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Le Vanguard Omniplane
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II. Description
Translate : in English in Spanish in German Création/Mise jour : 14/08/2005
I. Origine
II. Description
III. Essais en vol et abandon
Annexe : Le Jacobs Convertiplane

 

Vue en profil de l'arrière du Vanguard 2C

 

Le modèle 2C utilisait en partie la technologie d'un programme VTOL testé au milieu des années cinquante, le Jacobs Convertiplane (voir Annexe). Vanguard avait racheté tous les plans, résultats d’essais et prototypes de ce programme et beaucoup d’éléments mécaniques comme les rotors et arbres de transmission furent réutilisés pour la construction du modèle 2C.

En plus des éléments mécaniques récupérés sur le Jacobs 104 Convertiplane, les ingénieurs de Vanguard se servirent d’un fuselage d’avion léger Ercoupe pour leur prototype. Ce fuselage de construction semi-monocoque en alliage d’aluminium avait une longueur de 7,6 mètres et une masse de 1135 kg. La section avant de l’appareil recevait le poste de pilotage avec un pilote et un passager assis cote à cote. La verrière était en plexiglas et permettait une excellente visibilité.

Compartiment moteur du modèle 2C

Le cockpit était suivi par le compartiment moteur et séparé de celui-ci par une paroi coupe-feu en acier inoxydable. Le compartiment moteur avait des portes d’accès pour les interventions mécaniques. L’arrière du fuselage supportait les empennages et une hélice propulsive identique aux rotors d’ailes à l’exception d’un diamètre plus petit de de 1,52 mètres.

L’hélice propulsive était carénée et intégrée dans la structure de la dérive et des empennages horizontaux. Les surfaces mobiles étaient donc placées directement dans le flux d’air de l’hélice ce qui permettait de dévier ce flux par leur mouvement et donc d’assurer le contrôle de l’appareil même si celui-ci était en vol sustenté avec une vitesse horizontale nulle ce qui était évidement le but recherché.

L'hélice arrière du Vanguard 2C

 

Le Vanguard 2C

 

Les commandes de vol provenaient à la fois d’un avion et d’un hélicoptère avec un levier de variation de pas cyclique, un levier de variation de pas collectif et des pédales directionnelles. La commande de puissance moteur était installée sur la commande collective tandis que la commande de pas de l’hélice propulsive était un petit commutateur sur la commande cyclique.

Le train d’atterrissage était de type tricycle et les jambes principales provenaient aussi d’un avion Ercoupe tandis que la roulette de nez orientable était fabriquée par Vanguard.

L'installation motrice était assez complexe et comprenait un arbre pour entraîner l’hélice arrière et un système de poulies et courroies pour faire tourner les rotors de sustentation. Ces hélices et rotors étaient entraînées par un seul moteur Lycoming O-540-A1A à piston six cylindres de 265 chevaux. Un embrayage à friction était installé entre la transmission centrale et les poulies pour déconnecter les rotors de sustentation pendant le vol conventionnel.

Le moteur était monté au milieu du fuselage dans une structure tubulaire en acier. Il y avait un système de refroidissement composé d’une soufflante de de 60 cm de diamètre et d’un radiateur placé dans le flux d’air de cette soufflante. L’échappement était un modèle du commerce choisi pour des raisons d’économie.

Le Vanguard 2C en construction

 

Le Vanguard 2C

 

Les ailes du modèle 2C avaient une forme arrondie, un faible allongement et une épaisseur relative de 21 % avec un profil NASA 4421 modifié. L'aile était construite avec deux panneaux extérieurs boulonnés à la section centrale. Les rotors d'aile de 1,83 mètres de diamètre avaient trois pales en alliage d’aluminium 24ST dont les roulements étaient capables de mille heures d'utilisation. Mais puisque les rotors de sustentation étaient utilisés seulement au décollage et à l’atterrissage, Vanguard ne s'attendait à aucun problème avec ceux-ci. Les transmissions vers les rotors étaient soutenues dans leurs conduits respectifs par quatre redresseurs fixés aux parois des conduits.

Le moteur était démarré avec les rotors d'aile débrayés et l’hélice arrière sur le petit pas. Les rotors d’ailes étaient alors embrayés et l’appareil décollait verticalement. Le contrôle du roulis était obtenu par des changements de pas différentiels des rotors d'ailes. Les surfaces mobiles d’empennages et le gouvernail de direction montés derrière l’hélice propulsive permettaient le contrôle en tangage et lacet.

Quand une vitesse horizontale suffisante était atteinte avec la poussée du propulseur de queue, les rotors d'aile étaient évidemment débrayés et les ailes assuraient seules la portance nécessaire. Alors en vol conventionnel, le contrôle de l’appareil en roulis, lacet et tangage était assuré avec les surfaces de vol comme sur n’importe quel autre avion. En principe, l’appareil devait posséder des panneaux d’aile pour fermer les carénages des rotors et donner aux ailes leur surface alaire normale comme sur le XV-5.

En vol conventionnel, ces panneaux auraient été rétractées puis ouvert pour l’atterrissage et le décollage. Aucune des photos disponibles ne montre ces panneaux ce qui laissent à penser que, soit le modèle 2C était construit uniquement pour étudier les phases de transition, soit ces panneaux devait être installés ultérieurement quand l’appareil atteindrait des vitesses élevées lors de ses essais en vol.

 

Sources


History of Vertical Flight de Steve Markman et Bill Holder
Air Progress n

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Les VTOL de Transcendental

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