El McDonnell XV-1 es un Convertiplano experimental desarrollado por McDonnell Aircraft para un programa de investigación conjunto entre la Fuerza Aérea de los Estados Unidos y el Ejército de los Estados Unidos para explorar tecnologías para desarrollar un avión que pudiera despegar y aterrizar como un helicóptero pero volar a velocidades aéreas más altas, similares a las de un avión convencional . El XV-1 alcanzaría una velocidad de 200 mph (320 km/h; 170 nudos), más rápido que cualquier helicóptero anterior, pero el programa fue interrumpido debido al ruido del chorro de punta y la complejidad de la tecnología, que solo proporcionó una modesta mejora en el rendimiento.
En 1951, la Fuerza Aérea anunció una competencia para desarrollar un helicóptero compuesto, una aeronave que pudiera despegar y aterrizar verticalmente, como un helicóptero, pero que pudiera volar a velocidades aéreas más altas que los helicópteros convencionales. [1] El programa de investigación conjunto estaba siendo llevado a cabo por el Comando de Investigación y Desarrollo de la Fuerza Aérea y el Cuerpo de Transporte del Ejército . [2] Bell Aircraft presentó el diseño para el XV-3 , Sikorsky Aircraft presentó el S-57 , un diseño de rotor retráctil, y McDonnell presentó un diseño modificado de su diseño del Modelo M-28. [3]
El 20 de junio de 1951, la Fuerza Aérea y el Ejército firmaron una Carta de Intenciones con McDonnell para adjudicar un contrato para desarrollar un avión basado en su diseño. [4] McDonnell se benefició del trabajo de diseño previo sobre el Modelo M-28 y tenía una maqueta completa lista para la inspección del Ejército y la Fuerza Aérea en noviembre de 1951. McDonnell recibió la aprobación para comenzar la fabricación de lo que entonces se denominó XL-25 ("L" de Liaison). Mientras se construía el avión, la designación se cambió a XH-35. Finalmente, el avión se convirtió en el primer vehículo de la serie convertiplano como XV-1. [2]
El fuselaje básico procedía de un programa de aviones comerciales posterior a la Segunda Guerra Mundial [ ¿cuál? ] para un avión de cuatro plazas de la clase Bonanza y Navion . [5] McDonnell reclutó a Kurt Hohenemser [6] y Friedrich von Doblhoff, el diseñador de helicópteros austríaco del WNF 342 , para que proporcionaran dirección técnica en el desarrollo del sistema de rotor impulsado por chorro de punta. [4] Después de 22 meses de fabricación, el primer avión (número de serie 53-4016) estaba listo para las pruebas de vuelo a principios de 1954. [2]
El fuselaje del XV-1, construido principalmente en aluminio, consistía en un tubo aerodinámico montado sobre un tren de aterrizaje con patines, con un motor montado en la parte trasera y una hélice propulsora. También tenía alas cónicas montadas en lo alto del fuselaje. A su vez, dos brazos de cola y dos superficies verticales, interconectadas por un elevador estabilizador horizontal, estaban montados en las alas. Un rotor principal de tres palas propulsado por chorros de presión en las puntas de las palas estaba montado en la parte superior del fuselaje, por encima de las raíces de las alas. [1]
El convertiplano contaba con un único motor radial de pistón R-975 , fabricado por Continental , que impulsaba dos compresores de aire. Estos impulsaban aire a alta presión a través de tuberías en las palas del rotor hasta una cámara de combustión en cada una de las tres puntas del rotor, donde un quemador encendía el combustible para aumentar el empuje, lo que impulsaba los rotores y permitía que el avión volara como un helicóptero convencional. [7] Para el vuelo horizontal, el motor se desconectaba de los compresores y en su lugar impulsaba la hélice de propulsión de dos palas. Durante el vuelo hacia adelante, el ala proporcionaba el 80% de la sustentación y el resto lo generaba el rotor principal que giraba automáticamente a aproximadamente el 50% de las rpm normales. [2] [8] Cuando estaba en modo de vuelo estacionario, el rotor giraba a 410 RPM, pero se desaceleraba a 180 RPM para vuelos a alta velocidad por encima de los 125 nudos (144 mph; 232 km/h). [9]
La cabina estaba cubierta casi en su totalidad con ventanas de plexiglás que proporcionaban visibilidad en todas las direcciones excepto directamente debajo del avión. La cabina del piloto constaba de puestos en tándem para el piloto y el copiloto, o el avión podía acomodar a un piloto y tres pasajeros, o a un piloto y dos camillas. [1]
El XV-1 comenzó las pruebas de vuelo estacionario atado el 11 de febrero de 1954, con el piloto de pruebas John R. Noll. El amarre tenía pesos de plomo destinados a mantener el avión en efecto suelo hasta que se resolvieran los problemas con el sistema de propulsión por chorro de punta del rotor . El 14 de julio de 1954, se quitaron los pesos de plomo y el XV-1 realizó su primer vuelo estacionario libre. [1] Mientras continuaban las pruebas de vuelo, McDonnell completó la segunda máquina (s/n 53-4017).
El segundo avión fue modificado a partir del XV-1 original en un intento de reducir la resistencia parásita durante el vuelo hacia adelante a alta velocidad. Para lograr este fin, se redujo el pilón del rotor y se optimizó y reforzó el tren de aterrizaje. [4] El segundo XV-1 también contaba con dos pequeños rotores de cola montados en el lado exterior al final de cada brazo de cola. Estos fueron el resultado de los vuelos de prueba de vuelo estacionario de Noll, quien comentó sobre la falta de autoridad de guiñada cuando se usaban solo timones. El XV-1 original sería modificado más tarde con los rotores de cola. [1]
En la primavera de 1955, el segundo XV-1 estaba listo para unirse al programa de vuelo. [2] El 29 de abril de 1955, el XV-1 hizo su primera transición de vuelo vertical a horizontal, y el 10 de octubre de 1955, el segundo XV-1 se convirtió en el primer helicóptero en superar las 200 mph (320 km/h; 170 nudos), casi 45 mph (72 km/h; 39 nudos) más rápido que el récord de velocidad de un helicóptero en ese momento. [1] El XV-1 logró una mu (la relación entre la velocidad del aire y la velocidad de la punta del rotor) [10] de 0,95. [11]
Después de tres años y casi 600 horas entre los dos aviones, el contrato del XV-1 fue cancelado en 1957. [4] Finalmente, se determinó que la configuración de convertiplano del XV-1 era demasiado compleja para las pequeñas ventajas obtenidas sobre los helicópteros convencionales. El motor de pistón no podía producir suficiente potencia para optimizar las ventajas de diseño. Los avances tecnológicos en el diseño de rotores y motores de helicópteros convencionales en los años siguientes finalmente anularían el margen de rendimiento del XV-1. [1] [3] El nivel de ruido era de 116 dB en la cabina, pero aún más alto para el personal de tierra que describió el ruido del chorro de punta como "extremadamente irritante" y el nivel de ruido seguía siendo de 90 dB a 1 ⁄ 2 milla (0,80 km) de distancia. [12] McDonnell intentaría sacar provecho de la tecnología de rotor de chorro de punta con un diseño de helicóptero grúa pequeño, designado Modelo 120 y que voló por primera vez el 13 de noviembre de 1957. [13]
El Ejército conservó el 53-4016, que fue transferido al Museo de Aviación del Ejército de los Estados Unidos en Fort Novosel , Alabama. El 53-4017, el segundo prototipo que estableció el récord, fue donado por el Ejército al Museo Nacional del Aire y el Espacio del Instituto Smithsoniano , en Washington, DC, en 1964. [2]
Datos de Harding [2]
Características generales
Actuación
Aeronaves de función, configuración y época comparables
