1952 fand der Erstflug eines von Hughes Aircraft entwickelten experimentellen Transporthubschraubers XH-17 Flying Crane in den USA statt. Während der Tests zeigte diese Maschine eine für ihre Zeit einzigartige Tragfähigkeit, hatte aber gleichzeitig viele gravierende Mängel. Infolgedessen ging „Flying Crane“nicht in Serie – obwohl es als Basis für ein neues Projekt diente.
Militärische Wünsche
Die Geschichte des XH-17-Projekts reicht bis in die Mitte der vierziger Jahre zurück und wurde zunächst ohne Beteiligung der Firma Howard Hughes geschrieben. Zu diesem Zeitpunkt hatte das US-Verteidigungsministerium die verfügbaren Hubschrauber studiert und alle Aussichten für diese Richtung verstanden. Bereits am 31. Januar 1946 erschien ein taktischer und technischer Auftrag für ein vielversprechendes Transportfahrzeug. Für damalige Verhältnisse war es ein "schwerer" Helikopter.
Das Militär wollte einen Hubschrauber mit einer Größe von 2,44 x 2,44 x 6,1 m und einem Gewicht von 10.000 Pfund. Er sollte mit Geschwindigkeiten von bis zu 105 km/h fliegen, auf eine Höhe von mindestens 900 m aufsteigen und einen taktischen Radius von 160 km haben, vorbehaltlich eines 30-minütigen Aufenthalts in der maximalen Entfernung von der Basis. Das Design hätte zusammenklappbar sein sollen - für den Transfer von Geräten per Landtransport.
Forschungsorganisationen der US Air Force führten Recherchen durch und klärten Anforderungen. Es stellte sich heraus, dass der aktuelle Stand der Technik und die beherrschten Lösungen es nicht ermöglichen, einen Hubschrauber mit den erforderlichen Eigenschaften zu erstellen. Die Suche nach alternativen Strukturen mit dem gewünschten Potenzial wurde gestartet. Eine davon wurde vom deutschen Spezialisten Friedrich von Doblhof vorgeschlagen. Er entwickelte das Konzept eines rotorgetriebenen Rotorhubschraubers. Nach dieser Idee sollte das Triebwerk im Rumpf die Düsen an den Blättern, die für die Drehung des Propellers verantwortlich waren, mit Druckluft versorgen.
Erster Versuch
Mehrere Flugzeugbaufirmen nahmen die Stelle gleichzeitig an. Im Auftrag des Verteidigungsministeriums erarbeiteten sie die Aufgabe, einen Bodenstand zu schaffen, der die Einheiten eines Hubschraubers ungewöhnlicher Architektur simuliert. Am 2. Mai 1946 gewann die Kellett Autogiro Corporation of Pennsylvania den Wettbewerb für die Entwicklung des Prototypsystems. Sie musste Forschung und Design abschließen, was ein Jahr gegeben wurde.
Neue Berechnungen zeigten die Komplexität der Aufgabe. Es stellte sich also heraus, dass Sie mit keinem der verfügbaren Düsentriebwerke ausreichend Schub an den Düsen erzeugen und die erforderliche Drehzahl des Hauptrotors sicherstellen können. In diesem Zusammenhang war es notwendig, einen Propeller mit größerem Durchmesser und den erforderlichen Lagereigenschaften zu entwickeln. Außerdem musste das Kraftwerk mit einem zweiten Motor ergänzt werden.
Am 27. August 1947 wurde ein Vertrag über den Bau einer Bodentribüne unterzeichnet. In diesem Dokument wurde auch die zukünftige Umstrukturierung der Standeinheiten zu einem vollwertigen Versuchshubschrauber festgelegt - er erhielt die Arbeitsbezeichnung XR-17 (später wird eine neue - XH-17 eingeführt). Innerhalb weniger Monate schloss Kellett einen Teil der Bauarbeiten ab, doch dann änderte sich die Situation.
Kellett geriet in finanzielle Schwierigkeiten und das Projekt musste 1948 verkauft werden. Käufer war Hughes Aircraft. Sie zahlte 250 Tausend Dollar (ca. 2,75 Millionen Dollar zu aktuellen Preisen), für die sie alle Unterlagen für das Projekt und einen unvollendeten Stand erhielt. Außerdem lockte G. Hughes alle verantwortlichen Projektbeteiligten in sein Unternehmen. Die USAF hatte dagegen nichts einzuwenden, da das wichtigste Projekt in die Hände eines namhaften und zuverlässigen Auftragnehmers überging.
Stand und Hubschrauber
Die Einheiten und Dokumente wurden zum Standort von Hughes Aircraft in Kalifornien transportiert, wonach der Bau abgeschlossen wurde. Zu diesem Zeitpunkt war der Stand eigentlich ein vollwertiger Hubschrauber, der noch nicht in die Luft gehoben werden sollte. Trotzdem verfügte er bereits über fast alle dafür notwendigen Komponenten und Baugruppen.
Die Basis des Hubschrauberständers war ein geschweißter Rahmen eines charakteristischen Typs. Es zeichnete sich durch hohe Fahrwerksstreben, einen massiven Sockel für die Propellernabe und einen langen Heckausleger aus. Um Geld zu sparen, wurden die meisten Geräte von Seriengeräten ausgeliehen. Das Cockpit wurde also von der Waco CG-15-Flugzeugzelle übernommen. Hinter ihr wurde ein 2.400-Liter-Kraftstofftank eines B-29-Bombers installiert. Die Räder des Fahrwerks wurden den Flugzeugen B-25 und C-54 entlehnt.
General Electric 7E-TG-180-XR-17A-Triebwerke, basierend auf der Serie GE J35, wurden an den Seiten des Hubschraubers montiert. Die Kompressoren der Motoren verfügten über eine Druckluftabsaugung. Es wurde durch Rohrleitungen in die Hauptrotornabe und dann durch ein komplexes System von Rohren und beweglichen Verbindungen - innerhalb der Rotorblätter - geleitet. Auch in der Hülse befanden sich Anschlüsse für die Übertragung von Kraftstoff zu den Schaufeln.
Zwei Propellerblätter wurden auf der Basis eines röhrenförmigen Holms gebaut, der die Spitzen mit Luft versorgt. Am Ende der Schaufel befanden sich vier Brennkammern, denen Luft und Brennstoff zugeführt wurden. Der Schub der Kameras sollte die Drehung des Propellers sicherstellen. Aufgrund der Größe und Masse der Blätter war es notwendig, eine spezielle Rotornabe mit entsprechenden Befestigungsmitteln und einer verstärkten Taumelscheibe zu entwickeln.
Der Hauptrotor mit einem Rekorddurchmesser von 39,62 m sollte mit einer Drehzahl von 88 U/min rotieren. - langsamer als andere Helikopter der Zeit. Die Gesamtleistung des Kraftwerks erreichte 3480 PS, was eine Übererfüllung der Grundanforderungen des Kunden an die Tragfähigkeit sicherstellte.
Am Boden und in der Luft
Am 22. Dezember 1949 führten Hughes-Spezialisten den ersten Start des XH-17-Stands durch. Die Mechanismen haben ihre Wirksamkeit bestätigt, allerdings nicht ohne "Kinderkrankheiten". Es dauerte mehrere Wochen, die festgestellten Mängel zu beheben. Danach begannen groß angelegte Bodentests.
Im Juni 1950 kam es bei den nächsten Tests zu einem schweren Ausfall der Taumelscheibe. Der Stand musste aufwendig repariert werden, aber der Kunde machte sich keine Sorgen und zeigte sich optimistisch. Der Entwicklungsfirma wurde empfohlen, den Ständer zu reparieren, einen Teil der Einheiten zu recyceln – und den Helikopter in die Luft zu heben. Allerdings war die Liste der notwendigen Verbesserungen diesmal recht lang.
Die meisten Einheiten haben die eine oder andere Modifikation erfahren. Außerdem wurde für den Helikopter eine komplett neue hydraulische Steuerung entwickelt. Am Heckausleger wurde ein Heckrotor angebracht, der dem H-19-Hubschrauber entnommen wurde. Für ihn galt es, einen Antrieb mit Nebenabtrieb von den Motoren zu entwickeln. Bemerkenswert ist, dass der Hauptrotor mit dem ursprünglichen Antrieb kein signifikantes Reaktionsmoment erzeugte und daher die Hauptaufgabe des Heckrotors die Kurssteuerung war.
Der Hubschrauber XH-17 wurde erst im Sommer 1952 zu Testzwecken herausgenommen. Der vollständige Zyklus der Bodentests wurde erneut durchgeführt, woraufhin sie die Genehmigung für den Erstflug erhielten. Am 23. Oktober nahm Pilotin Gail Moore die XH-17 zum ersten Mal in die Luft. Der Flug dauerte etwa eine Minute. Nach dem Start bemerkte der Pilot eine übermäßige Belastung der Steuerung und landete sofort.
Nach Anpassung der Kontrollsysteme wurde der Flug fortgesetzt. Ständig wurden neue Möglichkeiten aufgezeigt, sowie diverse Mängel erkannt und umgehend behoben. Gleichzeitig war es nicht möglich, die Rotorschwingungen loszuwerden. Trotzdem stellte sich heraus, dass ein fast vollständiger Testzyklus, inkl. mit der Definition der Hauptmerkmale.
Der Hubschrauber mit einer Länge von 16,25 m und einer Höhe von 9,17 m hatte ein Trockengewicht von 12956 kg und konnte die erforderliche Last von 1.000 Pfund heben. Während der Tests wurde ein Flug mit einer maximalen Masse von 19,7 Tonnen und einer doppelt so hohen Belastung wie vom Kunden gefordert durchgeführt. Zwischen den Fahrwerksstreben wurden Nutzlasten unterschiedlicher Art aufgehängt. Die Höchstgeschwindigkeit des Fahrzeugs erreichte 145 km/h, die Reichweite betrug 64 km.
Mehrdeutiges Ergebnis
Anfang 1952 erhielt Hughes den Auftrag, einen neuen Hubschrauber zu entwickeln. Basierend auf den Erfahrungen des XH-17-Projekts hätte der Hubschrauber XH-28 entstehen sollen - eine vollwertige Maschine, die für den Einsatz in der Armee geeignet ist. Die Arbeiten an der XH-28 dauerten bis Mitte 1953, danach verweigerte der Kunde weitere Unterstützung für das Projekt.
In dieser Hinsicht waren die Aussichten des bestehenden Hubschraubers XH-17 fragwürdig. Es wurde für Forschung und Erfahrung im Interesse der nächsten Projekte verwendet, aber jetzt ergab all diese Arbeit eigentlich keinen Sinn. Trotzdem hörte Hughes Aircraft nicht auf zu testen und setzte die wissenschaftliche Arbeit fort, auch ohne echte Perspektiven.
Flugtests des erfahrenen Hughes XH-17 Flying Crane dauerten bis Ende 1955 und endeten im Zusammenhang mit der Entwicklung der Lebensdauer der Rotorblätter. Zu diesem Zeitpunkt waren alle erforderlichen Daten gesammelt und das Projekt hatte seine wirkliche Zukunft verloren. Daher wurde die Herstellung neuer Klingen als angemessen erachtet.
Hinsichtlich der Leistung erfüllte der Helikopter insgesamt die zuvor gestellten Anforderungen. Er konnte die gesamte geplante Fracht transportieren – und noch mehr. Nach der Feinabstimmung zeichnete sich der Helikopter durch geringe Vibrationen im Cockpit und eine effektive Steuerung auf Hydraulikbasis aus.
Gleichzeitig erwies sich das Fahrzeug als unzureichend manövrierfähig und führte Befehle mit spürbarer Verzögerung aus. Bei den Tests zeigte sich die mangelnde Zuverlässigkeit einiger Einheiten, weshalb der Hubschrauber regelmäßig zur Reparatur geschickt wurde. Das Hauptproblem war wohl der überhöhte Kraftstoffverbrauch der beiden Motoren. Aus diesem Grund wurde der praktische Radius statt der erforderlichen 160 km auf nur 64 km begrenzt.
Die Hauptentwicklungen des Hubschraubers XH-17 wurden im neuen XH-28-Projekt verwendet, aber es wurde nicht abgeschlossen. Nach dem Ende der Tests fuhr der erfahrene XH-17 ohne klare Perspektive auf den Parkplatz. Später wurde es als unnötig demontiert. Das gleiche geschah mit dem XH-28-Modell in Originalgröße.
Trotz des Fehlens echter Ergebnisse ist der "Flying Crane" von Kellett und Hughes in der Geschichte der amerikanischen und weltweiten Hubschrauberindustrie geblieben. Er zeigte Rekordleistungen und besondere Fähigkeiten - nach den Maßstäben seiner Zeit. Die Weiterentwicklung von Hubschraubern führte zu neuen Errungenschaften, aber einer der XH-17-Rekorde ist immer noch intakt. Sein Hauptrotor ist bis heute der größte gebaute Helikopter. Dies half dem Auto jedoch nicht, die Serie und den Betrieb zu erreichen.
