테일시터

Tail-sitter
로켓 동력 수직 착륙 차량의 경우 VTVL을 참조하십시오.
Convair Pogo는 하나의 테일시터 디자인이었다.

테일시터(tail-sitter) 또는 테일시터는 꼬리로 이착륙한 후 전방 비행을 위해 수평으로 기울이는 VTOL 항공기의 일종이다.

1920년대에 발명가 니콜라 테슬라가 발명한 이 항공기는 2차 세계대전 당시 나치 독일에 의해 최초로 개발되었습니다.1940년대 후반과 1950년대에 항공기 설계자와 국방 계획자가 모두 수직 이착륙과 수직 착륙을 동시에 수행할 수 있는 고정익 항공기의 잠재적 가치를 인식하면서 이러한 항공기의 개발은 급증했다.테일시터 항공기의 본질적인 문제는 조종사의 가시성 저하와 조종의 어려움이었으며, 특히 수직 강하와 착륙 중에 그러했다.유인 꼬리시터 개발 프로그램은 호커 시델리 해리어와 야코블레프 Yak-38과 같은 항공기에서 사용되는 보다 실용적인 추력 벡터링 접근 방식의 형태로 종료되었다.

묘사

꼬리 시터는 이착륙을 위해 꼬리를 수직으로 세우고 수평 비행을 위해 항공기 전체를 앞으로 기울인다.이것은 수평 지향의 동체를 가진 많은 다른 종류의 VTOL 기술과는 매우 다릅니다.

테일시터는 이륙 후 동체 방향을 바꿉니다.항공기 뒤쪽에서 지상으로 출발한 후(... 수직 방향), 비행 중 수평 방향으로 방향을 변경합니다.

그 후 일부 후미 시터는 전통적으로 수평 방향으로 착륙하는 반면, 다른 후미 시터는 항공기를 지상으로 되돌린 채 수직으로 착륙하는 훨씬 더 야심찬 목표를 가지고 있었다. 이는 여러 가지 이유로 매우 위험한 절차로, 그 중 주된 것은 연료 소비 증가와 조종사의 시야 제한이었다.

역사

초기 작업

꼬리 앉는 항공기의 개념은 1928년 [1]관련 특허를 출원한 발명가 니콜라 테슬라가 발명한 것으로 볼 수 있다.그러나 이 개념을 기능 항공기에 구현하려는 즉각적인 시도는 거의 20년 동안 나타나지 않을 것이다.

제2차 세계대전 중 나치 독일은 후미시터 개념을 디자인에 접목시킨 포케-울프 트리에브플루겔(날개 구동) 전투기를 개발했다.동체의 회전 부분에 방사형으로 장착된 3개의 날개가 특징이었는데, 이 날개는 날개 끝에 위치한 작은 제트 엔진에 의해 구동되어 이 날개 회전을 통해 항공기를 추진했다.이착륙 시, 수평으로 기울어지기 전에 수직(헬기 발진)으로 비행하며, 양력과 추력을 발생시키는 자주익으로 비행한다.현대의 Hainkel Lerche 프로젝트는 기존의 프로펠러 주위에 덕트를 형성하는 고리형 날개를 가지고 있었고 수직 비행에서 전방 비행으로 전환 시 양력이 [2][3]날개로 전달되었을 것이다.

냉전 시대

1950년대 동안, 전 세계의 항공기 설계자들은 수직 이착륙과 수직 착륙을 모두 수행할 수 있을 뿐만 아니라 기존 비행에 출입할 수도 있는 고정익 항공기를 개발하기 위한 프로그램에 참여했다.항공 작가 프란시스 K가 관찰한 바와 같이.그러한 특성을 가진 전투기인 메이슨은 기존의 수평 [4]접근과 달리 수직으로 이착륙함으로써 상대적으로 취약한 활주로에 대한 전통적인 의존도를 효과적으로 제거할 수 있었을 것이다.따라서, 실행 가능한 수직 이착륙(VTOL) 항공기의 개발은 전후 [5]초기 군사 계획자들에게 특히 매력적이었다.터보제트 엔진의 추력 대 중량 비율이 엔진 한 대가 항공기를 들어올릴 수 있을 정도로 높아지자 설계자들은 항공기가 [6]VTOL 단계에서 비행하는 동안 안정성을 유지하는 방법을 연구하기 시작했다.

VTOL 연구에 참여하기로 선택한 회사 중 하나는 프랑스 엔진 제조업체 SNECMA로, 1956년부터 아타르 볼랑트라고 불리는 날개 없는 테스트 장비를 만들었습니다.이들 중 첫 번째 것만이 조종되지 않았고 두 번째 것은 자유롭게 날았다. 두 번째 것은 모두 아웃리거 파이프의 가스 제트에 의해 안정되었다. 세 번째 것은 조종사가 수평일 때 똑바로 앉을 수 있도록 기울어진 시트가 있었고, 비록 항상 이동식 요람에 부착되어 있었지만 자유 비행 항공기를 위해 계획된 측면 공기 흡입구가 있었다.이 실험의 조종사는 오귀스트 모렐이었다.그러나 아타르 볼란트는 그 자체로 끝이 아니었다; 그것의 장기적인 목적은 더 큰 고정익 [7]항공기의 전조 역할을 하는 것이었다.이 작업과 별개로, 발전 방향에 상당한 영향을 미친 것은 오스트리아 설계 엔지니어 헬무트 폰 즈보로스키가 "발전소, 비행 날개 항공기의 기체 및 항력 감소 하우징"으로 기능할 수 있는 혁신적인 도넛 모양의 고리형 날개를 설계한 것이다.그러한 날개가 램젯 엔진으로 기능하고 요격 [5]항공기에 적합한 초음속으로 항공기를 전진시킬 수 있다는 이론이 제기되었다.

SNECMA의 디자인 팀은 이 급진적인 연간 날개 디자인을 VTOL에 통합하기로 결정했습니다.따라서, 이 결정으로 C.450 Coléoptere의 [5]기본 구성이 나타났다.1958년 12월, 콜레오테르는 비록 갠트리에 [6]붙어있지만, 자신의 힘으로 처음으로 지상을 떠났다.수직 호버에 있는 동안 항공기가 축에서 천천히 회전하는 경향과 같은 몇 가지 까다로운 비행 특성이 관찰되었다. 또한 조종사는 수직 속도 표시기가 비현실적이며 임계 착륙 단계를 수행하는 동안 조종기가 정밀하게 항공기를 조종할 수 없다는 점을 지적했다.데드 스틱 착륙은 [5]불가능하다고 여겨졌다.항공기의 비행 중 하나는 모인 [8]청중들 앞에서 공중제비 공연을 공개하는 것이었다.눈길을 끄는 콜레오테르의 디자인은 의도적으로라도 대중을 의식하여 빠르게 파문을 일으켰다; 작가 제레미 데이비스는 그 항공기가 의도적인 노력에까지 영향을 미쳤으며, 전해진 바에 의하면 미국 헬리콥터 제조업체인 카만 항공기가 자신의 고리 모양의 날개인 닉남을 디자인하도록 미국 해줬다고 한다.날으는 [5]배럴을 만들었다.

따라서, 미국은 자체 테일시터를 실험했는데, 일반적으로 비교적 전통적인 고정 날개가 있는 프로펠러 구동 설계 구성을 포함했다.Convair XFY Pogo는 그러한 항공기 중 하나로, 십자형 꼬리 구성의 델타 날개를 특징으로 하며,[9] 초기 시험 비행은 캘리포니아 마운틴 뷰의 모펫 필드에 있는 해군 비행선 격납고 안에서 수행되었다.XFY는 1954년 [10]11월 5일 비행 모드 간의 완전한 전환을 성공적으로 시연했습니다.다소 유사한 항공기는 록히드 XFV Salmon으로, XFV는 직립 날개와 X 꼬리를 짝을 이뤘지만 중요한 비행 [11]전환을 이루지 못했습니다.그러나, 비행 테스트 중에 그러한 VTOL 항공기는 모든 기술적 문제가 무시되더라도 가장 경험이 많은 조종사만이 비행할 수 있다는 것이 명백해졌다. 따라서, 모든 선박에 VTOL 전투기를 배치하는 것은 가능하지 않았다.또 제트엔진 전투기가 마하 2에 근접한 최고속도를 보인 반면 터보프롭 VTOL 전투기는 최고속도가 마하 1에 못 미쳐 불리했다.이러한 상황으로 인해 XFY에 대한 작업이 [12]중단되었습니다.1955년, 미국은 제트 동력 설계인 라이언 X-13 Vertijet의 비행 시험을 시작했다.두 개의 프로토타입을 제작했는데, 둘 다 날았고, 수평 비행에서 성공적으로 전환하여 착륙했습니다.X-13의 마지막 시험 비행은 1957년 [13]워싱턴 DC 근처에서 이루어졌다.

이러한 모든 테일시터 설계의 본질적인 문제는 특히 수직 하강 및 착륙 시 조종사의 시야가 좋지 않다는 것이었다.궁극적으로, 유인 항공기에 대한 개념 적용에 대한 대부분의 작업은 호커 시델리 해리어와 야코블레프 [14][15][16]Yak-38과 같은 생산 항공기에 사용되는 추력 벡터링의 형태로 등장하면서 포기되었다.무인항공기(UAV)는 조종사의 자세 문제를 겪지 않는다.도르니에 에어로딘은 콜롭터와 유사한 덕트 팬 구조로 개발 [17]중단 전인 1972년에 시험 비행이 성공적으로 이루어졌다.또 다른 현대 UAV 프로젝트는 미 해군이 개발한 NSRDC BQM-108이었다. 단 한 번의 시험 [18]비행 성공 후 거의 즉시 작업이 중단되었다.

1970년대 동안, 여러 연구와 풍동 모델이 선상 선박을 사용하도록 의도된 General Dynamics F-16 Fighting Falcon의 테일시트 버전으로 만들어졌다. 그러나, 그것은 큰 추력 요건과 함께 취급할 광범위한 장치의 필요성 때문에 이 개념의 추가 개발을 추구하지 않기로 결정했다.e 이착륙.[19]

현재

현재, 대부분의 테일시터 프로젝트나 제안은 Bell Apt나 Northrop Grumman Tern과 같은 무인 항공기의 범주에 속한다.

테일시터 목록

유형 나라 날짜. 역할. 상황 묘사
AeroVironment SkyTote 미국 2010 UAV 시제품 없음.
바첼 Ba 349 독일. 1944 가로채기 시제품 수직탑을 세우고 낙하산을 이용해 착륙했다.
벨 아파트 미국 2019 UAV 시제품 제공[20] 예정
볼쾨프 P 110.1 서독 1950년대 VTOL 파이터 프로젝트. 없음
수호이 슈크발 구소련 1960 가로채기 개발 중지, 부분 목업 일반적인 랜딩 기어와 나란히 애프터 버너 엔진을 장착합니다.
CDADI VD200 중국 2014 UAV 프로젝트. 없음.
Convair XFY-1 Pogo 미국 1954 파이터 시제품 없음.
도니에 아에로다인 독일. 1972 UAV 시제품 없음.
포케불프 트리에브플뤼겔 독일. 1944 가로채기 프로젝트. 동체 중앙을 도는 회전자 날개.비행 중 전환이 해결되지 않았습니다.
포케 울프 Fw 860 서독 1950년대 VTOL 파이터 프로젝트. 없음
하인켈 레르슈 독일. 1944 파이터 프로젝트. 없음.
하인켈 He 231 서독 1950년대 VTOL 파이터 프로젝트. 없음.
록히드 마틴 가마우란트 미국 2008 UAV 시제품 없음.
록히드 XFV-1 미국 1954 파이터 시제품 없음.
Messerschmitt Me X1-21 서독 1950년대 VTOL 파이터 프로젝트. 없음
NASA 퍼핀 미국 2010 사적인 프로젝트. 없음
노스롭 그루먼 테른 미국 2018 UCAV 시제품 없음.
NSRDC BQM-108 미국 1976 UAV 없음. 없음.
로터리 로켓 로튼 ATV 미국 1999 실험적인 시제품 SSO 우주발사기를 위한 회전익 항공기 시험 비행체.
라이언 X-13 Vertijet 미국 1955 실험적인 시제품 없음.
SNECMA 콜레옵테르 프랑스. 1959 실험적인 시제품 전환을 달성하지 못했습니다.원통형 날개가 하나 있었지

「 」를 참조해 주세요.

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레퍼런스

인용문

  1. ^ "Nikola Tesla U.S. Patent 1,655,114 - Apparatus for Aerial Transportation". 1 March 2015. Retrieved 7 July 2016., 테슬라 유니버스.
  2. ^ 예리해, 댄루프트바페: 제3제국의 비밀 무기.모르톤스, 2015. 페이지 98-101
  3. ^ Ford, Roger (2013). Germany's Secret Weapons of World War II. London, United Kingdom: Amber Books. p. 224. ISBN 9781909160569.
  4. ^ 메이슨 1967, 3페이지
  5. ^ a b c d e Davis, Jeremy (July 2012). "Cancelled: Vertical Flyer". Air & Space Magazine.
  6. ^ a b 게일라드 1990, 페이지 200
  7. ^ 게일라드 1990, 페이지 180
  8. ^ Haimes, Brian J. (15 November 2006). "The Coleopter - a revolutionary experimental aircraft". New Scientist.
  9. ^ 테일러 1977, 페이지 63
  10. ^ "Convair XFY." 1954년 11월 12일 비행, 페이지 696.
  11. ^ 윈체스터 2005, 페이지 135
  12. ^ 앨런 2007, 페이지 20
  13. ^ Darling, Jeff (13 June 2011). "Ryan X-13 Vertijet". Diseno. Archived from the original on 28 January 2014. Retrieved 9 February 2014.
  14. ^ 윌슨 2000, 페이지 145
  15. ^ "야크-36 위조품—중간 V/Stol." 국제선, 1981년 5월 2일.
  16. ^ 1970년 브라운, 81페이지 81
  17. ^ "Eine Dokustration zur Geschichte des Hauses Dornier." 도르니에 GmbH, 1983. 페이지 214.
  18. ^ 아일러슨 1977년
  19. ^ Newsom, William A.; Anglin, Ernie L. (September 1975). "FREE-FLIGHT MODEL INVESTIGATION OF A VERTICAL-ATTITUDE VTOL FIGHTER" (PDF). National Aeronautics and Space Administration. Retrieved October 16, 2016.
  20. ^ "Bell APT". Bell Flight. Retrieved 14 October 2019.
  21. ^ a b c Hirschberg, Mike (1 November 2000). "V/STOL Fighter Programs in Germany: 1956-1975" (PDF). robertcmason.com.
  22. ^ Choi, Charles Q. (19 January 2010). "Electric Icarus: NASA Designs a One-Man Stealth Plane". Scientific American. Retrieved 27 February 2010.

참고 문헌

  • 앨런, 프란시스 J. "볼트 업라이트: 컨베어와 록히드의 VTOL 전투기"에어 매니아 (키 출판) 제127권, 2007년 1월/2월, 13-20페이지.ISSN 0143-5450
  • 브라운, 케빈"비행장을 쓸모없게 만드는 비행기"Popular Mechanics, 133(6), 1970년 6월, 80-83페이지.
  • Eilertson, W.H. (1977). The XBQM-108A Vertical Attitude Takeoff and Landing Vehicle. Washington, DC: Defense Technical Information Center. ASIN B00073EVPK.
  • Gaillard, Pierre (1990). Les Avions Francais de 1944 à 1964. Paris: Éditions EPA. ISBN 2-85120-350-9.
  • Taylor, John W. R. & Michael J. H. Jane's Pocket Book of Research and Experimental Aircrafts.콜리어 북스: 뉴욕, 1977년 ISBN 0-356-08405-1.
  • 윌슨, 스튜어트1945년 이후 전투 항공기.Fyshwick(호주):항공우주 출판사, 2000.ISBN 1-875671-50-1.
  • 윈체스터, 짐"록히드 XFV-1 Salmon"컨셉 항공기: 프로토타입, X-플레인 및 실험 항공기.영국 켄트: Grange Books plc., 2005.ISBN 978-1-84013-809-2.