Učeći na pogreškama prijašnjih projekata, projektanti su vrlo brzo razvijali nove eksperimentalne letjelice koje su bile sve bliže ostvarenju cilja – operativnom avionu s VTOL odlikama

Iako njihov eksperimentalni avion Model 65 Air Test Vehicle (ATV) nije bio odveć uspješan (vidi podlistak, HV 557, op. ur.), tvrtka Bell Aircraft ipak je stekla iskustvo da se upusti u znatno ozbiljniji projekt. ATV je (po tadašnjim standardima) koncepcijski bio uspješan, u potpunom uspjehu onemogućili su ga preslabi motori.

 

Na tim osnovama, potaknut drugim eksperimentalnim VTOL letjelicama s kojima je trebalo držati korak, Bell je odlučio napraviti znatno napredniji avion. Program je pokrenut u lipnju 1955. kao Model 68. S obzirom na to da je Bell uspio osigurati da troškove razvoja pokrije američko ratno zrakoplovstvo, avion je dobio i službenu oznaku X-14.
I ovog je puta Bell odlučio da će uporabiti već gotove dijelove s drugih aviona. Tako je Model 68 nastao spajanjem komponenti s Beechcraft Bonanze i Beechcraft T-34 Mentora. Za pogonsku skupinu uzet je turbomlazni motor Armstrong Siddeley Viper 8. Za razliku od ATV-a kod kojeg su se motori zaokretali, za Model 68 projektanti su odabrali znatno napredniju konfiguraciju. U nos su smjestili dva fiksna Vipera, a usmjeravanje leta ostvarivalo se vektorizacijom njihova potiska. Preciznost vektoriranja potiska osiguravalo je digitalno računalo, što je sredinom 1950-ih bio vrhunac tehnologije. Prvi je prototip završen u rekordnom vremenu od samo tri mjeseca.

Među najuspješnijim programima

Prva su testiranja na testnoj platformi započela u listopadu 1956. Na sveopće iznenađenje otkriveno je da mlaznice motora smještene ispod trupa na sredini aviona tijekom pokušaja okomitog polijetanja stvaraju zonu smanjenog tlaka koji onemogućuju polijetanje. Problem je riješen produžavanjem nogu stajnog trapa za 0,6 m čime je ubrzano strujanje zraka oko aviona. Prvo je okomito polijetanje i lebdjenje uspješno obavljeno 17. veljače 1957. Prva uspješna tranzicija iz okomitog u vodoravan let i nazad u okomiti obavljena je 24. svibnja 1958. Prva su tvornička letna testiranja pokazala da sustav za usmjeravanje potiska omogućuju da se Model 68 pri okomitom letu i lebdjenju ponaša kao helikopter, tj. bio je potpuno upravljiv. To je pilotima omogućavalo vrlo precizno slijetanje.

Model 68 potom je predan američkom ratnom zrakoplovstvu koji ga je kao X-14 prepustio NASA-i na daljnja testiranja. Zanimljivo je da su piloti NASA-e odmah ustvrdili da motori Viper daju premalo potiska te da X-14 nije siguran za letenje, iako su tvornički piloti s njim obavili desetke sati naleta. Zbog toga su ugrađena dva motora General Electric J85-GE-5. Tako opremljen avion dobio je i novu oznaku – X-14A. Isti je avion 1971. dobio još snažnije motore J85-GE-19 te oznaku X-14B. Avion je rabljen za letna testiranja sve do 29. svibnja 1981. kad je izgubljen u nesreći. Model 68/X-14 danas se smatra jednim od najuspješnijih razvojnih programa ne samo VTOL aviona nego općenito cijelog zrakoplovstva. Njegova je pojava pokazala da je britanski koncept s fiksnim uzgonskim motorima pogrešan, te da je moguće da turbomlazni motori daju dovoljan potisak i za VTOL i za vodoravan let. Zanimljivo je da će britanski pristup prihvatiti u bivšem SSSR-u, ponajviše u Jakovljevu.

Turboelisno rješenje

Još jedna tvrtka koja se uključila u razvoj VTOL zrakoplova bila je američka Vertol Division (do 1956. Piasecki Helicopter Corporation). Vertol je 50-ih godina bio slavan po transportnim helikopterima koji su rabili dvije kontrarotirajuće elise, jedna je bila iznad pilotske kabine a druga na repu. U skladu s tadašnjim trendom Vertol se uključio u razvoj VTOL zrakoplova svojim Modelom 76 eksperimentalnim avionom. Ponajviše zahvaljujući ugledu stečenom na helikopterima, Vertol je u travnju 1956. dobio ugovor od američke kopnene vojske i ratne mornarice za daljnji razvoj. Tako je Model 76 postao VZ-2. Za razliku od Bellova XV-3 koji je rabio zaokretne elise, Vertol je na Modelu 76 uporabio zaokretna krila (kao kod Žučenkova Vertoplana). Takvo je tehničko rješenje dobilo naziv tilt-wing. I pogon je bio znatno napredniji – umjesto klipnog motora kod XV-3 uporabljen je turboelisni Avco Lycoming YT53-L-1. Osim što je bio puno manji i lakši, turboelisni je motor davao znatno veću snagu. Ovisno o izvoru, podatak o snazi YT53-L-1 motora kreće se od 520 do 633 kW. U svakom slučaju bio je više nego dostatan za letna testiranja. Kako bi se osigurala stabilnost i upravljivost avionom tijekom okomitog leta i pri malim brzinama u rep su, uz klasične upravljačke površine T konfiguracije, ugrađena dva rotora. Jedan je bio namijenjen upravljanju po horizontali, a drugi po vertikali. Letna će testiranja pokazati da su ta dva repna rotora bila nepotrebna.

Novi razvojni put

 

VZ-2 je dovršen 1. travnja 1957. Testiranja na testnoj platformi započela su već 30. travnja. Prvo je lebdjenje obavljeno 13. kolovoza 1957., a prvi let 7. siječnja iste godine. Po brzini kojom su se letna testiranja odvijala vidi se da nije bilo većih problema. Letna su testiranja pokazala da elise tijekom polijetanja prisilno opstrujavaju krila koja zbog toga daju uzgon i pri nultoj brzini samog aviona. Iako je VZ-2 mogao poletjeti okomito pri položaju krila-elisa pod kutom od 900, znatno bi veća iskoristivost bila ako bi se krila-elise postavili pod kut od 760. Pri tom kutu vučna snaga elisa spojila bi se s uzgonom krila. Zbog iste odlike prelazak iz okomitog leta u vodoravan za VZ-2 nije bio nikakav problem. Zapravo je bio prilično prirodan jer bi se sa smanjenjem kuta krila istodobno povećavala brzina i uzgon na krilima. Stoga ne čudi da su NASA, američka kopnena vojska i ratna mornarica VZ-2 ocijenili kao znatno uspješniji avion nego Bellov XV-3 te je koncepcija tilt-wing preporučena kao osnova za daljnji razvoj transportnih VTOL aviona. Letna testiranja VZ-2 trajala su sve do 1965. godine.

USAF ne da letjelice

Već smo vidjeli da je potpuno novo područje razvoja VTOL letjelica privlačilo i etablirane proizvođače i one potpuno nepoznate. Jedna od potonjih tvrtki bila je Doak Aircraft Company, koju je 1939. osnovao Edmund R. Doak 1939. Tijekom II. svjetskog rata tvrtka je isključivo izrađivala dijelove za avione drugih proizvođača. Navodno se Edmund R. Doak bavio idejom razvoja VTOL aviona s kanaliziranim elisama još od 1935. Na korak od ostvarenja svojeg sna došao je tijekom 1956. i 1957. dok je projektirao i izrađivao avion Model 16 s kanaliziranim elisama na krajevima krila, nakon što je osigurao ugovor s američkom kopnenom vojskom. Avion je dovršen u veljači 1958. kad su započela testiranja na zemlji, a 25. veljače 1958. uspješno je demonstrirao mogućnost lebdjenja pred visokim časnicima. To je bilo dostatno da se prebaci u zrakoplovnu bazu Edwards na službena testiranja. U listopadu 1959. objavljeno je da je Model 16 zadovoljio u početnim testiranjima te da će od sada biti označavan kao VZ-4. Potom je prebačen NASA-i u zrakoplovnu bazu Langley.

Međutim, isti problemi pojavili su se i kod VZ-4 kao i kod prijašnjih modela. Za pogon je uporabljen jedan turbovratilni motor Avco Lycoming YT53 snage 626 kW, smješten u trupu. Zbog toga se njegova snaga do elisa morala prenositi složenim sustavom pogonskih osovina i diferencijala koji je bio i poprilično velike mase. Cijeli je program testiranja okončan 1960. kad se američko ratno zrakoplovstvo uspjelo izboriti da Kongres donese zakon po kojem američka kopnena vojska samostalno smije razvijati samo helikoptere, dok su avioni domena ratnog zrakoplovstva i ratne mornarice. Iako je američki KoV pokušao dokazati da je VZ-4 više helikopter nego avion, njegov je razvoj prebačen u nadležnost USAF-a, ali u konkurenciji s tvrtkama kao što su Bell, Vertol i Lockheed, Doak nije imao nikakve šanse i tvrtka je ugašena ubrzo, krajem 1960. godine.

Bensen ispred vremena

Još jedna mikrotvrtka koja se okušala u razvoju VTOL letjelica je i Bensen Aircraft Corporation, koju je 1952. osnovao ruski imigrant u SAD-u Igor Bensen. Od osnutka tvrtka se bavila razvojem autožiroa i helikoptera. Uključivši se u opći trend razvoja VTOL letjelica, Bensen je sredinom 1950-ih počeo razvijati letjelicu za personalni prijevoz s nadom da će je prodati američkim oružanim snagama. Letjelica označena kao B-10 Prop-Copter prvi je put poletjela 6. kolovoza 1958. Svaku od dvije elise pogonio je po jedan klipni motor McCulloch snage 54 kW. Mjesto pilota bilo je u sredini između elisa. S obzirom na to da su američka kopnena vojska i ratna mornarica već imale znatno napredniji projekt VZ-1/ ONR model 1031-A-1, Bensen nije nikoga uspio zainteresirati za svoj Prop-Copter. Zato će 1961. razviti eksperimentalnu letjelicu B-12 Sky-Way (neki je izvori nazivaju Sky-Mat). Opremljena s deset elisa, svakom pokretanom s jednim klipnim motorom McCulloch Mc75 od 7 kW, Sky-Way je bio znatno uspješniji od Prop-Coptera, ali i ispred svojeg vremena. Danas mnogi proizvođači razvijaju letjelice tog koncepta u više različitih namjena. Najnovija je za prijevoz putnika u letjelicama bez pilota, tzv. air taxi.

Mario GALIĆ