Fairey Rotodyne

Rotodyne
Fairey Rotodyne в горизонтальном полете
Тип	пассажирский винтокрыл
Разработчик	Fairey Aviation
Первый полёт	6 ноября 1957
Конец эксплуатации	1962
Статус	программа закрыта
Единиц произведено	1
Базовая модель	Fairey FB-1 Gyrodyne
Изображения на Викискладе

Фейри Ротодайн (англ. Fairey Rotodyne) — британский винтокрыл, разработанный фирмой Fairey Aviation. Предназначался для гражданского и военно-транспортного применения. Прошел успешные испытания в 1957—1959. Программа закрыта в 1962.

Конструкция

Винтокрыл был оснащен четырехлопастным несущим ротором и коротким крылом самолетного типа, на котором монтировались два турбовинтовых двигателя с тянущими винтами. Привод несущего ротора — реактивный, посредством двигателей на законцовках лопастей, куда подавалось топливо и сжатый воздух от компрессора. Привод ротора использовался только в вертолетном режиме — для вертикального взлета, посадки и висения: на крейсерском режиме полета ротор вращался в режиме авторотации. Пропульсивную тягу в этом случае создавали тянущие воздушные винты.

Силовая установка винтокрыла представляла собой два ТВД Napier Eland N.E.L.3, по одному на каждом крыле. Эти двигатели приводили во вращение тянущие винты, а также использовались для привода несущего ротора. На взлете и посадке мощность от двигателей через муфту передавалась на компрессор, вырабатывавший сжатый воздух. Сжатый воздух, в свою очередь, через систему трубопроводов подавался к реактивным двигателям на законцовках лопастей, где смешивался с топливом и сгорал, создавая тягу для раскрутки ротора. Такой привод обеспечивал отсутствие реактивного момента несущего ротора, что позволило отказаться от системы его компенсации. Для управления по рысканью на малых скоростях и висении использовалось дифференциальное изменение шага тянущих винтов. После вертикального взлета производился набор горизонтальной скорости, затем (на скорости около 60 миль в час) привод несущего ротора отключался и вся мощность передавалась на тянущие воздушные винты. Органы управления в кабине были подобны вертолетным: ручка циклического шага, ручка общего шага и педали путевого управления.

Прототип в 1959

Разработка и испытания

Предшественником данного винтокрыла был Fairey FB-1 Gyrodyne — первый летательный аппарат выполненный по схеме гиродина (гиродин можно считать комбинацией вертолета и автожира). Экспериментальный FB-1 установил мировой рекорд скорости в своем классе в 1948, но после катастрофы с гибелью пилота конструкция была изменена в пользу установки несущего ротора с реактивным приводом. Второй аппарат FB-1 Jet Gyrodyne был уже оснащен таким ротором, а также двумя двигателями для создания горизонтальной тяги.

Компания Fairey исследовала различные варианты компоновки гиродинов, и в 1954 британское Министерство Снабжения заключило с компанией контракт на постройку экспериментального образца (серийный номер XE521).

Первый успешный переход из вертикального в горизонтальный полёт и обратно аппарат совершил 10 апреля 1958. Пятого января 1959 Rotodyne установил мировой рекорд скорости в классе конвертопланов — 307,2 км/ч на замкнутом маршруте в 100 км. Помимо значительной скорости, аппарат показал преимущество и в плане безопасности: он мог выполнять устойчивое висение при одном неработающем двигателе с зафлюгированным винтом. Прототип совершил несколько посадок в режиме автожира с выключенным приводом несущего ротора. Реактивный привод ротора и в целом компоновка аппарата обеспечивали значительные преимущества аппарата перед вертолетами, в частности — скорость горизонтального полета до 324 км/ч, что безусловно превосходило скорости вертолетов того времени.

В описываемый период времени среди авиаперевозчиков возрос интерес к воздушным перевозкам с доставкой пассажиров непосредственно в центр городов, минуя загруженные загородные аэропорты. Аппарат Rotodyne мог вертикально взлетать с вертолетной площадки в черте города, затем, отключив привод ротора, переходить в горизонтальный полет со скоростью порядка 280—300 км/ч (например, выполняя рейс из Лондона в Париж) и выполнять вертолетную посадку в пункте назначения на аналогичной вертолетной площадке. В крейсерском режиме, за счет авторотации ротора, его общий шаг мог быть малым, что снижало сопротивление, а 50 % подъемной силы создавалось крылом. Винтокрыл произвел хорошее впечатление на потенциальных заказчиков. Аппарат демонстрировался и совершал полеты на авиасалонах в Париже и Фарнборо. На испытаниях винтокрыл перевозил грузы на внешней подвеске. Было выполнено несколько полетов над Лондоном со взлетом и посадкой на вертолетной площадке Battersea Heliport в центре города.

Авиакомпания British European Airways выразила готовность приобрести шесть винтокрылов с перспективой до двадцати, чем в большой степени способствовала развитию проекта (следует сказать, что ВАЕ выдвинули условия покупки -совершенствование прототипа в сторону повышения грузоподъемности, скорости и ряда других параметров). Королевские ВВС Великобритании заказали 12 машин в военно-транспортном исполнении, компания New York Airways - пять аппаратов, армия США - 200 (планировалось лицензионное производство на заводе Kaman Helicopters в Блумфилде). Интерес выразили представители Канады и Японии. Однако в это же время выявился и недостаток аппарата, снижающий его привлекательность для гражданских авиаперевозчиков - высокая шумность ротора с реактивным приводом. Недостаток этот был значительным, учитывая нормативы по шуму для аппарата, эксплуатирующегося с вертолетных площадок в городе.

Закрытие проекта

В 1959 правительство Великобритании, в целях снижения затрат, сократило число подрядчиков на производство авиатехники, что, в свою очередь, вынудило многих производителей сливаться с другими фирмами и образовывать более крупные предприятия. Компании Fairey Aviation (бывшая тогда подразделением Bristol), и компания Saunders-Roe вошли в состав Westland. Это привело к трудностям в производстве двигателей для винтокрыла. В последней конфигурации (модель Y, заказчик — BEA) винтокрыл Rotodyne должен был оснащаться ТВД Rolls-Royce Tyne (5,250 л.с./3,910 кВт), перевозить 57-75 пассажиров либо груз около 8 тонн с крейсерской скоростью 370 км/ч. Было обещано правительственное финансирование на сумму порядка 5 млн фунтов стерлингов. Однако по ряду причин королевские ВВС Великобритании отказались от закупки аппарата. Одновременно появились проблемы с силовой установкой: двигатели Tyne не обеспечивали достаточной мощности для аппарата с возросшей скоростью и грузоподъемностью, а компании Rolls-Royce было отказано в необходимом, по мнению компании, финансировании этой части программы и предложено производить конструкторские изыскания по новым двигателям за собственный счет. В это же время выяснилось, что, несмотря на некоторые успехи разработчика, шумность реактивного несущего ротора не удалось снизить до приемлемых (для городской эксплуатации) пределов.

Окончательную точку в судьбе Rotodyne поставил отказ компании BEA от закупок аппарата. В отсутствие гражданских и военных заказов правительственное финансирование программы было прекращено в начале 1962. Непосредственно за этим разработчик, компания Westland, закрыла программу Rotodyne.

Лётно- технические характеристики (модель Y)

Экипаж: 2

Вместимость: 48 (в перспективе до 75) пассажиров

Длина: 17,9 м

Высота: 6.76 м

Диаметр несущего ротора: 27.4 м

Нагрузка ротора: 25 кг/м²

Площадь, ометаемая несущим ротором : 591 м²

Взлетный вес: 15,000 кг, максимальный − 17,000 кг

Силовая установка:

4× реактивных двигателя на законцовках лопастей несущего ротора

2× ТВД Napier Eland, каждый 2,800 л.с. (2,100 кВт)

Максимальная скорость: 343 км/ч

Дальность: 830 км

Источники

• Charnov, Dr. Bruce H. From Autogiro to Gyroplane: The Amazing Survival of an Aviation Technology. Westport, Connecticut: Praeger Publishers, 2003. ISBN 978-1-56720-503-9.
• Gibbings, David. Fairey Rotodyne. Stroud, Gloucestershire, UK: The History Press, 2009. ISBN 978-0-7524-4916-6.
• Winchester, Jim, ed. «Fairey Rotodyne.» Concept Aircraft (The Aviation Factfile). Rochester, Kent, UK: Grange Books plc, 2005. ISBN 1-84013-809-2.

Ссылки

Статья о Rotodyne в авиационной энциклопедии «Уголок неба»

Описание и фотографии винтокрыла

Статья о Rotodyne на сайте, посвященном СВВП