HKS-1

HKS-1
Roll	Tvåsits experimentellt segelflygplan
Nationellt ursprung	Tyskland
Tillverkare	Haase-Kensche-Schmetz
Designer	Ernst Günter Haase, Heinz Kensche och Fernando Schmetz
Första flyget	juli 1953
Antal byggt	2
Utvecklad till	HKS-3

HKS -1 var ett tyskt 19 19 m (62,3 fot) spännvidd högpresterande segelflygplan med två säte , designat runt 1950 för att använda nya framsteg i laminärt flödesprofiler . För att undvika för tidig övergång från laminärt flöde orsakat av ytavbrott, undvarade HKS-1 med gångjärnsförsedda skevroder , klaffar och spoilers och ersatte dem med en flexibel bakkant . Två byggdes och satte flera rekord.

Design och utveckling

Varje aerodynamiskt tillvägagångssätt som minskade vingmotståndet välkomnades av segelplansdesigners, som minskade lyftinducerat motstånd med vingar med högt bildförhållande . Profilmotståndet minskades genom att bibehålla laminärt flöde över så mycket av vingen som möjligt. NACA 6-seriens profiler från slutet av 1930-talet antydde att laminärt flöde kunde bibehållas så långt tillbaka som 70 % ackord, även om militär erfarenhet under andra världskriget visade att mycket mindre ambitiösa mål var svåra att uppnå med nitade ytor på vingar med luckor för kontrollytor, beväpning, serviceluckor etc. Efter kriget insåg segelflygplanskonstruktörerna att deras träytor med försiktighet kunde göras slätare över långa avstånd än metall, att segelflygplan hade färre vingytavbrott än militära maskiner och deras lägre hastigheter innebar lägre Reynolds-tal , vilket uppmuntrar starkare laminärt flöde. Sådana flygplan började dyka upp från 1950 och framåt och visade slående förbättringar i prestanda.

HKS-1 var ett tandem tvåsitsiga segelplan som flögs första gången 1953, designat för att vara snabbt men också för att flyga långsamt för att sväva i termik. Dess konstruktörer valde en NACA- profil med maximalt 14 % tjocklek-till-ackordsförhållande, som kan upprätthålla laminärt flöde över den främre 50 % av vingen vid lyftkoefficienter mellan 0,5 och 0,9. De noterade att den första av de laminära designerna, Ross-Johnson RJ-5 , uppnådde sin potential först efter att dess klaffar och spoilers togs bort och undersidans gångjärnsöppningar noggrant förseglade, så beslutade att ta bort alla gångjärnsförsedda kontrollytor och ersatte dem med vingböjning . För att göra detta bakkanten vara flexibel och kontrollerbar från vingrot till spets .

HKS-1 var ett träflygplan, till stor del täckt med en plywood / styv plastskum / plywood sandwich skin (PFP). Vingarna hade kraftiga gran och skiktiga dubbla lådbalkar; större revben tillverkades av PFP och assisterades av mellanliggande skumrevben. De första två skikten av sandwichskinnet lades till från framkanten till en hjälpbalk med 70 % ackord och exakt formad. Den yttre plywoodskivan av PFP-sandwichen lindades sedan kontinuerligt runt och limmades på de inre lagren, utan att lämna några luckor. Slutlig yttre formning minskade vågigheten till 50 μm. Innan detta yttre skikt fästes, försvagades den yta av det som motsvarade de sista 30 % av kordan, där det bildade hela skalets tjocklek, av skärningar genom dess inre skikt, vilket gjorde det tillräckligt flexibelt för att förvrängas när det drivs av inre parallellogramramar öppnade och stängd av sidokontrollstänger. Kanterna skulle kunna skeva olika för att fungera som skevroder eller tillsammans för att byta camber . Kontrolllaster rapporterades som tunga.

Vingen var mittmonterad med lite dihedral och även med svep framåt för att förbättra sikten från tandemcockpiten. Flygkroppen var PFP-skalad över PFP-ramar, med ett format balsa- ytterlager för jämnhet. Denna visade sig vara för lätt skadad och ersattes på det andra flygplanet med ett glasfiberskal . HKS-1 hade ett helt infällbart monowheel underrede, assisterad av delvis infällbar nos-skid/nos-hjul-kombination. I frånvaro av luftbromsar använde den en svansbandsskärm . Den hade en 100° V-svans av liknande konstruktion som vingarna.

HKS-1 gjorde sin första flygning i Düsseldorf i juli 1953. Tidiga tester visade att den var svanstung, så 10 kg (22 lb) vattenbarlast tillsattes i nosen. Hastigheterna var höga och glidförhållandet 38:1. Med två piloter ombord vingbelastningen på 35 kg/m ² (7,2 lb/sq ft) hög för tiden och begränsade den minsta svängradien, så andra långsammare segelflygplan kunde bättre utnyttja smal termik. Det var denna observation som ledde till utvecklingen av HKS-3 , ett mindre ensitsigt segelflygplan med lägre vingbelastning och andra förändringar men liknande designen som HSK-1.

1955 flög ett andra exempel, HKS-1 V2 . Detta var identiskt med HKS-1 bortsett från en 3° minskning av svep framåt, gjord för att kompensera för svanstyngden, och utbyte av den sårbara balsa-kroppen med glasfiber. Denna andra maskin kallas HKS-2 av vissa författare, medan andra associerar detta namn med en utveckling som övergavs under designstadiet.

Verksamhetshistoria

HKS-1 satte flera rekord och slog den tyska hastigheten runt en 100 km (62 mi) triangel två gånger. Ernst Günter Haase flög den i det väderpåverkade världsmästerskapen i glidflygning 1954, som hölls på Camphill i Derbyshire. Arrangörerna hade inte tillåtit den större vikten av några av de nyare flygplanen, inklusive HKS-1, och uppskjutningar gjordes framgångsrikt först efter det förhastade förvärvet av kraftfullare tyska vinschar. Haase slutade så småningom ungefär halvvägs upp på slutlistan. Rolf Kunz flög HKS-1 vid nästa världsmästerskap som hölls i Polen 1958. Efter en flygning på cirka 500 km (311 mi) förstördes HKS-1 totalt i en trafikolycka under hämtning.

HKS-1 V2 finns kvar på Deutsches Segelflugmuseum mit Modellflug på Wasserkuppe och kan ses med förhandstillstånd.

Varianter

HSK-1 V1

Originalflygplan.

HKS-1 V2

Som HKS-1 V1 med undantag för en 3° minskning av framåtsvep och GRP-kroppens yttre hud.

Specifikationer (HKS-1 V1)

Data från segelflygplan 1945-1965

Generella egenskaper

• Besättning: 2
• Längd: 8,25 m (27 fot 1 tum)
• Vingspann: 19,0 m (62 fot 4 tum)
• Vingarea: 17,79 m ² (191,5 sq ft)
• Bildförhållande: 20,3
• Flygplan : NACA 65 ₂₁₅ -714
• Tomvikt: 440 kg (970 lb) utrustad
• Max startvikt: 620 kg (1 367 lb)

Prestanda

• Stallhastighet: 65 km/h (40 mph, 35 kn) - 2-sits, 60 km/h (37,3 mph; 32,4 kn) - solo
• Överskrid aldrig hastigheten : 230 km/h (140 mph, 120 kn)
  
• Max lufthastighet: 150 km/h (93,2 mph; 81,0 kn)
• Flyghastighet: 150 km/h (93,2 mph; 81,0 kn)
• Vinschstart maxhastighet: 80 km/h (49,7 mph; 43,2 kn)
• Terminalhastighet: med fulla luftbromsar 230 km/h (143 mph; 124 kn)
• Minsta kontrollhastighet : 70 km/h (43 mph, 38 kn)
• g-gränser: 2-sits - +4,2 -2,2 vid 261 km/h (162 mph; 141 kn), solo - +5,2 -3,2 vid 261 km/h (162 mph; 141 kn)
• Maximalt glidförhållande: 37,2:1 vid 89 km/h (55,3 mph; 48,1 kn) - 2-sits, 37,2:1 vid 80 km/h (49,7 mph; 43,2 kn) - solo
• Sjunkhastighet: 0,61 m/s (120 ft/min) vid 77 km/h (47,8 mph; 41,6 kn) - 2-sits, 0,56 m/s (110,2 ft/min) vid 72 km/h (44,7 mph; 38,9 kn) - solo
• Vingbelastning: 29 kg/m ² (5,9 lb/sq ft) flugit solo 35 kg/m ² (7,168 lb/sq ft)

Se även

Relaterad utveckling HKS-3 Flygplan av jämförbar roll, konfiguration och era

• Schempp-Hirth SHK
• Standard Österrike

Relaterade listor

• Lista över segelflygplan

Anteckningar

• Shenstone, BS; KG Wilkinson (1958). Världens segelflygplan: Die Segelflugzeuge der Welt: Les Planeurs du Monde (på engelska, franska och tyska) (första upplagan). Zürich: Organisation Scientifique et Technique Internationale du Vol a Voile (OSTIV) och Schweizer Aero-Revue. s. 61–67.
•   Andersson, John D. Jnr. (2007). Aerodynamiks grunder . McGraw Hill. s. 352–442. ISBN 007 125408 0 .
•   Brutting, Georg (1973). Die berühmtesten Segelflugzeuge . Stuttgart: Motobuch Verlag. s. 87–93. ISBN 3613029995 .
•   Ogden, Bob (2009). Flygmuseer och samlingar på det europeiska fastlandet . Air Britain (Historians) Ltd. sid. 210. ISBN 978-0-85130-418-2 .
•   Simons, Martin (2006). Segelflygplan 1945-1965 (2:a reviderade upplagan). Königswinter: EQIP Werbung & Verlag GmbH. s. 154 –157. ISBN 3-9807977-4-0 .