フィルパーリサーチベータ

フィルパーリサーチベータ200A
役割	軽ヘリコプター 航空機の種類
メーカー	フィルパー研究部 フィルパー株式会社
初飛行	1966年5月26日

フィルパー・リサーチの モデルBeta 200とBeta 400は、個人用ヘリコプター市場向けの小型タンデム固定ローターヘリコプターであった。カリフォルニア州サンラモンに拠点を置くフィルパー・リサーチは、1965年から1968年まで存在していた。Beta 200は2人乗りヘリコプターで、Beta 400は4人乗りヘリコプターであった。Beta 200のプロトタイプ1機とBeta 400のプロトタイプ1機が製造され、飛行した。飛行することはなかったが、量産前の機体も数機製造された。開発テストは実験部門で行われた。開発は完了せず、フィルパーはどちらのタイプについてもFAA型式証明を申請しなかった。^[1] Betaの基本設計には他にもいくつかのバリエーションが検討されたが、概念段階を超えて開発されることはなかった。 1967 年 11 月にベータ 400 プロトタイプの致命的な墜落事故が発生し、同社は 1968 年 4 月に操業を停止しました。

フィルパー リサーチは、1965 年に小規模なヘリコプター技術会社である Copperfield Corporation を買収したことにより、フィルパー コーポレーションの一部門として設立されました。フィルパー コーポレーションは、カリフォルニア州セントラル バレーに拠点を置き、カリフォルニア州サン ラモンにオフィスを構える農産物栽培および食品加工会社でした。同社の農産物は「F&P」という名前で販売されていました。フィルパーは、桃のピッターなどの食品加工機器も製造していました。

コッパーフィールド コーポレーションは1958 年に設立されました。代表者はウィリアム オール、バブ オール、J フォード ジョンストン、アービン カルバー、J エリック ローズ、ジミー ジョンソンです。代表者はすべてロッキード コーポレーションの過去または現在の従業員でした。ウィリアム オール、バブ オール、ジミー ジョンソンはカリフォルニア州サニーベールのロッキード ミサイル アンド スペースの出身でした。J フォード ジョンストン、J エリック ローズ、アービン カルバーはカリフォルニア州バーバンクのロッキード エアクラフトの出身でした。ジョンストンとカルバーはロッキードのリジッド ローター プログラムに当初から関わっていました。

ロッキードが固定ローター技術を開発していたのと同じ時期に、カッパーフィールドは小型タンデム固定ローターヘリコプターの概念実証テストベッド (N9712C) を独自に開発しました。テストベッドは、タンデムローターがドライブシャフトで接続され、エンジンが下にあるチューブ状のフレームを備えていました。パイロット 1 名がチューブ状の構造にまたがって座りました。テストベッドは、ロッキードのテストパイロットであるハーマン フィッシュ サーモンによって飛行 (ホバリングのみ) されました。カッパーフィールドは、この固定ローター設計を「ジャイロフレックス」と呼びました。このダイナミックな設計は、当時ロッキードの従業員であった Jford Johnston と Ervin Culver によって作成されました。カッパーフィールドは、ロッキードの技術の使用に関する潜在的な問題なしにシステムを開発できる契約をロッキードと締結しました。契約の正確な詳細は不明ですが、カッパーフィールドがジャイロフレックス技術を使用してヘリコプターを開発するためにベンチャーキャピタルを探すには十分な内容でした。

1965年、カッパーフィールドの社長兼マーケティング担当役員ウィリアム・オーは、さらなる開発のための資金源としてフィルパー社に連絡を取った。テストベッドの成功に基づき、フィルパー社は「ジャイロフレックス」設計の開発およびマーケティング権と、カッパーフィールド社の従業員数名のサービスを獲得した。フィルパー社がカッパーフィールド社を買収したのか、それとも技術だけを買収したのかは不明である。その後、フィルパー社はフィルパー・リサーチ社を設立した。それ以降、フィルパー・リサーチ社への資金はすべてフィルパー社が提供した。フィルパー社は1976年にディジョルジオ社に買収され、吸収された。^{[2] [3]}

フィルパー リサーチは 1965 年 6 月に業務を開始しました。カリフォルニア州サン ラモンのフィルパー施設近くのオフィス ビルにありました。初日に現場にいたのは、ゼネラル マネージャーのウィリアム F. オア、主任エンジニアの J フォード ジョンストン、主任プロジェクト エンジニアの J エリック ローズ、工業デザイナーのジミー ジョンソン、そして前週の金曜日に CSULA を卒業したばかりの機械エンジニアのジョン ターナーでした。これがターナー氏と Copperfield との最初の関わりでした。

バブ・オール氏はこのプログラムの期間中、一切関与せず、アービン・カルバー氏は周辺的な関与のみだった。ウィリアム・オール氏はフィルパー氏と航空メディアとの日常的な窓口役を務めた。

その後すぐに、以下の人物が追加されました。

• アンドリュー・アンドロリア - 製造ディレクター - ヒラー
• ブルース・ジョーンズ - テストパイロット - ヒラー
• ボブ・ケリー - 機体設計者 - ロッキード
• ウィリアム・ワダ - ドライブシステム設計 - ヒラー - アローギア
• ジャック・バウマン - 主任機体設計者
• ポール・マッキム - 地上試験エンジニア - ヒラー
• アンディ・アンドロリアの指揮の下、製造要員はほぼ全員がパロアルトのヒラー・ヘリコプターズの元従業員でした。陸軍の軽観測ヘリコプター (LOH) の契約入札に失敗したあと、ヒラーはフェアチャイルドに買収され、メリーランドに事業所を移しました。これは幸運な出来事でした。なぜなら、このことでフィルパー・リサーチ社は優秀な製造チームを得ることができたからです。LOH の競争はヒューズ・ツール・カンパニーの航空機部門が OH-6A カイユースで勝利しました。ヒラーの LOH 競争相手 (YOH-5) は FH1000 5 位の商用ヘリコプターになりました。ベル・ヘリコプターの競争相手 (YOH5) は大成功を収めたジェット・レンジャーになりました。

ヘリコプターの固定ローター システムでは、ローター シャフトとローター ブレードの間にフラッピング ヒンジもリード ラグ ヒンジもありません。固定ローターにより、ヘリコプターの機動性が非常に高まり、非常に広い重心範囲で高速飛行が可能になります。1960 年より前、さまざまなヘリコプター製造業者による固定ローター技術の開発の試みは失敗に終わりました。その結果、当時の既存の機械のローター システムでは、ティタリング ローター (Bell、Hiller など) または関節式ローター (Sikorsky、Piasecki など) が使用されていました。1960 年代前半から中頃にかけて、ロッキード社は、革新的な固定ローター コンセプトを使用して、一連の小型ヘリコプターの研究開発を実施しました。ロッキードの設計は、伝説的なロッキードの動力学者 Ervin Culver の研究と JFord Johnston の協力に基づいています。ロッキードは、以下に示すいくつかのプロトタイプを製造しました。

ロッキードの最初の固定ローターのプロトタイプはCL-475でした(注: CL モデル名は、スカンクワークスのクラレンス l "ケリー" ジョンソンの略です)。2 人乗りの CL-475 は、従来の単一のメインローターとテールローターの形式で、ロッキードの固定ローターの概念をうまく実装しました。次に、ロッキードははるかに空気力学的に優れた固定ローターのプロトタイプであるモデル286 を設計し、驚くべき安定性と飛行特性を示しました。最終的に、モデル 286 にプラット アンド ホイットニー PT-6 ターボジェットエンジンを追加して、複合ヘリコプターのプロトタイプが製造されました。これはXH-51と命名されました。XH-51 は時速 302 マイルで飛行しました。XH-51 の成功は、ロッキードが陸軍の AAFCS/シャイアン プログラムに選ばれた主な要因でした。

前述のように、カッパーフィールドは概念実証テストベッド（N9712C）を開発していました。その基本的なシステム構成を使用して、ジミー・ジョンソンは2人乗りの個人用ヘリコプターであるベータ200 ^[4]の設計を作成しました。

この設計は、空気力学に基づいた胴体、前方と後方のパイロンに取り付けられたローター、後方に位置する客室を特徴としていました。エンジンは客室の下方と前方に取り付けられていました。ローターは、クラッチとトランスファー ギア ボックスを介してエンジンによって駆動されるドライブ シャフトと相互接続されていました。ローターは力によってのみ制御され、ジャイロスコープのように反応しました。

Beta 200A には、一般的なヘリコプターの飛行制御装置の代わりに固定翼式の操縦輪を採用するなど、多くの革新的な設計上の特徴がありました。しかし、これらの中には大きな開発上の課題もありました。これには次のものが含まれます。

• 2 つのローター システム、2 つのローター ドライブ ギア ボックス、長いローター相互接続シャフト、トランスファー ケース、および遠心ドライブ クラッチで構成される、非常に複雑で重いドライブ システムです。
• 複雑な機械的な飛行制御。ローターは、通常のヘリコプターのようにピッチ変位によって制御されるのではなく、ローターに力を加えることによって制御され、それが大きなジャイロスコープとして反応します。
• ねじれゼロのメインローターブレードの選択。
• フロントローターとリアローターの比較的大きなオーバーラップ

これらの設計上の選択により、マーケティング資料で提示された非常に積極的な飛行性能と調達コストは最終的に排除されました。^{[5] [6] [7] [8]}

ベータ 200A ヘリコプターの試作設計は 1965 年 6 月に開始されました。

主任プロジェクトエンジニアの J エリック・ローズと設計者/製図者のジョン・ターナーは、ボブ・ケリーの支援を受け、その後 1965 年にバウマン・カスター CCW-5 を設計したジャック・バウマンの支援を受けて、ベータ 200 の基本的な機体構造を設計しました。動的解析は主任エンジニアの J フォード・ジョンストンが行いました。

駆動システムの設計はビル・ワダが担当しました。ギアボックスはイリノイ州ダウナーズ・グローブのアロー・ギア社が製造しました。

コンチネンタルIO-360Eエンジンが選択された。冷却ファンと遠心クラッチによってトランスファーギアボックスに接続された。カウリングはエンジンに非常にぴったりとフィットした。

ベータ200Aの試作車両設計は1966年5月に完了した。

量産前の機体の製造は 1965 年後半に開始されました。製造はサンラモンのフィルパー工場の増築部分で行われました。

機体の製造には、「石膏マスター」の作成、輪郭のある外板と隔壁、フレーム、ストリンガー、飛行制御装置の製造と組み立てが含まれていました。動的コンポーネントと電気配線も取り付けられました。

最終的に約 6 機の試作機が製造されました。飛行可能な状態になったのは Beta 200A と Beta 400A の 2 機のみでした。

最初の飛行可能な飛行試験機であるベータ200Aは、FAAの機体番号N5000Fが割り当てられました。^[9]

プログラムの後半で、2番目の試作機体/飛行試験機が製作されました。これは、36インチ延長されたベータベーシック200Aでした。コンチネンタルIO-520が搭載されました。4人乗りが可能だったため、ベータ400Aと命名されました。FAAの尾翼番号N5005Fが割り当てられました。

製造中の残りの部品はベータ200A機体であったが、プログラムの終了時点で飛行可能な状態に近いものはなかった。これらの未完成の機体にはFAAの機体番号は割り当てられなかった。

1965 年後半には、動的コンポーネント、ギア ボックス、ローター ブレードなどが利用可能になりました。この期間中、動的コンポーネントの実験室テストが実施されました。また、生産製造と並行して、スチール チューブ テスト リグが構築され、駆動システム、ローター システム、および制御システムの統合パフォーマンスを評価するために使用されました。このテスト ベッドの設計は、ジョン ターナーによって行われました。これらの地上テストでは、重大な設計上の問題は見つかりませんでした。このテスト ベッドは、テスト パイロットのブルース ジョーンズによって 1 回だけホバリング飛行されました。動的コンポーネントの耐久テストは、初期飛行テスト フェーズ中も継続されました。

ベータ 200A (N5000F) は 1966 年 5 月 26 日に初飛行し、N5000F の飛行試験は 1967 年 7 月まで続きました。飛行試験のマネージャーは、以前はノースアメリカンで XB-70 と A-EJ を担当していたジーク ホプキンスでした。飛行試験技師はジョン ターナーでした。最初の飛行試験のパイロットはブルース ジョーンズでした。ジョーンズ氏は 1967 年初頭にフィルパー リサーチを退職しました。

最初の飛行テストの結果は非常に残念なものでした。Beta 200A には次のような望ましくない特性が見られました。

• 明らかにパワー不足です。
• 前進飛行への移行中に機首を下げる傾向。
• 「ジャイロフレックス」ローターは力だけで制御することはできませんでした。

前進飛行に入る試みは失敗し、N5000F はホバリングのみでテストされました。

Beta 200A の性能が低かったため、IO-360 (210 馬力) エンジンを Continental IO-520 (250 馬力) に交換することが決定されました。同時に、馬力を追加することでヘリコプターを 4 人乗りにできることも決定されました。これが Beta 400A の誕生です。唯一無二の Beta 400A (N5005F) は 1967 年 7 月 13 日に飛行しました。サン ラモンの Filper Research 施設にはヘリポートしかなかったため、飛行テストはカリフォルニア州リバモアの空港で行われました。元空軍パイロットの Tony Vincenzi が、Bruce Jones に代わって Filper のテスト パイロットになりました。

飛行試験で、Beta 200A の望ましくない特性のほとんどがそのまま残っていることがすぐに判明しました。エンジンの変更以外で飛行性能に影響した唯一の変更は、胴体の高さが 3 フィート増加したことでした。これにより、ローターの重なりが減少しました。

N5005F の飛行試験は 1967 年 7 月に開始されました。N5005F は前進飛行に入ることができました。エンベロープの拡大は 1967 年 11 月まで続きました。テスト パイロットはトニー ヴィンチェンツィでした。

N5005Fのエンベロープ拡張飛行は1967年11月27日に予定されていた。飛行計画では110ノットの飛行が求められていたが、これはこれまで試みられたことのない速度であった。パイロットが約1500フィートAGLの高度で110ノットのテストポイントに到達しようとしたとき、ローターシステムが不安定になり、飛行中の機体が破壊された。パイロットはパラシュートで脱出することができず、死亡した。この航空機は実験カテゴリーで運航されていたため、NTSBによる事故調査は行われなかった。^[10]

フィルパー リサーチは 1968 年 4 月に操業を停止しました。1967 年 11 月 27 日以降、飛行は行われませんでした。機体の製造は中止されました。N5000F および未完成の機体の処分は不明です。数名の原動力はロッキードに復帰しました。

カッパーフィールドヘリコプター（N9712C）

200馬力のコンチネンタルIO-360Eエンジンを搭載した単一の概念実証テストベッド、

フリッパーテスト装置

単座オープンチューブラーフレーム「概念実証」テスト装置。1 機が製作され、テスト飛行が行われました。

フィルパーベータ200A（N5000F）

210馬力のコンチネンタルIO-360Eエンジンを搭載した2人乗りの試作機。1機が製造され、試験飛行が行われ、商業生産用のパターン設計として意図されていました。

フィルパーベータ300

317 shp のAllison 250-C18タービン エンジンを搭載した 6 人乗りバージョンの提案。デザイン コンセプトのみ。

フィルパーベータ400A（N5005F）

250馬力のコンチネンタルIO-520エンジンを搭載した4人乗りの試作機。1機が製造され、試験飛行が行われ、商業生産用のパターン設計として意図されていました。

データ元: ^{[4] [9] [1]}

一般的な特徴

• 乗員: 2名
• 容量: 2 (3ブレードローター)
• 長さ: 17 フィート 6 インチ (5.33 m)
• 高さ: 9 フィート 2 インチ (2.8 m)
• 自重: 1,000 ポンド (453 kg)
• 総重量: 1,700 ポンド (771 kg)
• 動力装置: 1 × 210 hpコンチネンタル IO-360 E ピストンエンジン、200 hp (147.1 kW)
• メインローター直径: 2 × 20 フィート 5 インチ (6.22 m)

パフォーマンス

• 最高速度: 150 mph (241 km/h、130 kn)
• 範囲: 400 マイル (642 km、350 海里)

上記の空虚重量、総重量、最高速度、航続距離のデータは検証されていません。これらのデータはベータ ヘリコプターのマーケティングに使用されました。

• フィルパー ベータ 200 1966 歴史
• フィルパー ベータ 400 1967 の歴史
• フィルパーベータ200の歴史