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| クアッドティルトローター | |
|---|---|
 クワッドティルトローターのアートコンセプト | |
| 一般情報 | |
| タイプ | 貨物ティルトローター |
| メーカー | ベルとボーイング |
| 状態 | 勉強 |
| 歴史 | |
| 開発元 | ベル・ボーイング V-22 オスプレイ |
ベル・ボーイング・クアッド・ティルトローター（QTR）は、ベル・ボーイングV-22オスプレイの4ローター派生型として提案されているもので、ベル・ヘリコプターとボーイングが共同で開発している。このコンセプトは、米陸軍の統合重量物輸送プログラム（将来の垂直輸送プログラムの一部）の候補となっている。C -130ハーキュリーズとほぼ同等の貨物積載量を持ち、250ノットで巡航し、ヘリコプターのように未舗装の場所に垂直に着陸することができる。[1]
発達
背景
ベルは1979年にクワッドティルトローターコンセプトとしてD-322モデルを開発した。ベル・ボーイングチームは1999年に両社が過去2年間調査していたクワッドティルトローターの設計を公開した。この設計は米陸軍の将来輸送回転翼航空機プログラム用のC-130サイズのV/STOL輸送機用で、V-22と50%の共通性を持つものだった。この設計は最大離陸重量100,000ポンド（45,000 kg）、ホバリング時のペイロードは最大25,000ポンド（11,000 kg）となる予定だった。[2] [3] この設計はV-22ベースに小型化され、ペイロードは18,000～20,000ポンド（8,200～9,100 kg）となった。このバージョンは「V-44」と呼ばれた。[2] [4] ベルは2000年に関連技術の研究契約を獲得した。開発は米国国防総省によって追求されなかった。[2]
2000年から2006年にかけて、メリーランド大学カレッジパーク校でクアッドティルトローターの空力と性能に関する研究が行われました。この研究は当初NASA/AFDDによって資金提供され、その後ベルによって資金提供されました。地面効果のあるヘリコプターモードでの実験的調査により、航空機のダウンロードを総推力の10%から推力の10%のアップロードに削減できることがわかりました。[5]並列計算流体力学（CFD）研究により、これらの発見が確認されました。[6]
共同重量物運搬研究
2005年9月、ベルとボーイングは、統合重量物輸送プログラムと連携して、2007年3月まで続く18か月の概念設計および分析研究について、米陸軍航空応用技術局から345万ドルの費用分担契約を獲得した。 [7] [8]この契約は、ボーイングのファントムワークスとチームを組むベルヘリコプターに授与された。QTR研究は5つの設計のうちの1つであり、5つのうちの1つはボーイングのプログラムであり、 CH-47チヌークの改良型である。[1]
初期の基本設計調査では、ベルのエンジニアが翼、エンジン、ローターを設計し、ボーイングのチームが胴体と内部システムを設計していました。[9]同様の配置がV-22 でも使用されています。
2006年夏、 NASAのラングレー研究センターにある遷音速ダイナミクストンネル（ユニークな遷音速風洞）で、5分の1スケールの風洞模型の試験が行われた。この「半翼幅」モデル（航空機の右舷半分を表す）は、長さが213インチで、91インチのローター、稼働可能なナセル、および「動的に再現された」翼を備えていた。[10]
主なテストの目的は、前翼のローターが後翼に及ぼす空力弾性効果を研究し、航空機のベースライン構成を確立することだった。 [1]ベルの QTR プログラム マネージャーであるアラン ユーイングは、「テストの結果、後部ローターの渦による負荷は前部ローターに見られる負荷と同じであることがわかった」と報告し、「翼の空力弾性安定性は従来のティルトローターとまったく同じである」と述べた。これらのテストでは 3 枚羽根のローターを備えたモデルが使用され、今後のテストでは 4 枚羽根システムを使用した場合の影響が調査される予定である。[9]
契約に基づいて共同で実施された研究に加えて、ベルはNASAおよび陸軍と協力して追加の研究と風洞試験に資金を提供した。[11] 初期概念研究報告書の提出後、実物大の部品の試験と、おそらくはサブスケールの車両試験プログラムが開始される予定であった。[1]承認待ちの実物大の試作機の初飛行は2012年に予定されていた。[9]
この研究は2007年5月に完了し、[12]クアッド・ティルトローターがさらなる開発のために選定された。しかし、フューチャー・コンバット・システムの 有人地上車両に装甲を追加したため、重量が20トンから27トンに増加し、より大型の航空機が必要となった。[13] 2008年半ば、米陸軍はベル・ボーイングおよびカレム・エアクラフト/ロッキード・マーティンのチームと新たな契約を結び、統合重量物輸送機 (JHL) の研究を継続した。両チームは、新しいJHL仕様を満たすように設計を変更することになっていた。JHLは2008年に新しい米空軍/陸軍統合将来戦域輸送機 (JFTL) プログラムの一部となった。 [14] 2010年半ば、米国国防総省はJFTLを一部とする垂直離着陸機計画を策定していた。[15] 国防総省はまた、2010年10月に航空宇宙産業にJFTLの技術に関する情報を要請した。[16] [17] [更新が必要]
デザイン
概念設計では、V-22型エンジンと4つの翼端それぞれに50フィート（15メートル）のローターを備えた大型タンデム翼機が特徴であった。C-130サイズの胴体には、110人の空挺兵または150人の標準座席の乗客を運ぶことができる後部積載ランプを備えた747インチ（19.0メートル）の貨物室がある。貨物構成では、8つの463Lパレットを収容できる。この基本バージョンには、完全に格納可能な給油プローブと、電力冗長性のための相互接続駆動システムが含まれている。[9]
さらに、ベル・ボーイング社は、海上型を含む8つの派生型、すなわち「エクスカーション設計」を考案した。設計チームは、16～26トンの積載量と420～1,000海里（780～1,850 km）の航続距離を計画した。[9] 検討されたエクスカーション設計の1つは「ビッグボーイ」と呼ばれ、55フィート（17 m）のローターと815インチ（20.7 m）の貨物室を備え、463Lパレットを1つ追加で搭載でき、ストライカー装甲戦闘車両を収容できるものであった。[9]
参照
関連開発
同等の役割、構成、時代の航空機
関連リスト
参考文献
- ^ abcd 「デザインの多様性：ボーイングは回転翼機プログラムで5つの開発オプションのうち2つを提供」Wayback Machineで2022年12月10日にアーカイブ。Boeing Frontiers誌、2007年1月。
- ^ abc ノートン2004、86ページ。
- ^ Hirschberg, Mike. 「垂直の地平線上: ベルの設計は全速力で加速している」vtol.org。
- ^ V-44: ペンタゴンの次世代航空輸送機 Archived May 2, 2006, at the Wayback Machine . Popular Mechanics、2000年9月。
- ^ Radhakrishnan、Anand、Fredric Schmitz。「ホバリングおよび低速前進飛行中のクアッドティルトローターに対する地面効果の実験的調査」メリーランド大学、2006 年。
- ^ Gupta, Vinit. 「計算流体力学を使用したヘリコプターモードでのクワッドティルトローターシミュレーション」Wayback Machineに 2012-03-25 アーカイブ。メリーランド大学、2005 年。
- ^ 「ボーイング社、米陸軍から統合重量物輸送に関する2件の研究契約を獲得」2007年2月3日アーカイブ、Wayback Machine。ボーイング、2005年9月23日。
- ^ 「ベル・ボーイング社の QTR が大型機研究に選定」Wayback Machineに 2006 年 8 月 30 日アーカイブ。ボーイング、2005 年 9 月 22 日。
- ^ abcdef Fein, Geoff. 「Bell-Boeing Quadtiltrotor が初の風洞試験を完了」Wayback Machineに 2007-09-30 アーカイブ。Defense Daily、2006 年 10 月 13 日。
- ^ 「ベル・ボーイングのクワッド・ティルトローター機の風洞試験が完了」Helis.com、2006年9月13日。
- ^ 「ベル・ボーイングのクワッド・ティルトローター機の風洞試験が完了」Wayback Machine に 2007 年 1 月 31 日アーカイブ。Rotorbreeze 、 2006年 10 月 14 ページ。
- ^ 「ヘビーデューティー：米軍、将来の戦場輸送機としてティルトローター機を支持」Wayback Machineに2008 年 1 月 17 日にアーカイブ。Flight International、2008 年 1 月 14 日。
- ^ オズボーン、クリス。「USAF、陸軍、重量物運搬の取り組みを統合」[リンク切れ ]。Defensenews.com、2008年4月14日。
- ^ Warwick, Graham. 「米陸軍がJHLコンセプト研究を延長」Wayback Machineに2011年8月12日アーカイブ。Aviation Week、2008年7月1日。
- ^ ブランネン、ケイト。「ペンタゴンがJFTLの取り組みに光を当てる」。ディフェンスニュース、2010年7月15日。
- ^ 統合将来戦域リフト（JFTL）技術研究（JTS）能力情報要求（CRFI）Wayback Machineで2011年9月28日にアーカイブ。USAF、fbo.gov経由、2010年10月20日。
- ^ 「統合将来戦域リフト（JFTL）技術研究（JTS）」。アメリカ空軍、2010年10月20日。
- ノートン、ビル。ベル・ボーイング V-22 オスプレイ、ティルトローター戦術輸送機。ミッドランド出版、2004年。ISBN 1-85780-165-2。
外部リンク
- GlobalSecurity.org の Quad Tiltrotor QTR ページ
- 「CH-53X HLR と JHL: 将来のヘリ プログラムは衝突コースにあるか?」。Defense Industry Daily、2005 年 9 月 27 日。
- 「ベルとボーイングがクワッドティルトローター設計に取り組んでいる」ダラスモーニングニュース、2006年8月24日。
- 「米陸軍、大型貨物回転翼航空機の3つの構成コンセプトを検討」Flight International、2007年10月9日。