HKS-1

HKS-1
Rola	Dwumiejscowy eksperymentalny szybowiec
Pochodzenie narodowe	Niemcy
Producent	Haase-Kensche-Schmetz
Projektant	Ernst Günter Haase, Heinz Kensche i Fernando Schmetz
Pierwszy lot	lipiec 1953 r
Numer zbudowany	2
Rozwinął się w	HKS-3

HKS -1 był niemieckim, dwumiejscowym szybowcem o rozpiętości 19 19 m (62,3 stopy) , zaprojektowanym około 1950 r. w celu wykorzystania najnowszych osiągnięć w płatach z przepływem laminarnym . Aby uniknąć przedwczesnego przejścia z przepływu laminarnego spowodowanego przerwami powierzchniowymi, HKS-1 zrezygnował z zawiasowych lotek , klap i spojlerów i zastąpił je elastyczną krawędzią spływu . Zbudowano dwa, ustanawiając kilka rekordów.

Projektowanie i rozwój

Każde podejście aerodynamiczne, które zmniejszało opór skrzydeł, było mile widziane przez projektantów szybowców, którzy zmniejszyli opór wywołany siłą nośną za pomocą skrzydeł o dużym wydłużeniu . Opór profilu został zmniejszony poprzez utrzymanie przepływu laminarnego na jak największej części skrzydła. Profile serii 6 NACA z późnych lat trzydziestych XX wieku sugerowały, że przepływ laminarny może być utrzymywany aż do 70% cięciwy, chociaż doświadczenia wojskowe podczas II wojny światowej pokazały, że dużo mniej ambitne cele były trudne do osiągnięcia przy nitowanych powierzchniach skrzydeł ze szczelinami na powierzchnie sterowe, uzbrojenie, luki serwisowe itp. Po wojnie konstruktorzy szybowców zdali sobie sprawę, że ich drewniane powierzchnie można przy zachowaniu ostrożności wygładzić na długich dystansach niż metalowe, że szybowce miały mniej przerw w powierzchni skrzydeł niż maszyny wojskowe, a ich mniejsze prędkości oznaczały niższe liczby Reynoldsa , zachęcając do silniejszego przepływu laminarnego. Takie samoloty zaczęły pojawiać się od 1950 roku i wykazały uderzającą poprawę osiągów.

HKS-1 był tandemowym dwumiejscowym szybowcem, oblatanym po raz pierwszy w 1953 roku, zaprojektowanym do szybkiego, ale także powolnego latania do szybowania w termice. Jego projektanci wybrali płat NACA o maksymalnym stosunku grubości do cięciwy wynoszący 14% , zdolny do utrzymania przepływu laminarnego nad przednimi 50% skrzydła przy współczynnikach siły nośnej między 0,5 a 0,9. Zauważyli, że pierwszy z laminarnych projektów, Ross-Johnson RJ-5 , osiągnął swój potencjał dopiero po usunięciu klap i spojlerów oraz dolnym lotce szczeliny zawiasów dokładnie uszczelniono, dlatego postanowiono usunąć wszystkie zawiasowe powierzchnie sterowe i zastąpić je wypaczeniem skrzydeł . Aby to zrobić, krawędź spływu musiała być elastyczna i możliwa do kontrolowania od nasady skrzydła do czubka .

HKS-1 był drewnianym samolotem, w dużej mierze pokrytym powłoką warstwową ze sklejki / sztywnej pianki z tworzywa sztucznego / sklejki (PFP). Skrzydła miały mocne , podwójne drzewce z drewna świerkowego i sklejki; główne żebra zostały wykonane z PFP i były wspomagane przez pośrednie żebra z pianki. Pierwsze dwie warstwy skóry typu sandwich zostały dodane od krawędzi natarcia do pomocniczego dźwigara o cięciwie 70% i precyzyjnie ukształtowanej. Zewnętrzny arkusz sklejki PFP był następnie owinięty w sposób ciągły i przyklejony do warstw wewnętrznych, nie pozostawiając żadnych szczelin. Ostateczne kształtowanie zewnętrzne zmniejszyło falistość do 50 μm. Zanim ta zewnętrzna warstwa została przymocowana, jej obszar odpowiadający ostatnim 30% cięciwy, gdzie tworzyła całą grubość poszycia, został osłabiony przez nacięcia w jej wewnętrznych warstwach, dzięki czemu jest wystarczająco elastyczny, aby wypaczać się, gdy jest napędzany przez wewnętrzne ramy równoległoboku otwarte i zamykane bocznymi prętami sterującymi. Krawędzie można wypaczać w różny sposób, aby działały jak lotki lub razem, aby zmienić pochylenie . Obciążenia kontrolne zgłoszono jako ciężkie.

Skrzydło było zamontowane pośrodku z pewnym dwuściennym , a także z pochyleniem do przodu, aby poprawić widoczność z kokpitu tandemowego. Kadłub został pokryty powłoką PFP na ramach PFP, z ukształtowaną zewnętrzną warstwą balsy dla uzyskania gładkości. Okazało się to zbyt łatwe do uszkodzenia i zostało zastąpione w drugim samolocie skorupą z szklanego . HKS-1 miał w pełni chowane jednokołowe , wspomagane przez częściowo wysuwaną kombinację przedniej płozy / przedniego koła. W przypadku braku hamulców aerodynamicznych używał ogona spadochron taśmowy . Miał 100 ° ogon w kształcie litery V o podobnej konstrukcji do skrzydeł.

HKS-1 odbył swój pierwszy lot w Düsseldorfie w lipcu 1953 roku. Wczesne testy wykazały, że ma ciężki ogon, więc do nosa dodano 10 kg (22 funtów) balastu wodnego. Prędkości były wysokie, a współczynnik poślizgu 38: 1. Z dwoma pilotami na pokładzie obciążenie skrzydeł wynoszące 35 kg/m2 ⁽ 7,2 funta/stopę kwadratową) było wysokie jak na tamte czasy i ograniczało minimalny promień skrętu, więc inne wolniejsze szybowce mogły lepiej wykorzystywać wąską termikę. To właśnie ta obserwacja doprowadziła do opracowania HKS-3 , mniejszego jednomiejscowego szybowca z dolnym skrzydłem i innymi zmianami, ale podobnym projektem do HSK-1.

W 1955 roku poleciał drugi egzemplarz, HKS-1 V2 . Było to identyczne jak w HKS-1, z wyjątkiem zmniejszenia o 3 ° odchylenia do przodu, wykonanego w celu skompensowania ciężkości ogona i zastąpienia wrażliwej osłony kadłuba z balsy włóknem szklanym. Ta druga maszyna jest przez niektórych autorów nazywana HKS-2, podczas gdy inni kojarzą tę nazwę z rozwojem porzuconym na etapie projektowania.

Historia operacyjna

HKS-1 ustanowił kilka rekordów, dwukrotnie pobijając niemiecką prędkość wokół trójkąta o długości 100 km (62 mil). Ernst Günter Haase latał nim na szybowcowych mistrzostwach świata w 1954 r., które miały wpływ na pogodę, które odbyły się w Camphill w Derbyshire. Organizatorzy nie pozwolili na większą masę niektórych nowszych samolotów, w tym HKS-1, a starty zakończyły się powodzeniem dopiero po pospiesznym zdobyciu mocniejszych niemieckich wciągarek. Haase ostatecznie skończył mniej więcej w połowie końcowej listy. Rolf Kunz latał na HKS-1 na następnych Mistrzostwach Świata, które odbyły się w Polsce w 1958 roku. Po przelocie około 500 km (311 mil) HKS-1 został całkowicie zniszczony w wypadku drogowym podczas wydobywania.

HKS-1 V2 pozostaje w Deutsches Segelflugmuseum mit Modelfllug na Wasserkuppe i można go oglądać za uprzednią zgodą.

Warianty

HSK-1 V1

Oryginalny samolot.

HKS-1 V2

Jak HKS-1 V1 , z wyjątkiem zmniejszenia pochylenia do przodu o 3 ° i zewnętrznego poszycia kadłuba z tworzywa sztucznego wzmocnionego włóknem szklanym.

Dane techniczne (HKS-1 V1)

Dane z Szybowców 1945-1965

Charakterystyka ogólna

• Załoga: 2
• Długość: 8,25 m (27 stóp 1 cal)
• Rozpiętość skrzydeł: 19,0 m (62 stopy 4 cale)
• Powierzchnia skrzydła : 17,79 ^m2
• Współczynnik proporcji: 20,3
• Płat : NACA 65 ₂₁₅ -714
• Masa własna: 440 kg (970 funtów) z wyposażeniem
• Maksymalna masa startowa: 620 kg (1367 funtów)

Wydajność

• Prędkość przeciągnięcia: 65 km / h (40 mph, 35 kn) - 2-miejscowe, 60 km / h (37,3 mph; 32,4 kn) - solo
• Nigdy nie przekraczaj prędkości : 230 km/h (140 mph, 120 kn)
  
• Maksymalna prędkość powietrza wzburzonego: 150 km / h (93,2 mil / h; 81,0 węzłów)
• Prędkość holowania: 150 km / h (93,2 mil / h; 81,0 węzłów)
• Maksymalna prędkość uruchamiania wciągarki: 80 km / h (49,7 mil / h; 43,2 węzłów)
• Prędkość końcowa: z pełnymi hamulcami aerodynamicznymi 230 km / h (143 mph; 124 kn)
• Minimalna prędkość kontrolna : 70 km/h (43 mph, 38 kn)
• ograniczenia g: 2-miejscowe - +4,2 -2,2 przy 261 km / h (162 mph; 141 kn), solo - +5,2 -3,2 przy 261 km / h (162 mph; 141 kn)
• Maksymalny współczynnik schodzenia: 37,2: 1 przy 89 km / h (55,3 mil / h; 48,1 węzła) - 2-miejscowy, 37,2: 1 przy 80 km / h (49,7 mil / h; 43,2 węzła) - solo
• Szybkość opadania: 0,61 m / s (120 stóp / min) przy 77 km / h (47,8 mil / h; 41,6 węzłów) - 2-miejscowe, 0,56 m / s (110,2 stóp / min) przy 72 km / h (44,7 mil / h; 38,9 zł) - solo
• Obciążenie skrzydła: 29 kg/m2 ⁽ 5,9 funta/stopę kwadratową) podczas lotu solo 35 kg/m2 ⁽ 7,168 funta/stopę kwadratową)

Zobacz też

Powiązany rozwój HKS-3 Samolot o porównywalnej roli, konfiguracji i epoce

• Schempp-Hirth SHK
• Standardowa Austria

Powiązane listy

• Lista szybowców

Notatki

• Shenstone, BS; KG Wilkinson (1958). Światowe szybowce: Die Segelflugzeuge der Welt: Les Planeurs du Monde (w języku angielskim, francuskim i niemieckim) (wyd. 1). Zurych: Organization Scientifique et Technique Internationale du Vol a Voile (OSTIV) i Schweizer Aero-Revue. s. 61–67.
•   Anderson, John D. Jnr. (2007). Podstawy aerodynamiki . Wzgórze McGrawa. s. 352–442. ISBN 007 125408 0 .
•   Brutting, Georg (1973). Die berühmtesten Segelflugzeuge . Stuttgart: Motobuch Verlag. s. 87–93. ISBN 3613029995 .
•   Ogden, Bob (2009). Muzea lotnictwa i kolekcje Europy kontynentalnej . Air Britain (historycy) Ltd. str. 210. ISBN 978-0-85130-418-2 .
•   Simons, Martin (2006). Szybowce 1945-1965 (wydanie drugie poprawione). Königswinter: EQIP Werbung & Verlag GmbH. s. 154 –157. ISBN 3-9807977-4-0 .