Lockheed AH-56 Cheyenne

A side view of an AH-56 Cheyenne
AH-56 Cheyenne
AH-56 Cheyenne under testning
Roll Attackhelikopter
Nationellt ursprung Förenta staterna
Tillverkare Lockheed Corporation
Första flygningen 21 september 1967
Status Inställt
Primär användare USA:s armé
Producerad 1967–1969
Antal byggt 10

Lockheed AH-56 Cheyenne var en attackhelikopter utvecklad av Lockheed för den amerikanska armén . Det steg från arméns Advanced Aerial Fire Support System (AAFSS) program för att sätta in tjänstens första dedikerade attackhelikopter. Lockheed designade Cheyenne med hjälp av ett fyrbladigt styvt rotorsystem och konfigurerade flygplanet som en sammansatt helikopter med lågt monterade vingar och en stjärtmonterad propeller som drivs av en General Electric T64 turboaxelmotor . Cheyennen skulle ha en höghastighetsstreckkapacitet för att tillhandahålla beväpnad eskort för arméns transporthelikoptrar, som Bell UH-1 Iroquois .

1966 tilldelade armén Lockheed ett kontrakt för tio AH-56-prototyper, men som ett stopp beställde också den mindre komplexa Bell AH-1G Cobra som ett interimistiskt attackflygplan för strid i Vietnamkriget . AH-56:ans jungfruflyg ägde rum den 21 september 1967. I januari 1968 tilldelade armén Lockheed ett produktionskontrakt, baserat på framsteg i flygtestningen. En dödsolycka och tekniska problem som påverkade prestandan försenade helikopterns utveckling, vilket resulterade i att produktionskontraktet hävdes den 19 maj 1969. Utvecklingen av Cheyenne fortsatte i hopp om att helikoptern så småningom skulle komma i tjänst.

När amerikansk inblandning i Vietnamkriget var på väg att avvecklas, avbröt armén Cheyenne-programmet den 9 augusti 1972. Vid denna tidpunkt var AH-1 Cobra utplacerad av armén i Sydvietnam och utrustad med antitankmissilen TOW . Kontroverser med det amerikanska flygvapnet om Cheyennes roll i strid såväl som det politiska klimatet angående militära förvärvsprogram hade fått armén att ändra tjänstens krav på attackhelikopter till förmån för en tvåmotorig konventionell helikopter, betraktad som mindre teknisk och mer överlevnad. Armén tillkännagav ett nytt program för en avancerad attackhelikopter (AAH) den 17 augusti 1972, vilket ledde till utvecklingen av Hughes AH-64 Apache .

Utveckling

Bakgrund

Före utvecklingen av AH-56 hade alla beväpnade helikoptrar modifierats av befintliga flygplan designade för obeväpnad användning. 1962 sammankallade USA:s dåvarande försvarsminister Robert McNamara Howze Board för att se över arméns flygkrav. Styrelsen rekommenderade en flygmobil division stödd av 90 beväpnade helikoptrar. Rekommendationen från Howze-styrelsen kom samtidigt som armén förberedde sig för att sätta in sina första beväpnade eskorthelikoptrar till Vietnam; 15 UH-1A Iroquois modifierades med system för montering av maskingevär, granatkastare och raketskidor.

I juni 1962 presenterade Bell Helicopter en ny helikopterdesign för arméns tjänstemän, i hopp om att söka finansiering för vidare utveckling. D -255 Iroquois Warrior var tänkt som ett specialbyggt attackflygplan baserat på UH-1B- flygplanet och dynamiska komponenter, med ett nosmonterat kultorn, en bukmonterad pistolkapsel och stubbvingar för montering av raketer eller SS . 10 pansarvärnsmissiler .

Krav på attackhelikopter

I december 1962 utarbetade Combat Development Command (CDC) ett kvalitativt materialkrav (QMR) för ett tillfälligt, kommersiellt off-the-shelf (COTS) flygplan, med en 140 knops (161 mph, 259 km/h) marschhastighet och en nyttolast på 1 500 pund (680 kg). Detta sågs som ett försök av arméns tjänstemän, som förutsåg potentialen hos D-255, att skaffa ett interimsflygplan för att fylla eskortrollen tills armén kunde fastställa kraven för en dedikerad beväpnad helikopter. Arméns sekreterare ogillade dock den interimistiska strategin och beordrade att armén skulle leta efter ett mer avancerat system som dramatiskt skulle förbättras jämfört med nuvarande helikopterdesigner.

Baserat på vägledningen från arméns sekreterare fastställde CDC Qualitative Material Development Objectives (QMDO) för ett flygplan med roterande vinge med 195 knop (224 mph, 361 km/h) marschhastighet, 220 knop (253 mph, 407) km/h) streckhastighet och förmågan att sväva utanför marken (OGE) vid 6 000 fot (1 830 m) på en 95 °F (35 °C) dag. Hastighetskraven härleddes från hastigheten på flygplan som helikoptern skulle eskortera. Direktören för försvarsforskning och teknik (DDRE) godkände villkorligt ändringarna av utvecklingsmålen, i avvaktan på hans granskning av det föreslagna programmet. Han ledde också till armén att avgöra huruvida någon annan helikopter kunde erbjuda en förbättring av prestanda jämfört med UH-1B under tiden.

Som ett resultat genomförde Army Material Command (AMC) en studie för att avgöra om utvecklingsmålen var genomförbara och etablerade även ett programkontor för Fire-support Aerial System (FAS). AMC rekommenderade att begränsa konkurrensen till sammansatta helikoptrar , eftersom de ansågs vara den enda helikopterkonfigurationen vid den tidpunkten som kunde utvecklas för att uppfylla målen. I mars 1964 meddelade arméns sekreterare DDRE att modifiering av befintliga flygplan inte skulle närma sig den erforderliga prestandan av FAS-programmet; armén skulle fortsätta att använda den beväpnade UH-1B tills utvecklingen av FAS kunde fortsätta.

AAFSS-tävling

Den 26 mars 1964 omdesignade arméns stabschef FAS-programmet till Advanced Aerial Fire Support System (AAFSS). Dokumentet för utvecklingsmål (QMDO) för AAFSS godkändes i april 1964, och den 1 augusti 1964 kontaktade Transportation Research and Engineering Command 148 presumtiva entreprenörer med en begäran om förslag (RFP). Bell lämnade in D-262, en modifiering av D-255, men fortfarande en konventionell helikopterdesign. Sikorsky skickade in S-66 , som innehöll en "Rotorprop" som skulle fungera som en svansrotor men när hastigheterna ökade skulle rotera 90° för att fungera som påskjutarpropeller. Lockheed lämnade in CL-840-designen, en med stel rotor med både en tryckande propeller och en konventionell stjärtrotor monterad i änden av svansen.

Armén tillkännagav Lockheed och Sikorsky som vinnare av projektdefinitionsfaskontrakt den 19 februari 1965. Under tiden fortsatte armén också att förfölja ett interimistiskt flygplan för strid i Vietnam tills AAFSS kunde ställas in, vilket resulterade i utvecklingen av Bell AH-1 Cobra som skulle bli ryggraden i arméns attackhelikopterflotta under och efter Vietnamkriget.

Lockheed och Sikorsky utvecklade förslag för sina respektive konstruktioner och etablerade tre konfigurationer för att tillfredsställa både utvecklingsmålen och en reviderad RFP baserat på ett utkast till kravdokument. En utvärderingsnämnd studerade varje företags förslag och lämnade sedan sin rekommendation till ett urvalsmyndighetsråd den 6 oktober 1965. Den 3 november 1965 tillkännagav armén Lockheed som vinnare av AAFSS-programmet. Armén uppfattade Lockheeds design som billigare, kunde levereras tidigare och en lägre teknisk risk än Sikorskys Rotorprop. Den 17 december 1965 släppte armén det slutliga kravdokumentet. Dokumentet lade till fjorton krav som inte tidigare behandlats av Lockheeds förslag, inklusive tillägget av ett flygraketbeväpningssystem.

Den 23 mars 1966 tilldelade armén Lockheed ett ingenjörs- och utvecklingskontrakt för 10 prototyper som betecknade flygplanet AH-56A. Initial operativ förmåga planerades för 1972 med ett optimistiskt mål för sent 1970. Lockheed började bygga flygplanet vid dess Van Nuys , Kalifornien anläggning, och den 3 maj 1967 höll Lockheed en utrullningsceremoni för AH-56A. Flygplanet döptes till Cheyenne av armén. Den första flygningen av AH-56 inträffade den 21 september 1967. Försvarsministern godkände förproduktionsfinansiering för att stödja en första produktionsorder för 375 flygplan den 8 januari 1968. Tillverkningen av de 10 Cheyenne-prototyperna slutfördes 1969.

Design

A three-quarter rear view of AH-56 #7 on display outside of the U.S. Army Aviation Museum at Fort Rucker, Alabama.
Prototyp #7 visas på US Army Aviation Museum, Ft. Rucker , Alabama

Lockheed designade Cheyenne som en sammansatt helikopter, som kombinerar en helikopter med fastvingade funktioner för ökad prestanda, vanligtvis hastighet. Designen inkluderade funktioner som en styv huvudrotor, lågt monterade vingar och en pusherpropeller. Cheyenne drevs av en General Electric T64 turboaxelmotor. Drivkraften tillhandahölls av en påskjutarpropeller baktill på flygplanet. Vid höga hastigheter minskade mängden lyft som tillhandahålls av vingarna, tillsammans med dragkraften från påskjutarstödet, den aerodynamiska belastningen av rotorn. Vid sådana hastigheter producerade rotorn upp till 20 % av lyftet, vilket kunde justeras genom kollektiva förändringar av stigningskontroll. Rotorlutningen kontrollerades genom gyroskopisk precession . Cheyenne uppnådde hastigheter över 200 knop (230 mph, 370 km/h), men som en sammansatt helikopter kunde den inte kvalificera sig för hastighetsrekord i helikopterkategorier.

Quarter front view of the AH-56's front fuselage and canopy, showing the canopy to advantage. The aircraft is parked on a grassy surface for museum display.
Vy över AH-56 nos och kapell

Cheyenne hade en tvåsitsiga tandemcockpit med en avancerad navigerings- och eldledningssvit. Tandemsätet placerade piloten i baksätet och skytten i framsätet. En ovanlig egenskap hos skyttens station var att hela sätet, siktsystemet och skjutreglagen roterade för att hålla skytten vänd mot samma riktning som kanontornet som kontrollerades. Gevärssiktet gav skytten direkt blick från tornet med hjälp av ett periskopsikte. Piloten hade ett hjälmmonterat siktsystem för att rikta vapen.

Vapentorn var monterade vid nosen och mitten av flygplanets underbuk. Nostornet kunde rotera +/- 100° från flygplanets mittlinje och kunde montera antingen en 40 mm (1,57 tum) granatkastare eller en 7,62 mm (0,308 tum) minigun . Magtornet inkluderade en 30 mm (1,18 tum) automatisk kanon med 360° rotation. Mekaniska stopp hindrade buktornet från att sikta mot någon del av helikoptern.

Sex externa hardpoints var placerade längs botten av helikoptern, med två under varje vinge och två på flygkroppen under sponsorna . De två inre vingarnas hårda spetsar kunde bära kapslar av tre BGM-71 TOW pansarvärnsmissiler. 2,75-tums (70 mm) raketer i 7-raketer eller 19-raketer kunde bäras på de fyra vingspetsarna. De två flygkroppsfästena var dedikerade till att bära externa bränsletankar. Vingarnas hårda spetsar var också lodade för att tillåta transport av ytterligare bränsletankar om det skulle behövas.

Verksamhetshistoria

Flygprov

A quarter front view of a Cheyenne hovering in front of a crowd.
Tre fjärdedels vy av AH-56 Cheyenne.

Flygtestning började med den första flygningen av den andra AH-56 (s/n 66-8827) i september 1967. Under tidiga flygtester upptäcktes ett problem med rotorinstabilitet när flygplanet flög på låg höjd i markeffekt . När flygomslaget utökades upptäcktes denna instabilitet och andra mindre problem och åtgärdades snabbt.

Lockheed och armén höll en 13-minuters demonstration "första flygningen" för allmänheten på Van Nuys flygplats den 12 december 1967. Under flygningen visade Cheyenne några av de nya kapaciteterna som den framskjutande propellern åstadkom; Helikoptern kunde sakta ner eller accelerera utan att fälla nosen uppåt eller nedåt, samt kunna fälla nosen nedåt eller uppåt vid en svävning, utan att få flygplanet att accelerera framåt eller bakåt. Cheyenne demonstrerade en stillastående svävning i en sidvind på 30 knop (35 mph, 56 km/h) och landade i slutet av flygningen på sina två främre landningsställ, "böjde sig" för publiken och satte sedan försiktigt svanslandningen växla ner när den taxade till parkeringen. I mars 1968 hade AH-56 etablerat en flygning på 170 knop (196 mph, 315 km/h) i framåtflygning, 25 knop (29 mph, 46 km/h) i sidled och 20 knop (23 mph, 37 km/h) bakåt.

Projektet drabbades av ett bakslag den 12 mars 1969, när rotorn på prototyp #3 (s/n 66-8828) träffade flygkroppen och fick flygplanet att krascha och dödade piloten, David A. Beil. Olyckan inträffade på en testflygning där piloten skulle manipulera kontrollerna för att excitera 0,5P-svängningar (eller halv-P-hopp) i rotorn; 0,5P är en vibration som sker en gång per två huvudrotorvarv, där P är rotorns rotationshastighet. Olycksutredningen noterade att säkerhetsmekanismerna på kontrollerna uppenbarligen hade inaktiverats för flygningen. Undersökningen kom fram till att de pilotinducerade svängningarna hade skapat en resonansvibration som översteg rotorsystemets förmåga att kompensera. Efter utredningen modifierades rotorn och styrsystemen för att förhindra att samma problem uppstår igen.

Produktionskontraktet upphävt

En AH-56 svävar över en helikopterplatta

Armén utfärdade ett botemedelsmeddelande till Lockheed den 10 april 1969, med hänvisning till 11 tekniska problem och otillfredsställande framsteg i programmet. Huvudproblemen var halv-P hop vibrationsfrågan och flygplanets bruttovikt som översteg programkraven. Som svar föreslog Lockheed ett "förbättrat flygkontrollsystem" (ICS) för att minska rotoroscillationer och steg för att ta bort övervikt och ta itu med andra mindre problem i produktionshelikoptrar. Armén ansåg att Lockheeds lösningar på frågorna om botemedel skulle försena programmet och öka kostnaderna. Med hänvisning till Lockheeds oförmåga att uppfylla produktionstidslinjen, avbröt armén produktionskontraktet för AH-56 den 19 maj 1969, men behöll utvecklingskontraktet i hopp om att problemen kunde lösas.

I september 1969 genomgick Cheyenne-prototyp #10 (s/n 66-8835) vindtunneltestning vid NASA Ames Research Center för att undersöka frågorna om halv-P hop och drag. Ingenjörerna insåg inte att de fasta fästena som användes för att säkra flygplanet i vindtunneln inte skulle tillåta helikoptern att röra sig i förhållande till rotorn, som den gjorde under flygning. Som ett resultat fanns det ingen naturlig dämpning av rotorns lutningsrörelse. Fjärrkontrollernas brist på sensorisk feedback från helikoptern förvärrade situationen. Under höghastighetstestning för att replikera halv-P hop-vibrationen accelererade rotorns svängningar snabbt utom kontroll och träffade stjärtbommen, vilket resulterade i ett destruktivt sönderfall av helikoptern.

Lockheed arbetade med att modifiera AH-56-designen för att ta itu med vibrationerna och andra problem. Som en försiktighetsåtgärd försågs Cheyenne #9 (s/n 66-8834) med ett utkastarsäte för piloten efter olyckan i mars. Det nedåtriktade utkastarsätet placerades i det främre sätet i stället för skyttens station. Denna prototyp skulle användas för alla återstående envelopexpansionsflygningar. Prototyp #9 fick också en uppgraderad transmission och drivlina, och en gångjärnsförsedd bakre kapell i stället för den ursprungliga skjutbara kapellet runt 1970. Den nya transmissionen gjorde att T64-GE-16 turboaxelmotoreffekten kunde ökas från en nedsänkt 3 435 hästkrafter (2 561 kW) ) till 3 925 hästkrafter (2 927 kW). Det nya kapellet eliminerade baldakinvibrationerna.

Cheyenne-prototyp #6 (s/n 66-8831) började utföra vapentestning vid Yuma Proving Ground, Arizona, och demonstrerade förmågan för skytten och piloten att exakt skjuta mot separata mål på varje sida av helikoptern. Mot slutet av 1970 finansierade armén arbetet med TOW-missilstyrning och nattsiktssystem. Prototyper #6 och #9 testades också och utvärderades på Yuma Proving Ground från 30 januari till 23 december 1971, för att avgöra om stabilitet och kontrollsystem var tillräckliga. Brister identifierades i sidoriktningsstabilitet, obeordrad rörelse under manövrering, höga vibrationer och dålig riktningskontroll under sidflygning.

Efter testerna på Yuma fick prototyp #9 den förbättrade T64-GE-716-motorn som producerade 4 275 shp (3 188 kW) och den planerade produktionsversionen av ICS-systemet. Med dessa uppgraderingar överträffade helikoptern sina prestationskrav. Under vissa förhållanden tillfredsställde dock inte stabilitet och kontroll helt testpiloterna. Lockheed hade studerat sätt att förhindra instabil feedback från gyrot. Lösningen var att flytta gyrot från toppen av rotorhuvudet till under transmissionen med flexibla anslutningar till rotorn. Pilotens kontroller var kopplade till hydrauliska servomotorer som sedan via fjädrar kopplades till gyrot. Detta system förhindrade rotorns vibrationskrafter från att överföras tillbaka till flygreglagen. Det kallades det "avancerade mekaniska styrsystemet" (AMCS) och installerades på Cheyenne #7 1972 för att förbättra hanteringen och rotorstabiliteten.

Program bortgång

1971 ökade den politiska friktionen mellan armén och flygvapnet över uppdraget nära luftstöd (CAS). Flygvapnet hävdade att Cheyenne skulle göra intrång i flygvapnets CAS-uppdrag till stöd för armén, som hade fått mandat med Key West-avtalet från 1948. Försvarsdepartementet (DOD) genomförde en studie som drog slutsatsen att flygvapnets AXE program, Marine Corps' Harrier och Cheyenne var väsentligt olika att de inte utgjorde en dubblering av kapacitet. Den 22 oktober 1971 genomförde Senatens väpnade underkommitté för Tactical Air Power utfrågningar för att utvärdera CAS-uppdraget och de pågående programmen. Det mest skadliga vittnesmålet för arméns program kom från befälhavaren för flygvapnets taktiska flygkommando, general William W. Momyer , som citerade statistik över helikopterolyckor från Operation Lam Son 719 .

Armén sammankallade en speciell insatsstyrka under General Marks i januari 1972, för att omvärdera kraven för en attackhelikopter. Syftet med Märkesnämnden var att ta fram ett "uppdaterat och försvarbart" materialbehovsdokument. Arbetsgruppen genomförde flygutvärderingar av AH-56, tillsammans med två branschalternativ för jämförelse: Bell 309 King Cobra och Sikorsky S-67 Blackhawk . Analys av de tre helikoptrarna visade att Bell- och Sikorsky-helikoptrarna inte kunde uppfylla arméns krav.

Armén genomförde också en vapendemonstration för senatens väpnade kommitté i början av 1972, för att visa upp Cheyennes eldkraft och samla stöd för utveckling av attackhelikopter. Den första TOW-missilen som avfyrades i demonstrationen misslyckades och gick i marken. Den andra missilen avfyrades och träffade målet. Tidigare hade 130 TOW-missiler avfyrats utan fel, men felet i den första missilen var nu kopplat till uppfattningen av flygplanet. I april 1972 publicerade senaten sin rapport om CAS. Rapporten rekommenderade finansiering av flygvapnets AXE-program, som skulle bli A-10 Thunderbolt II och begränsad upphandling av Harrier för Marine Corps. Rapporten hänvisade aldrig till Cheyenne vid namn och gav bara en ljummen rekommendation för armén att fortsätta anskaffa attackhelikoptrar, så länge som deras överlevnadsförmåga kunde förbättras.

Cheyenne-programmet avbröts av arméns sekreterare den 9 augusti 1972. Helikopterns stora storlek och otillräckliga natt-/allvädersförmåga var skäl som uppgavs av armén för avbokningen. Cheyennes analoga och mekaniska vapensystem började bli inaktuella eftersom nya digitala system som var mer exakta, snabbare och lättare utvecklades. Cheyennes enhetskostnad hade ökat och skulle sannolikt öka ytterligare om ny flygelektronik införlivades.

Den 17 augusti 1972 initierade armén programmet Advanced Attack Helicopter (AAH). AAH sökte en attackhelikopter baserad på stridserfarenhet i Vietnam, med en lägre topphastighet på 145 kn (167 mph, 269 km/h) och dubbla motorer för förbättrad överlevnadsförmåga. Lockheed erbjöd CL-1700, en modifierad version av Cheyenne med två motorer och utelämnade pusherpropellern, utan framgång. AAH-programmet ledde till AH-64 Apache , som togs i bruk i mitten av 1980-talet.

Efter avbokningen genomförde armén en utvärdering av den sjunde Cheyenne utrustad med AMCS flygkontrollsystem. Testerna visade att AMCS tog bort de flesta av de återstående kontrollproblemen, förbättrade stabiliteten, förbättrade hanteringen och minskade pilotens arbetsbelastning. Med AMCS nådde Cheyenne en hastighet av 215 kn (247 mph, 398 km/h) i plan flygning och i ett dyk uppnåddes 245 kn (282 mph, 454 km/h); den visade också förbättrad manövrerbarhet i höga hastigheter. Prototyp #7 var den sista Cheyenne som flög. Lockheed hade räknat med att Cheyenne skulle etablera sig på helikoptermarknaden med sin stela rotorteknologi, men det ambitiösa projektet misslyckades. Företaget fortsatte inte att utveckla en annan helikopter.

Lockheed föreslog en civil version av Cheyenne som CL-1026 . Det här skulle ha varit en helikopter med 30 platser, men designen kom aldrig från ritbordet.

Överlevande flygplan

AH-56 side view, on museum display in 2007
En AH-56 Cheyenne visades 2007

Specifikationer (AH-56A)

Data från Jane's All the World's Aircraft, 1969–70

Generella egenskaper

  • Besättning: 2 (pilot bak, skytt/bipilot fram)
  • Längd: 54 fot 8 tum (16,66 m)
  • Höjd: 13 fot 8,5 tum (4,178 m)
  • Tomvikt: 12 215 lb (5 541 kg)
  • Bruttovikt: 18 300 lb (8 301 kg)
  • Max startvikt: 25 880 lb (11 739 kg)
  • Motor: 1 × General Electric T64-GE-16 turboaxelmotor , 3 925 shp (2 927 kW)
  • Huvudrotorns diameter: 51 fot 3 tum (15,62 m)
  • Huvudrotorarea: 2 063,2 sq ft (191,68 m 2 )
  • Bladsektion: Rot: NACA (4.6)3012 mod ; Tips: NACA (0.6)3006 mod
  • Rotorsystem : 4-bladig huvudrotor, 4-bladig stjärtrotor
  • Propellrar: 3-bladig skjutpropeller med konstant hastighet

Prestanda

  • Maxhastighet: 212 kn (244 mph, 393 km/h)
  • Kryssningshastighet: 195 kn (224 mph, 361 km/h)
  • Räckvidd: 1 063 nmi (1 223 mi, 1 969 km)
  • Servicetak: 20 000 fot (6 100 m)
  • Klättringshastighet: 3 000 fot/min (15 m/s)

Beväpning

Se även

Relaterad utveckling

Flygplan med jämförbar roll, konfiguration och era

Relaterade listor

Anteckningar

Citat

Bibliografi

externa länkar

Hämtad från " https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Lockheed_AH-56_Cheyenne&oldid=1140437238 "