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VSTOL-Gerät XV-15
Am 22. Oktober 1976 wurde der erste Prototyp des neuen VSTOL-Forschungsflugzeugs Bell XV-15 in Arlington/Texas aus der Endmontagehalle gerollt. Der Jungfernflug dieses Kipprotor-Versuchsgeräts, das im Auftrag der US Army und der NASA entwickelt wird, steht unmittelbar bevor.
Bereits Mitte der fünfziger Jahre befaßte man sich bei Bell mit der Entwicklung eines schnellen VTOL-Flugzeugs mit niedriger Kreisflächenbelastung. Es handelte sich um die XV-3 Convertiplane, die im Auftrag der US Army und der NASA entstand und eingehend erprobt wurde. Leider reichte die Leistung der mit einem Kolbenmotor ausgerüsteten XV-3 seinerzeit nur für eine Fluggeschwindigkeit von etwas über 300 km/h. Während der Flugversuche traten die verschiedensten Probleme auf, deren primäres eine dynamische Instabilität der gekippten Rotoren bei hohen Geschwindigkeiten war. Doch trotz allem konnte mit der XV-3 die Durchführbarkeit des Kipprotorkonzepts nachgewiesen werden.
Von den Versuchsergebnissen mit diesem Gerät ausgehend entwickelte Bell einen flugtauglichen Kipprotor mit einem Durchmesser von 7,50 m, der in der Folgezeit zusammen mit einem Flügel als dynamische und aerodynamische Einheit im Großwindkanal der NASA erprobt wurde. Die Versuche erstreckten sich vom Standlauf bis zu Fortschrittsgraden, die Fluggeschwindigkeiten von über 700 km/h entsprachen. Dabei erzielte man im gesamten Bereich eine ausgezeichnete Stabilität.
Zusätzlich wurde der Kipprotor im März 1973 auf dem Versuchsstand der USAF in Dayton/ Ohio erprobt, wobei es in erster Linie um Schub- und Leistungsmessungen ging. Die Testwerte übertrafen die theoretischen Vorausberechnungen erheblich. Bell entwickelte und erprobte auch das Hauptgetriebe für ein neues Kipprotorflugzeug, das schließlich in Auftrag gegeben wurde. Bell gab dem Projekt die Bezeichnung Model 301, als dessen Triebwerkanlage man zwei 1550 äPS-Wellenturbinen des Lycoming-Typs T53 vorsah.
So entstand im Laufe von vier Jahren das Muster XV-15, dessen technische Auslegung die Entwicklung von VSTOL-Flugzeugen wieder etwas beleben könnte. Das neue Forschungsflugzeug hat ein VTOL-Startgewicht von 5890 kg. Kurzstarts sind sogar mit 6790 kg möglich, wobei mit Rollstrecken von 430 m zu rechnen ist.
Die beiden T53-Triebwerke sind in schwenkbaren Gondeln an den Außenrippen des 9,81 m spannenden Tragwerks eingebaut. Der als Schulterdecker ausgelegte und weitgehend geklebte Flügel, bei dem das NASA-Profil 64223 zur Anwendung kam, hat eine konstante Tiefe von 1,56 m. Die beiden 7.62 m Dreiblattrotoren können innerhalb von 12 Sekunden um 90 Grad geschwenkt werden. Ihre 0,35 m tiefen Ganzmetallblätter, deren Profildicke bei 8 % (Spitze) und 28 % (Wurzel) liegt, sind um 45 Grad verwunden, was nach Angaben von Bell den Wirkungsgrad im Schwebeflug wesentlich verbessert.
Die Steuerung der XV-15 entspricht prinzipiell der eines Hubschraubers, allerdings wird ihr Pilot für den Vertikal- und Horizontalflug lediglich über einen Leistungshebel verfügen. Das von Menasco konstruierte Fahrwerk ist für Landungen bei Sinkgeschwindigkeiten bis 0,3 m/s ausgelegt. Es ist in seitlichen Rumpfgondeln untergebracht und der Einziehvorgang dauert nur 12 Sekunden.
Nach Angaben der Herstellerfirma wird die Höchstgeschwindigkeit der XV-15 bei 540 km/h liegen. Ihrem Jungfernflug geht eine umfangreiche Bodenerprobung voraus, zu der auch verschiedene Systemversuche gehören. Außerdem werden sämtliche Eigenschaften der Maschine im 12 x 24 m-Windkanal der NASA gründlich untersucht.
Die Anfangsphase der Mustererprobung besteht aus 25 Flugstunden, einschließlich Schwebeflügen mit und ohne Bodeneffekt. Als Testbesatzung sind Ron Erhart (Pilot) und Doorman Cannon (Copilot) für die Flugerprobung verantwortlich. Der zweite Prototyp der XV-15 wird in den nächsten Wochen fertiggestellt, so daß man das Kipprotor-Versuchsprogramm beschleunigen kann. Außerdem steht im NASA Research Center in Ames zur Ergänzung der Flug- und Kanalversuche noch ein XV-15-Simulator zur Verfügung.
Nach Abschluß der Mustererprobung ist zu einem späteren Zeitpunkt die Umrüstung der XV-15 auf faltbare Rotoren geplant, die bei Bell in Modellform ebenfalls erfolgreich untersucht wurden. Mit faltbaren Rotorsystemen sind Fluggeschwindigkeiten jenseits der Grenzen, die normalen Propellerflugzeugen gesetzt sind, technisch durchaus möglich.
Die gegenwärtigen Entwicklungskosten der XV-15 belaufen sich auf $ 40 Mio. die je zur Hälfte von der US Army und der NASA aufgebracht werden. Offiziellen Angaben zufolge wird eine militärische Serienversion nicht mehr als $ 2,0 Mio. kosten. Bei der US Army ist ein solches Flugzeug für die verschiedensten Verwendungszwecke vorgesehen, zu denen auch Aufklärungseinsätze gehören. Die NASA möchte es dagegen als Erprobungsträger für die Fly-by-wire-Steuerung sowie für neue Rotorwerkstoffe verwenden. Hans Redemann
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Last updated 4 April 2002
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