过于乐观的日本倾转旋翼——石田TW-68

军心安营扎寨 2024-04-25 21:19:29

“滚回绘图板”被淘汰的飞行器方案315

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石田 TW-68

80年代末,日本泡沫经济起步,一片欣欣向荣之下日元开始高涨。手握大量现金的日本商人开始购买全世界的资产。曾经无法想象的民用航空业,也可以拿来烧钱投资。曾带领丰田汽车崛起的丰田总裁石田退三(1888-1979),在卸任了丰田总裁职位后于1976年创立了石田集团(Ishida Group)。石田退三去世后在1980 年成立了石田基金会,继续支持科学技术领域的研发项目。@nordland 今日头条 原创首发

XC-142

最初,基金会赞助的航空研究是由1984年成立的一个研究小组进行的。部分工作是在名古屋大学进行的。这些研究的结论是决定继续投入在倾转旋翼飞机上工作。当时认为这种类型的飞机将是VTOL飞行的未来,并且在美国和加拿大已经有一大批设计师从事倾转旋翼飞机的开发工作。

CL-84 VTOL

当时倾转机翼的项目包括已经有试飞经验沃特-瑞安-希勒 XC-142 和 加拿大航空 CL-84 VTOL,同时带有旋转发动机短舱的的贝尔 XV-15 VTOL 和贝尔-波音 V-22 项目正在推进之中。

XV-15

1987年,石田基金会资助咨询公司“双模飞行器” (Dual Mode Air Vehicle Inc.,DMAV), 对制造和销售此类民用倾转旋翼飞机的技术可行性和市场进行研究。这项工作由塞西尔·哈格(Cecil Hag)领导,完成了该项目的初始版本。

石田倾转旋翼的美国专利图

1990年,石田航太研究公司(Ishida Aerospace Research, Inc.)在美国德克萨斯州福斯沃思成立,以开展进一步的设计和开发工作。DMAV和石田航太两家公司将共同将该项目带入成品飞机的销售阶段。项目命名为TW-68。

石田 TW-68

TW-68 VTOL飞机,将用于城市中心机场的快速商务旅行。还可用于海上石油钻井平台的日常交通和搜索救援服务。同时还计划开发军用版本。石田集团委托飞行服务集团(IAR)进行了广泛的市场调研,以确定对这架飞机的需求,价格,销售的方式,组织设备和备件的供应,飞行员培训和服务等工作的开展方式。

石田 TW-68

IAR乐观的市场调研报告表明TW-68垂直起降飞机可以促进日本客运和运输交通的发展,因为地处岛屿的特殊位置,并将被广泛使用。假设该公司将能够销售750架垂直起降飞机,开发和测试垂直起降飞机的成本估计为1.75亿至2亿美元,估计价格为500万美元,即与具有类似有效载荷的直升机相同,但比传统涡轮螺旋桨飞机高出一倍。初步研究发现,TW-68 VTOL每公里每个座位的成本是直升机的一半,仅略高于涡轮螺旋桨飞机。

石田 TW-68军用版本

TW-68

TW-68垂直起降方案的是根据CL-84类似的旋转机翼方案原理开发,带有四台涡轮螺旋桨发动机共同驱动两个螺旋桨。平直上单翼,平面呈矩形,发动机舱位于机翼中段,机翼弦长2.38 m。 机翼可以使用液压驱动向上旋转100°。机翼上有襟翼和副翼操纵面。尾部呈T形,垂尾后掠,平尾为梯形,配有方向舵和升降舵。

石田 TW-68

石田 TW-68

机身截面为圆形,双座驾驶舱位于机头,后面是一个尺寸为4.82x1.62x1.6 m的客舱,具有良好的空气动力学轮廓。飞机的机组人员为两名。预计有用于人员运输等三个版本:在乘客版本中,飞机可搭载14人,在行政版本中机舱可容纳 9 名乘客,在多用途版本中,机舱可容纳 5 名乘客和货物,最大承载重量为900 kg。 机身有一个后货舱口,并在8800 m的飞行高度下加压。带和不带驾驶室压力安装的计划版本。

座舱布局

剖视图

采用可伸缩前三轮起落架,所有支架各有一个轮子,在机身的侧面的外置舱内,装有油箱和主起落架收纳位置。

石田 TW-68

发动机为四台普惠PT6B-67R燃气涡轮发动机,成对安装在机翼下方的机舱中,并由变速箱和同步连杆共同驱动两个螺旋桨,具备单引擎失效飞行能力。燃气涡轮发动机具有单独的进气口和喷嘴。 直径为5.08 m的螺旋桨为五叶,由KM制成,只有一般的气动俯仰控制功能,没有循环俯仰控制。因此在尾部追加了一个水平风扇,提供悬停阶段的俯仰控制。

石田 TW-68

为了降低噪音水平,螺旋桨的速度在悬停模式下降低到800 rpm(叶尖的圆周速度为228 m / s),在水平飞行中降低到680 rpm。

专利截图

在平飞时,机翼转至水平,操纵如常规飞机一样使用空气动力学舵面;在悬停模式下,纵向 俯仰借助尾部的风扇,横向滚转由于螺旋桨推力的差异变化,以及水平旋转借助位于螺旋桨气流中的襟翼和副翼的偏转。

想简单了

石田 TW-68

项目开始三年后,1990年10月与加拿大普惠达成了发动机供应的初步协议,1991年1月,与 Lucas Western Inc. 签订了建造变速器的协议。

风洞模型

同时,1988年,垂直起降模型在美国Ling-Temco-Vought公司的风洞中进行了测试,1989年,在巴黎航展上,首次展示了TW-68垂直起降模型,并展示了设计特点。

展出模型

据乐观的估计,第一架原型机将在1992年中期开始,首次飞行将在1994结束前进行。 计划在德克萨斯州沃思堡的工厂建造四架垂直起降原型机,并于1997年交付第一架系列垂直起降飞机。

石田 TW-68

然而这个时候,IAR公司修正了咨询报告,进入90年代,贝尔-波音 V-22项目的实践表明,垂直起降的开发和测试成本将明显高于最初的假定,TW-68系列垂直起降的价格将至少为900万美元,即几乎是预期的两倍,运营成本也将相应增加。TW-68的推进很大程度依赖于IAR给出的正面咨询报告,因此在咨询报告变更后,尽管在媒体和航空航天展览会上广泛宣传了TW-68 VTOL项目,但石田集团还是撤回了对这个项目的支持。1993 年 6 月,石田停止了资助计划,关闭了沃斯堡的工厂。@nordland 今日头条 原创首发

纸面数据

尺寸:翼展 10.97 米

飞机长度 12

机翼面积 23.7 m2

飞机高度 4.08 米

Pratt-Whitney PT6B-67R 发动机 4 GTE起飞功率 4x1100 hp/4x820 kW

最大起飞垂直起飞时: 5670 kg

最大起飞重量水平起飞时:7483公斤

最高时速 646 km/h

最大巡航速度 580 km/h

悬停升限 1500 m

最大范围载有 9 位乘客时 1700 千米

最大范围载有 14 位乘客 1400 千米

石田 TW-68

石田 TW-68

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