Publicado: Vie Abr 01, 2022 9:02 pm
El Sikorsky R-4 es un helicóptero biplaza diseñado por Igor Sikorsky con un solo rotor principal de tres palas y propulsado por un motor radial. El R-4 fue el primer helicóptero producido en serie a gran escala del mundo y el primer helicóptero utilizado por las Fuerzas Aéreas del Ejército de los Estados Unidos, la Armada de los Estados Unidos, la Guardia Costera de los Estados Unidos y la Fuerza Aérea Real y Real del Reino Unido. En el servicio de la Marina de los EE. UU. y la Guardia Costera de los EE. UU., el helicóptero se conocía como Sikorsky HNS-1. En el servicio británico era conocido como Hoverfly.
Fuente: https://www.the-blueprints.com/blueprin ... orsky_r-4/
El VS-316 fue desarrollado a partir del famoso helicóptero experimental VS-300, inventado por Igor Sikorsky y demostrado públicamente en 1940. El VS-316 fue designado XR-4, bajo la serie de las Fuerzas Aéreas del Ejército de los Estados Unidos para "Rotorcraft". El XR-4 voló por primera vez el 14 de enero de 1942 y fue aceptado por el Ejército el 30 de mayo de 1942. El XR-4 superó todos los récords anteriores de altitud de resistencia y velocidad aerodinámica de helicópteros que se habían establecido antes. Completó un vuelo a campo traviesa de 761 millas (1225 km) desde Bridgeport, Connecticut, hasta Wright Field Ohio, estableció un récord de altitud máxima de helicóptero de 12 000 pies (3700 m), al mismo tiempo que logró 100 horas de vuelo sin incidentes importantes y velocidad aerodinámica máxima cercana a 90 mph (78 nudos; 145 km / h).
El Almirantazgo británico, al enterarse del VS-300, puso a disposición un barco, el Empire Mersey, equipado con una plataforma de aterrizaje de 80 pies × 40 pies (24 m × 12 m), con la intención de mostrar a la USN su trabajo con autogiros a bordo de barcos. Después de su pérdida en 1942 a manos de un submarino, fue reemplazado por el SS Daghestan. Las primeras pruebas de aterrizaje en cubierta a bordo del Daguestán se llevaron a cabo en 1944. Los británicos recibieron dos de los primeros ocho helicópteros construidos.
El 5 de enero de 1943, las Fuerzas Aéreas del Ejército de los Estados Unidos ordenaron 29 prototipos. Los primeros tres fueron designados YR-4A y se usaron para pruebas de evaluación. El YR-4A se benefició de un motor Warner R-550-1 de 180 hp (130 kW), en comparación con el R-500-3 de 165 hp (123 kW) del prototipo, y un diámetro de rotor aumentado en 1 pie (30 cm). ). La evaluación del YR-4A demostró la necesidad de mejoras adicionales, incluido mover la rueda de cola más hacia atrás en el brazo de cola, ventilar el escape hacia un lado en lugar de hacia abajo y aumentar la capacidad de combustible en 5 gal EE.UU. (4,2 gal imp.; 19 l) . Estos y otros cambios de diseño llevaron a la designación de prototipos posteriores como el YR-4B, que se utilizaron para pruebas de servicio y entrenamiento de vuelo.
United Aircraft anunció el 5 de noviembre de 1944 que se había completado el centésimo helicóptero y que la tasa de producción había llegado a cinco cada seis días.
Fuente: https://www.lasegundaguerra.com/viewtopic.php?t=12499
Tras el hundimiento en enero de 1944 del USS Turner, un Sikorsky R-4 llevo plasma sanguíneo para salvar vidas desde Nueva York. El 22 y 23 de abril de 1944, el teniente del Ejército de los EE. UU. Carter Harman del 1er Grupo de Comando Aéreo realizó el primer rescate de combate en helicóptero utilizando un YR-4B en el teatro de operaciones China-Birmania-India. A pesar de la gran altitud, la humedad y la capacidad para un solo pasajero, Harman rescató al piloto de un avión de enlace derribado y a sus tres pasajeros que eran soldados británicos, de a dos a la vez. El 22 y 23 de enero de 1945, otro rescate de un R-4 involucró varias etapas para repostar y navegar a través de pasos entre montañas de casi 10,000 pies (3,000 m) de altura, para llegar a una estación meteorológica ubicada a una altura de 4,700 pies (1,400 m) . La altitud más alta de lo normal requería una carrera cuesta abajo de 20 pies (6,1 m) para despegar.
Mientras que el R-4 se usaba para rescates en Birmania y China, también se usaba para transportar piezas de Reparación de Aviación (parte de la Operación Ivory Soap) en el Pacífico Sur. El 23 de mayo de 1944, seis barcos zarparon con dos R-4 a bordo de cada barco. Los barcos se habían configurado como depósitos de reparación flotantes para aviones dañados de las Fuerzas Aéreas del Ejército en el Pacífico Sur. Cuando los helicópteros no se usaban para transportar las piezas de un lugar a otro, se los alistaba para evacuaciones médicas y otras misiones de salvataje.
El piloto de helicóptero 2LT Louis Carle fue asignado al general de brigada Clinton W. Russell, la Quinta Unidad de Reparación de Aeronaves. Del 15 de junio al 29 de julio de 1945, Carle y otros cinco pilotos evacuaron de 75 a 80 soldados heridos, uno o dos a la vez, desde las tierras altas al noreste de Manila. Fueron el segundo grupo de pilotos de helicópteros después del teniente Carter Harman en evacuar heridos en helicóptero durante la Segunda Guerra Mundial. A diferencia de Harmen, fueron atacados por soldados japoneses que intentaron derribarlos con ametralladoras. Su esfuerzo de seis semanas constituye la mayor operación de helicópteros de combate antes de la Guerra de Corea.
Fuente: https://www.militaryimages.net/media/th ... rfly.7502/
El 15 de junio de 1945, la Quinta Fuerza Aérea recibió una solicitud de la 38.a División de Infantería para evacuar a dos soldados con heridas en la cabeza de un lugar a 56 km (35 millas) al este de Manila. Carle voló uno de los helicópteros Sikorsky R-4 de su barco y aterrizó cerca de las líneas del frente, para asombro de los soldados, que nunca habían visto un helicóptero. El helicóptero no estaba configurado para manejar camillas, quitaron un asiento y colocaron al herido en el piso del avión. Carle llevó al soldado al 311th General Field Hospital cerca de Manila. Una vez que se corrió la voz de su disponibilidad, fueron llamados una y otra vez. Carle voló siete horas e hizo seis evacuaciones en el mismo día.
En el servicio de la Royal Air Force, el R-4 se llamaba Hoverfly. La Escuela de Entrenamiento de Helicópteros, formada en enero de 1945 en RAF Andover, fue la primera unidad militar británica equipada con el helicóptero. Muchos RAF Hoverfly Mark I fueron transferidos a la Royal Navy para entrenamiento y Fairey Aviation utilizó uno en 1945–46 para desarrollar sistemas de rotor para su helicóptero Gyrodyne.
El helicóptero era difícil de volar. Las palas de la aeronave estaban hechas de costillas de madera alrededor de un larguero de acero y cubiertas con tela. Las palas eran difíciles de mantener girando en el mismo plano y vibraban excesivamente. El cíclico realizaba pequeñas órbitas continuas, vibrando continuamente. No había gobernador para controlar la velocidad del rotor, y el piloto tenía que correlacionar el acelerador continuamente con las entradas de paso colectivo. El Chicago Tribune informó sobre los esfuerzos de Carle para transportar a los heridos. Escribieron que "la palanca de control tiembla como un martillo neumático y el piloto debe sostenerla con fuerza en todo momento. Si se relaja por un minuto, el avión pierde el control. Los pilotos de aviones regulares dicen que es fácil identificar a un piloto de helicóptero: -tiene un caso permanente de temblores
Fuente: https://www.sikorskyarchives.com/S-47.php
Igor Sikorsky y el Capitan Frank Erickson
Fuente: https://www.sikorskyarchives.com/S-47.php
Algunos R-4 tenían la rueda de cola ubicada en el extremo posterior de la pluma cerca del rotor de cola, mientras que otros la tenían ubicada en el punto medio de la pluma. Además, algunos tenían tubos de escape cortos del motor, mientras que otros tenían uno mucho más largo que se extendía verticalmente y luego hacia atrás por encima de los puntales del tren de aterrizaje principal.
XR-4
Un modelo prototipo VS-316A con una tripulación de dos y controles duales, motor R-500-3 de 165 hp (123 kW), se convirtió en XR-4C
YR-4A
Versión con mayor diámetro de rotor y motor R-550-1 de 180 hp (130 kW); tres construidos.
YR-4B
Versión con cambios detallados; 27 construidos para pruebas de desarrollo seguidos de un lote adicional de 14, siete para la Marina de los EE. UU. como HNS-1.
R-4B
Versión de producción con motor R-550-3 de 200 hp (150 kW); 100 construidos, incluidos 20 para la Marina de los EE. UU. y 45 para la Royal Air Force.
XR-4C
Prototipo XR-4 rediseñado con motor R-550-1 de 180 hp (130 kW) con el rotor más grande tipo YR-4A.
SNP-1
Tres YR-4B y 22 R-4B transferidos a la Marina de los EE. UU.; tres desviados a la Guardia Costera de los Estados Unidos.
Hoverfly I
Designación militar del Reino Unido del R-4 para la Royal Air Force y la Royal Navy; 52 entregados y uno luego transferido a la Royal Canadian Air Force.
Sikorski S-54
Un R-4B modificado como helicóptero sesqui-tándem con un asiento de observador detrás de la caja de cambios del rotor principal para pruebas. Volado por primera vez el 20 de diciembre de 1948
El segundo teniente de la USAAF Carter Harman (lado izquierdo de pie) y su YR-4B en Birmania
Fuente: https://www.sikorskyarchives.com/S-47.php
Configuración
Diseño de helicóptero R-4
Según los estándares modernos, el R-4 tiene una apariencia convencional, pero era muy inusual en un momento en que se habían construido pocos helicópteros y los que existían tenían múltiples rotores en configuraciones coaxiales, de lado a lado, entrelazadas o tándem. Los diseños de rotores múltiples tenían rotores relativamente pequeños, mientras que el rotor principal único del R-4 tenía 38 pies de diámetro y tres palas cónicas. El rotor de cola vertical tenía casi ocho pies de diámetro y también tenía tres palas cónicas. El diseño del sistema de control y el rotor principal del R-4 incluía 39 inventos patentados en el autogiro. Sikorsky Aircraft pagó a Autogiro Company of America (Pitcairn-Cierva) una regalía por cada R-4 construido.
Corte del YR-4
Fuente:https://www.sikorskyarchives.com/S-47.php
Motor
La energía fue suministrada por un motor radial de siete cilindros refrigerado por aire Warner Super Scarab R550-3 de 200 hp (clasificación de despegue de 5 minutos). Este se montó con el eje de la hélice horizontal, pero el motor miraba "hacia atrás", con el eje de la hélice apuntando hacia atrás. Esto impulsó un eje de transmisión corto conectado a la caja de cambios principal. Los ejes de salida de esta caja de cambios proporcionaban energía al rotor principal y también a un eje de transmisión de popa que impulsaba el rotor de cola.
Ventilador de refrigeración y volante
El ventilador de refrigeración del motor y el volante proporcionaban aire fresco al motor y contenían un embrague de accionamiento manual para conectar el motor a la caja de cambios principal. El embrague se enganchó mediante una palanca de 3 posiciones ubicada entre los asientos de la cabina que enganchó y liberó tanto el embrague como el freno del rotor. Se adjuntó una unidad de rueda libre al lado de salida del ventilador que desconectó el motor del engranaje principal y la caja en caso de falla del motor para permitir la autorrotación.
Tren de aterrizaje
El tren de aterrizaje era del tipo de rueda de cola “convencional”, con patines en la parte delantera para evitar que se volcara durante el aterrizaje. Los patines normalmente se quitaban para ahorrar peso en todos los helicópteros que no se usaban en misiones de entrenamiento de pilotos. Se proporcionaron provisiones para mover la rueda de cola 3 bahías hacia atrás cuando el helicóptero se usaba para entrenamiento. La cabina de mando de dos plazas estaba en el morro, inmediatamente delante del motor, y estaba dispuesta de modo que el piloto y el aprendiz se sentaran uno al lado del otro, con puertas de entrada para cada uno. El piloto se sentó en el asiento de la derecha, opuesto al estándar del avión, donde el piloto estaba en el lado izquierdo. Durante el entrenamiento, el alumno volaba en el asiento derecho y el piloto instructor en el izquierdo para permitir que el alumno tuviera la palanca cíclica en la mano derecha. Las imágenes en los archivos de Archivos indican que los helicópteros R-4 y HNS-1 volaron desde cualquier asiento dependiendo de la misión.
Cabina
La cabina estaba ampliamente acristalada con ventanas de plexiglás y se proporcionaron puertas a cada lado. Además del parabrisas, se colocaron ventanas enrollables en las puertas, ventanas en la parte superior de la cabina y la nariz debajo del panel de instrumentos. Los suelos de la cabina eran de Haskelite (capas de abedul impregnadas con resina fenólica y moldeadas bajo presión y calor (280 grados) para formar un material estructural ligero).
Fuselaje
En el R-4, la estructura del fuselaje se hizo en dos piezas, atornilladas justo detrás del compartimiento del motor. La estructura de popa era casi en su totalidad de tubos de acero redondos, pero la parte delantera también incluía tubos de acero de sección cuadrada y largueros de madera. El marco de popa estaba cubierto con tela dopada para reducir la resistencia. Se cosieron cremalleras en la tela en varios lugares para permitir el acceso a los componentes para su inspección y mantenimiento. La estructura delantera, que contenía el compartimiento del motor y la cabina, estaba cubierta con paneles removibles hechos de láminas delgadas de dural (aleación de aluminio endurecido) o aleación de magnesio. El armazón del fuselaje se construyó casi en su totalidad con tubos de pared delgada de acero al cromo-molibdeno 4130.
Bujes de rotor
Debido a que el peso es crítico en todos los aviones y especialmente en los helicópteros, se aplicaron aleaciones ligeras de aluminio y magnesio siempre que fue posible. El cubo del rotor principal estaba hecho de acero, pero el conjunto de control del plato cíclico estaba hecho de cubos de aleación de magnesio con placas de aleación de aluminio remachadas.
Dibujo isométrico de la cabeza del rotor principal S-47 (R-4B)
Fuente: https://www.sikorskyarchives.com/S-47.php
Control de vuelo
El sistema de control de vuelo del S-47 (R-4B) constaba de palancas de control (cíclicas) de doble azimut (360 grados), que controlaban la dirección del vuelo y una sola palanca de control de cabeceo principal (colectiva), que controlaba el movimiento vertical, estaba montada entre los 2 asientos de la cabina. Una empuñadura giratoria en el extremo de la palanca de control de inclinación principal controlaba las rpm del motor y se sincronizaba para aumentar las rpm cuando aumentaba la inclinación del rotor principal y disminuir las rpm cuando disminuía la inclinación. Dos pedales de timón controlaban el paso del rotor de cola antitorque que controlaba la dirección del fuselaje.
Control lateral (balanceo). El control lateral se obtuvo mediante el movimiento lateral de la palanca cíclica. El movimiento lateral de la palanca subió o bajó la bocina de control azimutal en la araña de control azimutal (estrella estacionaria) que a su vez inclinó la araña de control de incidencia de la pala (estrella giratoria).
Control Longitudinal. El control logitudinal se obtuvo mediante el movimiento hacia delante y hacia atrás de la palanca cíclica. El movimiento hacia adelante y hacia atrás de la palanca levantó o bajó la segunda bocina de control de azimut que inclinó la estrella giratoria. Una combinación de movimiento lateral y longitudinal de la palanca cíclica permitiría al helicóptero volar en cualquier dirección.
Control Vertical. El control vertical (hacia arriba y hacia abajo) se obtuvo mediante el movimiento hacia arriba y hacia abajo de la palanca de control de paso principal que aumentó o disminuyó el paso de las 3 palas del rotor principal por medio de una varilla de empuje encerrada en el eje del rotor principal. El paso de las palas se aumentaba o disminuía simultáneamente mediante una sección deslizante de la corona en el cubo del rotor principal.
Caja de cambios principal
La carcasa de la caja de cambios principal era una aleación de magnesio fundido en tres partes. Todos los engranajes y ejes eran de aleación de acero. El eje de transmisión del motor accionaba un piñón helicoidal de 17 dientes que engranaba e impulsaba un engranaje helicoidal de 52 dientes. El engranaje de 52 dientes se montó en un eje común con un engranaje de piñón cónico en espiral de 18 dientes y los dos engranajes se empernaron juntos. El engranaje de piñón de 18 dientes engranó e impulsó una corona dentada cónica en espiral de 55 dientes que estaba unida al extremo inferior del eje impulsor del rotor principal. La reducción total en esta transmisión, entre el motor y el rotor principal, fue de 1 a 0,107 (2.000 rpm del motor = 215 rpm del rotor principal). La caja de cambios principal también proporcionó energía al rotor de cola a través del eje de transmisión de cola.
Palas del rotor principal
La pala del rotor principal tenía un larguero tubular de acero al cromo-molibdeno escalonado y cónico que se extendía desde la raíz hasta la punta. Soldados al larguero había collares de acero inoxidable a los que se atornillaban nervaduras de madera contrachapada de abeto. El borde de ataque consistía en laminación de abeto, balsa y caoba y el borde de salida formado por un cable flexible sujeto a las costillas con clips de latón. Se usó madera de balsa para el carenado tanto en la punta como en la base de la pala. La hoja estaba cubierta por una tela adherida a las superficies de madera y cosida a las costillas. El borde de ataque del 1/3 exterior de la hoja, incluida la punta, estaba cubierto por una cubierta de borde de ataque de latón (tira de abrasión) unida por un tornillo de latón avellanado que se soldó y recortó para darle forma. Se utilizó un perfil aerodinámico NACA 0012.
Para corregir los problemas de vibración en los primeros helicópteros de producción, que estaban retrasando las entregas, se amarró un helicóptero de producción y se instalaron celdas de carga en los enlaces de inclinación. Las celdas de carga registraron las fuerzas en cada una de las 3 varillas de empuje que variaron según las rpm y el paso. Doblar los clips de latón, que sujetaban el cable del borde de salida a las nervaduras, actuó de la misma manera que los ajustes de las lengüetas de compensación en las palas del rotor principal moderno para reducir las vibraciones a un nivel aceptable para la aceptación del gobierno. Las hojas se ajustaron en juegos de 3. La intercambiabilidad de hojas individuales no estaría disponible hasta que se produjeran hojas totalmente metálicas en la década de 1950.
Medidor de paso
El helicóptero R-4 estaba equipado con un indicador de paso para indicar el ángulo de la pala del rotor principal. El indicador estaba montado en la parte superior del panel de instrumentos justo a la derecha del centro y consistía en un tubo vertical con una ranura longitudinal mirando hacia atrás. Proyectando a través de la ranura había un botón luminoso unido a un pistón accionado por resorte en el tubo. El pistón estaba conectado directamente a la parte inferior de la palanca de control de paso (colectivo) mediante un cable de tracción. Las lecturas mostraron el ajuste de paso general de las palas del rotor principal y se escalaron desde 2 ½ grados en la parte inferior hasta 14 grados en la parte superior. Se sugirió que se utilizaran 10 grados para el despegue y 2 ½ grados para autorrotación.
Palas del rotor de cola
Las palas del rotor de cola eran todas de madera. El mástil estaba hecho de abeto, con laminados alternados de arce y caoba que completaban el perfil aerodinámico. Toda la pala del rotor de cola se cubrió con tela y se moldeó una lámina delgada de latón y se sujetó al borde de ataque para proteger contra la erosión.
Operaciones
La misión táctica del helicóptero S-47 era de observación, misiones de mensajería y asistencia a la artillería en la localización de objetivos adecuados y el ajuste del fuego. Se disponía de una instalación de literas para el transporte de una persona en el exterior.
Fuente: https://www.sikorskyarchives.com/S-47.php
El modelo YR-4B tiene bastidores de bombas instalados y era capaz de transportar tres bombas de demolición de 100 libras o una bomba de profundidad de 325 libras. El Gobierno eliminó el requisito de bastidor de bombas para los modelos de producción R-4B.
Rescate
La Guardia Costera de EE. UU. diseñó un elevador de rescate hidráulico capaz de levantar 400 libras a 2 ½ pies por segundo para usar en el helicóptero R-4 (HNS-1).
Fuente: https://www.sikorskyarchives.com/S-47.php
Fuente de los textos :
https://en.wikipedia.org/wiki/Sikorsky_R-4
https://www.sikorskyarchives.com/S-47.php
Saludos
Fuente: https://www.the-blueprints.com/blueprin ... orsky_r-4/
El VS-316 fue desarrollado a partir del famoso helicóptero experimental VS-300, inventado por Igor Sikorsky y demostrado públicamente en 1940. El VS-316 fue designado XR-4, bajo la serie de las Fuerzas Aéreas del Ejército de los Estados Unidos para "Rotorcraft". El XR-4 voló por primera vez el 14 de enero de 1942 y fue aceptado por el Ejército el 30 de mayo de 1942. El XR-4 superó todos los récords anteriores de altitud de resistencia y velocidad aerodinámica de helicópteros que se habían establecido antes. Completó un vuelo a campo traviesa de 761 millas (1225 km) desde Bridgeport, Connecticut, hasta Wright Field Ohio, estableció un récord de altitud máxima de helicóptero de 12 000 pies (3700 m), al mismo tiempo que logró 100 horas de vuelo sin incidentes importantes y velocidad aerodinámica máxima cercana a 90 mph (78 nudos; 145 km / h).
El Almirantazgo británico, al enterarse del VS-300, puso a disposición un barco, el Empire Mersey, equipado con una plataforma de aterrizaje de 80 pies × 40 pies (24 m × 12 m), con la intención de mostrar a la USN su trabajo con autogiros a bordo de barcos. Después de su pérdida en 1942 a manos de un submarino, fue reemplazado por el SS Daghestan. Las primeras pruebas de aterrizaje en cubierta a bordo del Daguestán se llevaron a cabo en 1944. Los británicos recibieron dos de los primeros ocho helicópteros construidos.
El 5 de enero de 1943, las Fuerzas Aéreas del Ejército de los Estados Unidos ordenaron 29 prototipos. Los primeros tres fueron designados YR-4A y se usaron para pruebas de evaluación. El YR-4A se benefició de un motor Warner R-550-1 de 180 hp (130 kW), en comparación con el R-500-3 de 165 hp (123 kW) del prototipo, y un diámetro de rotor aumentado en 1 pie (30 cm). ). La evaluación del YR-4A demostró la necesidad de mejoras adicionales, incluido mover la rueda de cola más hacia atrás en el brazo de cola, ventilar el escape hacia un lado en lugar de hacia abajo y aumentar la capacidad de combustible en 5 gal EE.UU. (4,2 gal imp.; 19 l) . Estos y otros cambios de diseño llevaron a la designación de prototipos posteriores como el YR-4B, que se utilizaron para pruebas de servicio y entrenamiento de vuelo.
United Aircraft anunció el 5 de noviembre de 1944 que se había completado el centésimo helicóptero y que la tasa de producción había llegado a cinco cada seis días.
Fuente: https://www.lasegundaguerra.com/viewtopic.php?t=12499
Tras el hundimiento en enero de 1944 del USS Turner, un Sikorsky R-4 llevo plasma sanguíneo para salvar vidas desde Nueva York. El 22 y 23 de abril de 1944, el teniente del Ejército de los EE. UU. Carter Harman del 1er Grupo de Comando Aéreo realizó el primer rescate de combate en helicóptero utilizando un YR-4B en el teatro de operaciones China-Birmania-India. A pesar de la gran altitud, la humedad y la capacidad para un solo pasajero, Harman rescató al piloto de un avión de enlace derribado y a sus tres pasajeros que eran soldados británicos, de a dos a la vez. El 22 y 23 de enero de 1945, otro rescate de un R-4 involucró varias etapas para repostar y navegar a través de pasos entre montañas de casi 10,000 pies (3,000 m) de altura, para llegar a una estación meteorológica ubicada a una altura de 4,700 pies (1,400 m) . La altitud más alta de lo normal requería una carrera cuesta abajo de 20 pies (6,1 m) para despegar.
Mientras que el R-4 se usaba para rescates en Birmania y China, también se usaba para transportar piezas de Reparación de Aviación (parte de la Operación Ivory Soap) en el Pacífico Sur. El 23 de mayo de 1944, seis barcos zarparon con dos R-4 a bordo de cada barco. Los barcos se habían configurado como depósitos de reparación flotantes para aviones dañados de las Fuerzas Aéreas del Ejército en el Pacífico Sur. Cuando los helicópteros no se usaban para transportar las piezas de un lugar a otro, se los alistaba para evacuaciones médicas y otras misiones de salvataje.
El piloto de helicóptero 2LT Louis Carle fue asignado al general de brigada Clinton W. Russell, la Quinta Unidad de Reparación de Aeronaves. Del 15 de junio al 29 de julio de 1945, Carle y otros cinco pilotos evacuaron de 75 a 80 soldados heridos, uno o dos a la vez, desde las tierras altas al noreste de Manila. Fueron el segundo grupo de pilotos de helicópteros después del teniente Carter Harman en evacuar heridos en helicóptero durante la Segunda Guerra Mundial. A diferencia de Harmen, fueron atacados por soldados japoneses que intentaron derribarlos con ametralladoras. Su esfuerzo de seis semanas constituye la mayor operación de helicópteros de combate antes de la Guerra de Corea.
Fuente: https://www.militaryimages.net/media/th ... rfly.7502/
El 15 de junio de 1945, la Quinta Fuerza Aérea recibió una solicitud de la 38.a División de Infantería para evacuar a dos soldados con heridas en la cabeza de un lugar a 56 km (35 millas) al este de Manila. Carle voló uno de los helicópteros Sikorsky R-4 de su barco y aterrizó cerca de las líneas del frente, para asombro de los soldados, que nunca habían visto un helicóptero. El helicóptero no estaba configurado para manejar camillas, quitaron un asiento y colocaron al herido en el piso del avión. Carle llevó al soldado al 311th General Field Hospital cerca de Manila. Una vez que se corrió la voz de su disponibilidad, fueron llamados una y otra vez. Carle voló siete horas e hizo seis evacuaciones en el mismo día.
En el servicio de la Royal Air Force, el R-4 se llamaba Hoverfly. La Escuela de Entrenamiento de Helicópteros, formada en enero de 1945 en RAF Andover, fue la primera unidad militar británica equipada con el helicóptero. Muchos RAF Hoverfly Mark I fueron transferidos a la Royal Navy para entrenamiento y Fairey Aviation utilizó uno en 1945–46 para desarrollar sistemas de rotor para su helicóptero Gyrodyne.
El helicóptero era difícil de volar. Las palas de la aeronave estaban hechas de costillas de madera alrededor de un larguero de acero y cubiertas con tela. Las palas eran difíciles de mantener girando en el mismo plano y vibraban excesivamente. El cíclico realizaba pequeñas órbitas continuas, vibrando continuamente. No había gobernador para controlar la velocidad del rotor, y el piloto tenía que correlacionar el acelerador continuamente con las entradas de paso colectivo. El Chicago Tribune informó sobre los esfuerzos de Carle para transportar a los heridos. Escribieron que "la palanca de control tiembla como un martillo neumático y el piloto debe sostenerla con fuerza en todo momento. Si se relaja por un minuto, el avión pierde el control. Los pilotos de aviones regulares dicen que es fácil identificar a un piloto de helicóptero: -tiene un caso permanente de temblores
Fuente: https://www.sikorskyarchives.com/S-47.php
Igor Sikorsky y el Capitan Frank Erickson
Fuente: https://www.sikorskyarchives.com/S-47.php
Algunos R-4 tenían la rueda de cola ubicada en el extremo posterior de la pluma cerca del rotor de cola, mientras que otros la tenían ubicada en el punto medio de la pluma. Además, algunos tenían tubos de escape cortos del motor, mientras que otros tenían uno mucho más largo que se extendía verticalmente y luego hacia atrás por encima de los puntales del tren de aterrizaje principal.
XR-4
Un modelo prototipo VS-316A con una tripulación de dos y controles duales, motor R-500-3 de 165 hp (123 kW), se convirtió en XR-4C
YR-4A
Versión con mayor diámetro de rotor y motor R-550-1 de 180 hp (130 kW); tres construidos.
YR-4B
Versión con cambios detallados; 27 construidos para pruebas de desarrollo seguidos de un lote adicional de 14, siete para la Marina de los EE. UU. como HNS-1.
R-4B
Versión de producción con motor R-550-3 de 200 hp (150 kW); 100 construidos, incluidos 20 para la Marina de los EE. UU. y 45 para la Royal Air Force.
XR-4C
Prototipo XR-4 rediseñado con motor R-550-1 de 180 hp (130 kW) con el rotor más grande tipo YR-4A.
SNP-1
Tres YR-4B y 22 R-4B transferidos a la Marina de los EE. UU.; tres desviados a la Guardia Costera de los Estados Unidos.
Hoverfly I
Designación militar del Reino Unido del R-4 para la Royal Air Force y la Royal Navy; 52 entregados y uno luego transferido a la Royal Canadian Air Force.
Sikorski S-54
Un R-4B modificado como helicóptero sesqui-tándem con un asiento de observador detrás de la caja de cambios del rotor principal para pruebas. Volado por primera vez el 20 de diciembre de 1948
El segundo teniente de la USAAF Carter Harman (lado izquierdo de pie) y su YR-4B en Birmania
Fuente: https://www.sikorskyarchives.com/S-47.php
Configuración
Diseño de helicóptero R-4
Según los estándares modernos, el R-4 tiene una apariencia convencional, pero era muy inusual en un momento en que se habían construido pocos helicópteros y los que existían tenían múltiples rotores en configuraciones coaxiales, de lado a lado, entrelazadas o tándem. Los diseños de rotores múltiples tenían rotores relativamente pequeños, mientras que el rotor principal único del R-4 tenía 38 pies de diámetro y tres palas cónicas. El rotor de cola vertical tenía casi ocho pies de diámetro y también tenía tres palas cónicas. El diseño del sistema de control y el rotor principal del R-4 incluía 39 inventos patentados en el autogiro. Sikorsky Aircraft pagó a Autogiro Company of America (Pitcairn-Cierva) una regalía por cada R-4 construido.
Corte del YR-4
Fuente:https://www.sikorskyarchives.com/S-47.php
Motor
La energía fue suministrada por un motor radial de siete cilindros refrigerado por aire Warner Super Scarab R550-3 de 200 hp (clasificación de despegue de 5 minutos). Este se montó con el eje de la hélice horizontal, pero el motor miraba "hacia atrás", con el eje de la hélice apuntando hacia atrás. Esto impulsó un eje de transmisión corto conectado a la caja de cambios principal. Los ejes de salida de esta caja de cambios proporcionaban energía al rotor principal y también a un eje de transmisión de popa que impulsaba el rotor de cola.
Ventilador de refrigeración y volante
El ventilador de refrigeración del motor y el volante proporcionaban aire fresco al motor y contenían un embrague de accionamiento manual para conectar el motor a la caja de cambios principal. El embrague se enganchó mediante una palanca de 3 posiciones ubicada entre los asientos de la cabina que enganchó y liberó tanto el embrague como el freno del rotor. Se adjuntó una unidad de rueda libre al lado de salida del ventilador que desconectó el motor del engranaje principal y la caja en caso de falla del motor para permitir la autorrotación.
Tren de aterrizaje
El tren de aterrizaje era del tipo de rueda de cola “convencional”, con patines en la parte delantera para evitar que se volcara durante el aterrizaje. Los patines normalmente se quitaban para ahorrar peso en todos los helicópteros que no se usaban en misiones de entrenamiento de pilotos. Se proporcionaron provisiones para mover la rueda de cola 3 bahías hacia atrás cuando el helicóptero se usaba para entrenamiento. La cabina de mando de dos plazas estaba en el morro, inmediatamente delante del motor, y estaba dispuesta de modo que el piloto y el aprendiz se sentaran uno al lado del otro, con puertas de entrada para cada uno. El piloto se sentó en el asiento de la derecha, opuesto al estándar del avión, donde el piloto estaba en el lado izquierdo. Durante el entrenamiento, el alumno volaba en el asiento derecho y el piloto instructor en el izquierdo para permitir que el alumno tuviera la palanca cíclica en la mano derecha. Las imágenes en los archivos de Archivos indican que los helicópteros R-4 y HNS-1 volaron desde cualquier asiento dependiendo de la misión.
Cabina
La cabina estaba ampliamente acristalada con ventanas de plexiglás y se proporcionaron puertas a cada lado. Además del parabrisas, se colocaron ventanas enrollables en las puertas, ventanas en la parte superior de la cabina y la nariz debajo del panel de instrumentos. Los suelos de la cabina eran de Haskelite (capas de abedul impregnadas con resina fenólica y moldeadas bajo presión y calor (280 grados) para formar un material estructural ligero).
Fuselaje
En el R-4, la estructura del fuselaje se hizo en dos piezas, atornilladas justo detrás del compartimiento del motor. La estructura de popa era casi en su totalidad de tubos de acero redondos, pero la parte delantera también incluía tubos de acero de sección cuadrada y largueros de madera. El marco de popa estaba cubierto con tela dopada para reducir la resistencia. Se cosieron cremalleras en la tela en varios lugares para permitir el acceso a los componentes para su inspección y mantenimiento. La estructura delantera, que contenía el compartimiento del motor y la cabina, estaba cubierta con paneles removibles hechos de láminas delgadas de dural (aleación de aluminio endurecido) o aleación de magnesio. El armazón del fuselaje se construyó casi en su totalidad con tubos de pared delgada de acero al cromo-molibdeno 4130.
Bujes de rotor
Debido a que el peso es crítico en todos los aviones y especialmente en los helicópteros, se aplicaron aleaciones ligeras de aluminio y magnesio siempre que fue posible. El cubo del rotor principal estaba hecho de acero, pero el conjunto de control del plato cíclico estaba hecho de cubos de aleación de magnesio con placas de aleación de aluminio remachadas.
Dibujo isométrico de la cabeza del rotor principal S-47 (R-4B)
Fuente: https://www.sikorskyarchives.com/S-47.php
Control de vuelo
El sistema de control de vuelo del S-47 (R-4B) constaba de palancas de control (cíclicas) de doble azimut (360 grados), que controlaban la dirección del vuelo y una sola palanca de control de cabeceo principal (colectiva), que controlaba el movimiento vertical, estaba montada entre los 2 asientos de la cabina. Una empuñadura giratoria en el extremo de la palanca de control de inclinación principal controlaba las rpm del motor y se sincronizaba para aumentar las rpm cuando aumentaba la inclinación del rotor principal y disminuir las rpm cuando disminuía la inclinación. Dos pedales de timón controlaban el paso del rotor de cola antitorque que controlaba la dirección del fuselaje.
Control lateral (balanceo). El control lateral se obtuvo mediante el movimiento lateral de la palanca cíclica. El movimiento lateral de la palanca subió o bajó la bocina de control azimutal en la araña de control azimutal (estrella estacionaria) que a su vez inclinó la araña de control de incidencia de la pala (estrella giratoria).
Control Longitudinal. El control logitudinal se obtuvo mediante el movimiento hacia delante y hacia atrás de la palanca cíclica. El movimiento hacia adelante y hacia atrás de la palanca levantó o bajó la segunda bocina de control de azimut que inclinó la estrella giratoria. Una combinación de movimiento lateral y longitudinal de la palanca cíclica permitiría al helicóptero volar en cualquier dirección.
Control Vertical. El control vertical (hacia arriba y hacia abajo) se obtuvo mediante el movimiento hacia arriba y hacia abajo de la palanca de control de paso principal que aumentó o disminuyó el paso de las 3 palas del rotor principal por medio de una varilla de empuje encerrada en el eje del rotor principal. El paso de las palas se aumentaba o disminuía simultáneamente mediante una sección deslizante de la corona en el cubo del rotor principal.
Caja de cambios principal
La carcasa de la caja de cambios principal era una aleación de magnesio fundido en tres partes. Todos los engranajes y ejes eran de aleación de acero. El eje de transmisión del motor accionaba un piñón helicoidal de 17 dientes que engranaba e impulsaba un engranaje helicoidal de 52 dientes. El engranaje de 52 dientes se montó en un eje común con un engranaje de piñón cónico en espiral de 18 dientes y los dos engranajes se empernaron juntos. El engranaje de piñón de 18 dientes engranó e impulsó una corona dentada cónica en espiral de 55 dientes que estaba unida al extremo inferior del eje impulsor del rotor principal. La reducción total en esta transmisión, entre el motor y el rotor principal, fue de 1 a 0,107 (2.000 rpm del motor = 215 rpm del rotor principal). La caja de cambios principal también proporcionó energía al rotor de cola a través del eje de transmisión de cola.
Palas del rotor principal
La pala del rotor principal tenía un larguero tubular de acero al cromo-molibdeno escalonado y cónico que se extendía desde la raíz hasta la punta. Soldados al larguero había collares de acero inoxidable a los que se atornillaban nervaduras de madera contrachapada de abeto. El borde de ataque consistía en laminación de abeto, balsa y caoba y el borde de salida formado por un cable flexible sujeto a las costillas con clips de latón. Se usó madera de balsa para el carenado tanto en la punta como en la base de la pala. La hoja estaba cubierta por una tela adherida a las superficies de madera y cosida a las costillas. El borde de ataque del 1/3 exterior de la hoja, incluida la punta, estaba cubierto por una cubierta de borde de ataque de latón (tira de abrasión) unida por un tornillo de latón avellanado que se soldó y recortó para darle forma. Se utilizó un perfil aerodinámico NACA 0012.
Para corregir los problemas de vibración en los primeros helicópteros de producción, que estaban retrasando las entregas, se amarró un helicóptero de producción y se instalaron celdas de carga en los enlaces de inclinación. Las celdas de carga registraron las fuerzas en cada una de las 3 varillas de empuje que variaron según las rpm y el paso. Doblar los clips de latón, que sujetaban el cable del borde de salida a las nervaduras, actuó de la misma manera que los ajustes de las lengüetas de compensación en las palas del rotor principal moderno para reducir las vibraciones a un nivel aceptable para la aceptación del gobierno. Las hojas se ajustaron en juegos de 3. La intercambiabilidad de hojas individuales no estaría disponible hasta que se produjeran hojas totalmente metálicas en la década de 1950.
Medidor de paso
El helicóptero R-4 estaba equipado con un indicador de paso para indicar el ángulo de la pala del rotor principal. El indicador estaba montado en la parte superior del panel de instrumentos justo a la derecha del centro y consistía en un tubo vertical con una ranura longitudinal mirando hacia atrás. Proyectando a través de la ranura había un botón luminoso unido a un pistón accionado por resorte en el tubo. El pistón estaba conectado directamente a la parte inferior de la palanca de control de paso (colectivo) mediante un cable de tracción. Las lecturas mostraron el ajuste de paso general de las palas del rotor principal y se escalaron desde 2 ½ grados en la parte inferior hasta 14 grados en la parte superior. Se sugirió que se utilizaran 10 grados para el despegue y 2 ½ grados para autorrotación.
Palas del rotor de cola
Las palas del rotor de cola eran todas de madera. El mástil estaba hecho de abeto, con laminados alternados de arce y caoba que completaban el perfil aerodinámico. Toda la pala del rotor de cola se cubrió con tela y se moldeó una lámina delgada de latón y se sujetó al borde de ataque para proteger contra la erosión.
Operaciones
La misión táctica del helicóptero S-47 era de observación, misiones de mensajería y asistencia a la artillería en la localización de objetivos adecuados y el ajuste del fuego. Se disponía de una instalación de literas para el transporte de una persona en el exterior.
Fuente: https://www.sikorskyarchives.com/S-47.php
El modelo YR-4B tiene bastidores de bombas instalados y era capaz de transportar tres bombas de demolición de 100 libras o una bomba de profundidad de 325 libras. El Gobierno eliminó el requisito de bastidor de bombas para los modelos de producción R-4B.
Rescate
La Guardia Costera de EE. UU. diseñó un elevador de rescate hidráulico capaz de levantar 400 libras a 2 ½ pies por segundo para usar en el helicóptero R-4 (HNS-1).
Fuente: https://www.sikorskyarchives.com/S-47.php
Fuente de los textos :
https://en.wikipedia.org/wiki/Sikorsky_R-4
https://www.sikorskyarchives.com/S-47.php
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