ハンドレページ HP.115

HP.115
試験中の HP.115
一般情報
タイプ	実験機
メーカー	ハンドレページ
プライマリユーザー	ロイヤル・エアクラフト・エスタブリッシュメント
建造数	1
歴史
初飛行	1961年8月17日
引退	1974

ハンドレページ HP.115 は、イギリスの航空機メーカー、ハンドレページが設計・製造した実験的なデルタ翼航空機です。将来の超音速旅客機に期待される細身のデルタ構成から期待される低速操縦特性をテストするために製造されました。

HP.115は、1950年代に補給省が後援したより広範な超音速航空機研究プログラムの一環として設計された。当時、デルタ翼と超音速飛行はどちらも比較的新しい技術革新だった。1956年までに、超音速輸送委員会は、細身のデルタ翼設計が高速飛行に適しているだけでなく、低速でも十分に機能することを証明するデモンストレーターを製作する必要があるとみなしていた。当初、作業は無動力グライダーに集中していたが、自走式航空機の方が安価であると判断された。その結果、ハンドレページ社が、同社のクリックルウッド工場で ジェット推進HP.115の提案を製造することに選ばれた。

1961年8月17日、唯一のHP.115が初飛行を行い、その後すぐに翼の飛行試験が開始された。また、高速飛行に関する翼の研究のため、別の研究用航空機であるBAC 221も製造された。比較的長期間の実験飛行を経て、HP.115は比較的優れた性能を発揮し、離着陸時のデルタ翼の特性に関する重要なデータを提供した。この航空機自体は1974年に試験プログラムから外され、その後保存され、現在は海軍航空隊博物館に静態展示されている。HP.115は細身のデルタ翼の特性を検証するのに役立ち、1970年代に就航した英仏共同の超音速旅客機コンコルドにも同様の翼が採用されることとなった。

1950 年代を通じて、超音速輸送機(SST) に関するさまざまな研究から、そのような設計の経済性はあまりにも低く、実用的ではないことが示唆されました。超音速では揚力はさまざまな方法で生成され、妥当な揚抗比を達成するには、翼幅が非常に短いことが必要です。これは超音速ではうまく機能しますが、低速では揚力が非常に小さくなります。既存の滑走路で離着陸できる設計にするには、航空機の翼幅を広げて超音速巡航時の経済性を失うか、エンジン出力が非常に大きくなるか、非常に大きくなるかのいずれかになります。^[1]このジレンマから抜け出す方法は、1955 年頃にイギリスのヨハンナ ウェーバーとディートリッヒ キュッヘマンによって提案されました。王立航空研究所(RAE) の彼らのチームは、デルタ翼が低速で高迎え角(「アルファ」) で飛行しているときに翼の上に大きな渦を発生させることに気付きました。^{[2] [3]}

具体的には、渦によって翼上部の空気の速度が上昇し、低速時の揚力が大幅に増加しました。この効果は、翼の長さと前縁の角度の鋭さによって増幅されました。つまり、後退角が大きいほど渦の発生が強くなり、長さが長いほど作動する余地が大きくなりました。このことから、胴体の長さの大部分を占め、約 65 度を超える非常に大きな後退角を持つデルタ翼を持つ航空機は、限られた翼幅で超音速抗力を最小限に抑えながら、妥当な低速性能を発揮できることが示唆されました。 ^[1]大きな懸念は、これらの渦を生成するために必要な角度でした。航空機は、特に離陸時と着陸時に、かなり機首を上げた姿勢で飛行する必要があります。また、離陸滑走中に翼を高角度に保つために、特に機首に非常に長い着陸装置が必要になります。このため、低速でのこのような設計の操縦性と制御性について疑問が生じました。航空作家のCHバーンズによれば、この構成に対する懐疑論の根拠の一つは、アメリカで行われた一連の風洞実験であったが、後にその実験は誤解を招くものであったと判明した。 ^[4]

1956年に開催された超音速輸送委員会の第1回会議では、専用の低速試験機の必要性が最も重要であると決定されました。^{[1] [5]}想定された試験機は超低速で飛行するだけでよいため、当初は無動力グライダーで十分であると決定されていました。この決定により、スリングスビー・セイルプレーンズ社がそのような航空機の概要を提出した後、公式仕様が策定されました。^{[6]このグライダーの開発はスリングスビー社に委託され、その後}スリングスビーT.48の開発が開始されました。^[7]

しかし、テストプログラムにかかる運用コストが見直された後、動力付きバージョンは、飛行時間が200%長くなり、時間当たりのコストが95%低くなると予測されました。グライダーの各飛行では、イングリッシュエレクトリックキャンベラ爆撃機などの航空機で、約30,000フィート（9,140メートル）の比較的高い高度まで牽引される必要がありました。さらに、バーンズは、ゴッドフリーリーやチャールズジョイを含む一部の当局者は強度を高めるために金属構造を好み、他の人物はダッチロール現象と離陸（どちらも動力付き航空機が必要）を調査する能力を望んだと主張しています。^[8]さまざまな要因により、T.48の開発は中止され、1959年12月に自走式航空機に関する改訂仕様が発行されました。^[8]

HP.115を提案していた英国の航空機メーカー、ハンドレページ社は、1機の航空機の製造を進めることを許可された^[8]この作業は主に、クリックルウッドにある同社の既存の施設で行われた。^[8] HP.115は、75°の後退角を持つ非常に低いアスペクト比のデルタ翼を特徴とし、最適な横方向および縦方向の感度を提供するために、後縁エレボン、スプリングサーボタブ、およびアンチバランスタブを備えていた。スプリットフラップとして配置された無限可変の穴あきエアブレーキは、50%弦の位置に存在し、予圧された空気ボトルを使用して空気圧で作動した。 ^[8]翼型断面は、最大厚が弦の4%のところにある改良型バイコンベックス型であった。この断面は、超音速輸送機に採用される可能性が高いタイプの代表として選択された。翼弦方向の断面積分布が良好で、超音速飛行時の波抵抗が低かった。独特な合板前縁が採用され、異なるキャンバー度の新しいセクションを代用できるようになったが^[8]、実際にはこの機能は使用されなかった。^[要出典]

コックピットには、スライド式のキャノピーの下、マーティン・ベイカー社製の射出座席にパイロットが座っていた。^[8]コックピットの計器には、対気速度計、高度計、ヨーメーター、電動旋回・滑走計、人工水平儀、方向ジャイロ、スタンバイコンパスが含まれていた。照明は設けられなかったため、旋回・滑走計用の比較的小さな電池で十分であった。^[8]差動ギアボックス装置を組み込んだ手動操作の飛行制御装置が存在した。コックピットのフットペダルで操作する油圧作動式ホイールブレーキも提供された。^[8]必要に応じて、方向舵の基部に格納されたドラッグパラシュートを介して追加の減速が利用可能であった。対気速度、高度、入射角、その他の基準などの情報は、主に一対の同期フライトレコーダーによって記録された。^[9]

この航空機には固定式の三輪式着陸装置が装備されていたが、これはBACジェット・プロボストMk1の主脚とジェット・プロボストMk2のノーズギアから派生したものである。 ^[8]胴体は主に従来のアルミニウム合金で作られており、浅い長方形断面の桁と、コックピットを収容する機首のナセルで構成されていた。動力はブリストル・シドレー・バイパー・ターボジェット1基で、翼内部の3つの独立したタンクに最大150ガロンの燃料を収容できた。^[8]エンジンは翼の上に位置し、尾翼の基部に設置されていた。^[10]この尾翼の上部には弾丸フェアリングがあり、気流可視化実験を記録するための映画カメラを収容していた。実験の一部では、翼の前縁に煙発生器が取り付けられていた。尾翼と方向舵は両方とも60度の角度で傾斜していたが、推力に関連するピッチング運動を最小限に抑えるためにエンジン排気口の近くでわずかに上向きに回転していた。^[11]

1961年8月17日、HP.115（XP841 ）1機がベッドフォード王立航空機研究所で初飛行を行った。パイロットはJMヘンダーソンで、ヘンダーソンはこの初飛行に非常に感激したと語った。 ^{[10] [12]}この飛行に先立ち、広範囲にわたる地上走行試験が行われ、その中で最適な離陸トリムが決定された。ヘンダーソンは飛行前に広範囲にわたるシミュレーター訓練を受けていたが、バーンズによれば、実際の飛行で現れるよりも悲観的な操縦特性が予測されていた。HP.115の操縦に選ばれたパイロットは全員、実際の機体を操縦する前に何時間もの模擬飛行を経験した。^[13]

HP.115は初飛行からわずか1か月後、1961年の英国航空宇宙会社協会（SBAC）航空ショーで航空展示を行い、その年の9月29日に請負業者の試験が完了した。^[12]この航空機はすぐに低速研究作業に使用され、最終的にはコンコルドにつながる超音速輸送機開発プログラムをサポートした。HP.115と並行して、別の航空機であるBAC 221 （フェアリーデルタ2の改造）が高速飛行の研究に使用された。HP.115は非常に有能な航空機であることが判明し、パイロットは69 mph（60 kn、111 km/h）の低速で安全に制御を維持しながら急激なバンク変更を実証することができた。1/3⁠同時代のロッキードF-104スターファイターのそれである。^[14]

ニール・アームストロングは1962年にテストパイロットとしてHP.115を操縦する予定だったが、宇宙飛行士に選ばれた後、NASAは彼にこの飛行機を操縦する許可を与えなかった。彼は最終的に1970年6月22日にこの飛行機を操縦した。^{[15] [要出典]}

2度の小さな事故があったにもかかわらず、実験プログラムは比較的長期にわたり、1974年2月1日の最終飛行まで続いた。デルタ翼の特性、特に離着陸の重要な段階に関する重要なデータを提供した。^[14]この研究は、HP.115のいくつかの無線制御スケールモデルによってサポートされた。ハルトマンノイズジェネレーターの取り付け後、この航空機は、この構成による音響特性の研究にも使用された。^[16]退役までに、HP.115は、当初の設計限界である約500時間の飛行時間を積んだと伝えられている。^{[10] [17]}

RAEベッドフォードでの退役後、XP841はイギリス空軍コラーンの博物館に展示された。コラーンの博物館が閉鎖された後、この機体はコスフォードのイギリス空軍博物館に移され、展示された。海軍航空隊博物館でのコンコルド展の開幕に伴い、XP841は南のRNASヨービルトンに移された。XP841はBAC 221やコンコルドの試作機とともに「The Leading Edge Exhibition」の一部として展示されている。^[10]

 イギリス

• ロイヤル・エアクラフト・エスタブリッシュメント

X-プレーンとプロトタイプのデータ ：ナチスの秘密兵器から未来の戦闘機まで^[14]

一般的な特徴

• 乗員: 1
• 長さ: 50 フィート 4 インチ (15.34 メートル)
• 翼幅: 20 フィート 6 インチ (6.25 m)
• 高さ: 12 フィート 9 インチ (3.89 m)
• 翼面積: 432平方フィート (40.1 m ² )
• 翼型：バイコン 6%
• 自重: 3,680 ポンド (1,669 kg)
• 総重量: 5,050 ポンド (2,291 kg)
• 動力装置:ブリストル シドレー バイパーBSV.9 ターボジェット 1 基、推力 1,900 lbf (8.5 kN)

パフォーマンス

• 最高速度: 248 mph (399 km/h、216 kn)
• 持久力: 40分

類似した役割、構成、時代の航空機

• ボールトン・ポール P.111

• バーンズ、CH（1987年）。『1907年以降のハンドレページ航空機』（第2版）。ロンドン：パトナム。ISBN 9780851778037. OCLC  18252202.
• バトラー、トニー、ジャン＝ルイ・デルゼンヌ。『ヨーロッパのXプレーン：黄金時代の秘密研究用航空機 1946-1974 』。マンチェスター、イギリス：ヒコーキ出版、2012年。ISBN 978-1-902-10921-3 
• コンウェイ、エリック（2005年）。『高速の夢：NASAと超音速輸送の技術政治、1945-1999年』メリーランド州ボルチモア：JHUプレス、p.67。ISBN 0-8018-8067-X. OCLC  56111657.
• バーフィールド、ノーマン。「Aérospatiale/BAC Concorde」。Aircraft in Profile、第 14 巻。英国バークシャー州ウィンザー: Profile Publications、1974 年。ISBN 0-85383-023-1。 
• クレイトン、ドナルド C. 『Handley Page、航空機アルバム』 シェパートン、サリー、イギリス：Ian Allan Ltd.、1969年。ISBN 0-7110-0094-8。 
• エリスン、ノーマン（1971年）。『イギリスのグライダーとセイルプレーン 1922-1970』ロンドン：アダム＆チャールズ・ブラック。ISBN 0-7136-1189-8。
• ウィンチェスター、ジム (2005)。「ハンドレー ページ HP.115」。Xプレーンとプロトタイプ: ナチスの秘密兵器から未来の戦闘機まで。グランジ。pp. 134–135。ISBN 9781840138153. OCLC  1200614202.

ウィキメディア・コモンズには、 Handley Page HP.115に関連するメディアがあります。

• 海軍航空隊のウェブサイト