Dans les années 50 et 60, le développement de l'un des types de véhicules les plus exotiques a commencé - les «plates-formes volantes» et les «jeeps volantes» associées. Le but initial de la "plate-forme volante" était d'effectuer des missions de reconnaissance, elles étaient calculées pour le vol d'une personne. La plus grande "jeep volante" semblait être potentiellement utile pour de nombreuses tâches différentes.
Il n'y a pas si longtemps, nous avons discuté de l'avion HZ-1, mais il y avait aussi des exemples d'idées de conception …
La "plate-forme volante" a commencé à être appelée un véhicule à décollage vertical avec des hélices coaxiales situées dans un canal annulaire. Le développement de «plates-formes volantes» monoplaces pour le combat a commencé aux États-Unis dans le cadre du programme de recherche de la NASA au début des années 1950. Les tests comprenaient des plates-formes captives habitées, d'abord soulevées dans l'air avec de l'air comprimé, puis avec des rotors. Le concept utilisé dans le développement a été proposé à un moment donné par l'ingénieur de la NASA Ch. Zimmerman, qui est déjà connu du lecteur pour ses crêpes volantes V-173 et XF5U-1.
Sa proposition était la suivante. Si le rotor, par exemple, était placé au bas de la base du véhicule, alors le pilote serait en mesure de contrôler le véhicule en déplaçant son propre poids, le soi-disant. Gestion «kinesthésique». Ce contrôle est basé sur la réponse instinctive d'une personne pour maintenir l'équilibre en position debout ou en marchant. Dans la «plate-forme volante», le pilote s'incline dans la direction voulue pour faire tourner le véhicule dans la position désirée. On a supposé qu'un tel contrôle permettrait au pilote de voler sur une telle plate-forme après un peu d'entraînement.
Des tests préliminaires ont démontré la faisabilité technique du concept, après quoi trois entreprises - Lackner, Bensen et Hiller - ont obtenu des contrats pour développer un prototype de la plate-forme.
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Au milieu des années 1950, Lackner a développé un avion appelé DH-4 "Helivector", rebaptisé plus tard le HZ-1 "Aerocycle", qui ressemblait à un hybride d'hélicoptère hors-bord avec une moto. Cette unité était une conception avec un moteur Mercury de 40 ch installé dessus. et un dispositif d'atterrissage constitué de coussins gonflables aux extrémités des longerons. Les airbags ont ensuite été remplacés par des entretoises métalliques. Le moteur entraînait une paire de rotors contrarotatifs de 4,6 m de diamètre montés sous le moteur tandis que le pilote se tenait debout sur une plate-forme au-dessus du moteur, protégé de la chute dans le rotor par des harnais de sécurité.
Le Helivector / Aerocycle a volé pour la première fois en janvier 1955 et a réussi, après quoi l'armée américaine a commandé 12 avions. Selon les représentants de Lackner, l'avion pouvait voler à des vitesses allant jusqu'à 105 km / h et transporter une charge utile de 55 kg en plus du pilote, la durée du vol était d'environ une heure. Cependant, une chose m'a rappelé que voler était dangereux. Non seulement le pilote se tenait au-dessus des rotors rotatifs, mais les rotors étaient structurellement situés près du sol, ce qui rendait l'atterrissage et le décollage dangereux, car des roches et divers débris pouvaient facilement y tomber.
Certaines sources ont affirmé que l'Helivector / Aerocycle était facile à piloter, mais d'autres ont déclaré, citant l'opinion de pilotes d'essai, que les novices ne pouvaient pas piloter l'engin en toute sécurité. Après deux accidents de vol dans lesquels les rotors contrarotatifs se sont pliés et sont entrés en collision, le projet a été abandonné avant que quiconque ne soit gravement blessé.
Le B-10 Propcopter de Bensen n'a pas eu plus de succès. Cette petite machine disgracieuse se composait d'un châssis carré avec des hélices de 1,2 m de diamètre montées verticalement devant et derrière le châssis. Chacun était propulsé par son propre moteur McCulough de 72 ch. Le Propcopter a volé en 1959 et était évidemment difficile à piloter.
Le projet fut bientôt abandonné.
Les projets de Hiller ont été mieux pensés et ont beaucoup retenu l'attention. Hiller a développé sa première "plate-forme volante" VZ-1 "Pawnee" sur la base d'un contrat attribué à la fin de 1953 par la Navy Research and Development Administration (ONR). La voiture décolle pour la première fois en février 1955.
Le VZ-1 avait une paire de rotors contrarotatifs d'un diamètre de 1,5 m, situés à l'intérieur du canal annulaire. Chaque rotor était entraîné par son propre moteur à deux temps de 40 ch. Le pilote se tenait au-dessus du canal circulaire, entouré d'une balustrade et attaché par des ceintures de sécurité. Il contrôlait les moteurs avec l'accélérateur et se pencha pour diriger l'engin dans un sens ou dans l'autre. Le canal annulaire a amélioré la sécurité au décollage et à l'atterrissage. En outre, il a également fourni une augmentation supplémentaire de 40% de la portance. L'appareil se comportait bien en vol, cependant, il fut rapidement modifié: ils installèrent des jambes de train d'atterrissage plus longues pour augmenter la garde au sol, et placèrent huit gouvernails sous le chenal pour améliorer le contrôle de vol.
L'armée américaine s'intéressa au VZ-1 et en novembre 1956, Hiller obtint un contrat pour construire une version plus grande, qui effectua son vol inaugural en 1958. La nouvelle unité disposait de trois moteurs de 40 ch. rotors rotatifs dans un canal annulaire d'un diamètre de 2,4 m, ce qui a plus que doublé la surface du rotor, augmentant le poids de la charge utile et la plage de vol tout en réduisant le bruit du moteur.
L'armée a commandé une troisième unité plus grande. Au lieu d'un châssis à roues, comme dans les deux conceptions précédentes, un châssis de ski a été installé. L'avion avait un siège et une commande d'hélicoptère conventionnelle, car la commande du centre de gravité devenait moins efficace en raison de l'augmentation de la puissance et du poids du véhicule. Cette version a décollé pour la première fois en 1959. Le VZ-1 avait ses mérites, mais il a finalement été jugé trop petit, lent et adapté à un usage limité. L'armée a abandonné le programme en 1963 et deux des trois appareils n'ont survécu que dans les expositions muséales.
Parallèlement à la recherche sur les "plates-formes volantes", dans le cadre de contrats avec l'armée américaine, des gros aéronefs tels que des "jeep volantes" sont en cours de développement. C'était le nom de l'avion du schéma longitudinal à deux vis ou à quatre vis. Au départ, les «jeeps volantes» étaient conçues comme un véhicule universel censé se placer entre le véhicule tout-terrain Jeep de l'armée et un hélicoptère léger. Il pourrait être utilisé pour des opérations de transport ou de reconnaissance, comme plate-forme mobile pour tirer des canons sans recul, lancer des missiles, pour régler le tir d'artillerie, installer des équipements électroniques, etc. Les recherches ont commencé en 1956, puis un concours a été annoncé, auquel une vingtaine d'entreprises ont participé. Les gagnants étaient Chrysler, Curtiss-Wright et Pyasetsky,qui ont obtenu des contrats totalisant 1,7 milliard de dollars pour construire des prototypes.
Chrysler a développé deux prototypes de sa «jeep volante» VZ-6, les livrant à l'armée à la fin de 1958. Le VZ-6 était un véhicule monoplace rectangulaire en forme de boîte avec deux rotors à l'avant et à l'arrière. Il y avait des carénages coniques en caoutchouc autour de la base de l'engin, et des gouvernails étaient installés sous les rotors. Le VZ-6 était propulsé par un seul moteur à pistons de 500 ch. Les vols captifs en 1959 ont montré que le VZ-6 n'était pas très bien contrôlé et avait une puissance insuffisante. Le premier vol libre du VZ-6 a conduit au renversement de l'engin. Le pilote a survécu, mais le véhicule a été gravement endommagé. L'armée a reconnu le VZ-6 comme un développement infructueux, les deux prototypes ont été envoyés à la ferraille en 1960.
Développé par Curtiss-Wright, le VZ-7 était également connu sous le nom de «camion volant». Deux prototypes ont été livrés à l'armée au milieu de 1958. Le VZ-7 était une simple poutre métallique avec un pilote à l'avant et quatre hélices positionnées dans les coins. Toutes les hélices étaient entraînées par un seul moteur Artouste de 425 ch. Le dispositif était contrôlé par un changement différencié du pas des vis, ainsi que par les gouvernails. Le VZ-7 mesurait 5,2 m de long et 4,9 m de large et avait une masse maximale au décollage de 770 kg, l'unité pouvait transporter 250 kg de charge utile. Le VZ-7 s'est bien comporté et était facile à piloter, mais il ne répondait pas aux exigences d'altitude et de vitesse. Bientôt, les tests furent terminés et les prototypes furent retournés à l'entreprise au milieu des années 1960.
Les efforts de la société Pyasetskiy pour créer la «jeep volante» ont été les plus fructueux des trois sociétés concurrentes. Son premier véhicule était le modèle 59H AirGeep, qui a reçu la désignation militaire VZ-8P. Le VZ-8P mesurait 7,9 m de long et 2,7 m de large, avec des rotors à trois pales à l'avant et à l'arrière, avec le pilote et le passager entre les deux. Dans le VZ-8P, les rotors de 2,4 m étaient entraînés par une paire de moteurs à pistons Lycoming de 180 ch, un moteur pouvant entraîner les deux rotors en cas de panne de l'autre. Les rotors tournaient dans des directions opposées. Le contrôle était assuré en changeant le pas de l'hélice, ainsi que des gouvernails montés par le bas. Le mouvement vers l'avant a été réalisé en abaissant le nez de l'appareil.
Le premier vol du VZ-8P a eu lieu le 12 octobre 1958. Sur la base des résultats du vol d'essai, il a été décidé de fournir une centrale électrique plus puissante. L'appareil a été renvoyé à l'entreprise pour remplacer les moteurs à pistons par un moteur à turbine à gaz Artouste IIB de 425 ch, le VZ-8P amélioré a volé à la fin de juin 1959. Il pesait 1,1 tonne et pouvait transporter une charge de 550 kilogrammes, pilote compris.
Le VZ-8P a également participé au concours pour le développement d'une «jeep volante» pour la Marine, qui a débuté en juin 1961. Un moteur Airesearch 331-6 encore plus puissant a été installé dessus, en plus de cela, l'appareil était équipé de flotteurs. La nouvelle version de l'appareil a reçu la désignation RA-59 "SeaGeep".
La firme "Pyasetsky" a construit sous un nouveau contrat un autre appareil sous la désignation "Model 59K" (désignation militaire VZ-8P (B) "AirGeep II"), qui a effectué son premier vol à l'été 1962. L'appareil VZ-8P (B) était similaire à son prédécesseur, sauf que la structure avait une légère cassure au milieu. On croyait qu'une légère inclinaison des rotors de nez et de queue réduirait la traînée en vol en palier. En tant que centrale électrique pour le VZ-8P (B), deux moteurs Artouste PS d'une capacité de 400 ch ont été utilisés, connectés de sorte qu'en cas de panne d'un moteur, l'autre puisse contrôler les deux rotors. Un moteur pourrait également être connecté à un châssis à roues pour diriger la machine tout en conduisant au sol. La puissance accrue de la centrale a permis d'atteindre une masse maximale au décollage de 2200 kg. Le pilote et l'observateur avaient des sièges éjectables, ce qui permettait à l'équipage de s'échapper à une vitesse presque nulle du véhicule. De plus, le véhicule avait de la place pour accueillir des passagers ou des marchandises supplémentaires.
L'expérience de l'exploitation de «plates-formes volantes» et de «jeeps volantes» dans les années 50-60 a montré qu'elles présentaient certains avantages, en particulier qu'elles étaient plus petites que les hélicoptères et pouvaient mieux fonctionner au sol. Cependant, les hélicoptères pouvaient facilement atterrir en terrain montagneux et avaient des sièges plus confortables pour les sièges passagers. Le plus gros inconvénient était que les "plates-formes volantes" et les "jeeps volantes" avaient de petites zones de rotor, car c'était la raison de leur instabilité dans certains modes et de leur consommation de carburant relativement élevée. Et comme ils n'ont pas montré d'avantages suffisants par rapport aux hélicoptères, leur développement ultérieur a été suspendu.
Cependant, à la fin des années 90, il y a eu un regain d'intérêt pour les appareils de ce type. La firme américaine "Millennium Jet" (Sunnyvale, Californie) a développé un projet inhabituel appelé le "SoloTrek" XFV. C'est un hybride d'une "plate-forme volante" et d'un tiltrotor. Le pilote est debout dans l'appareil, au-dessus de sa tête il y a deux vis d'un diamètre de 0,9 m dans les canaux annulaires, l'appareil est commandé par deux poignées dans les accoudoirs. Le joystick droit sert au contrôle directionnel et le joystick gauche au contrôle du régime moteur. Le pilote, en plus des instruments de vol habituels, dispose d'un écran intégré dans les lunettes du casque. Lors d'un déplacement horizontal (vers l'avant ou vers l'arrière), les vis sont déviées de manière synchrone de l'axe vertical; lorsque l'appareil tourne autour de l'axe vertical, la déviation différentielle des vis est effectuée.
SoloTrek "a un poids total de 318 kg, vitesse de croisière - 95 km / h, vitesse maximale - 130 km / h, capacité de carburant - 38 litres, autonomie - 240 km. Le plafond devrait être de 2440 m, bien qu'en pratique l'appareil volera à basse altitude. Le prototype SoloTrek avait un moteur Hirth F30 de 120 ch. Ce moteur est souvent utilisé dans les avions ultralégers. Il peut faire tourner les hélices à des vitesses allant jusqu'à 5000 tr / min, bien que l'engin devrait décoller à 3500 tr / min. Les hélices sont en matériau composite nylon-CFRP et peuvent résister à l'impact des oiseaux. En série, le SoloTrek sera probablement équipé d'un moteur WTS-125 de 125 ch. L'ensemble de l'appareil SoloTrek comprend un parachute, qui s'ouvre automatiquement sur un signal de l'accéléromètre si l'appareil commence à tomber. Fin octobre 2000, l'appareil expérimental a été testé au centre. Ames (Californie). Son concepteur Michael Moshyer, ancien pilote de l'US Navy, estime que "le temps est venu pour des avions comme le SoloTrek".
La société israélienne Aero-Design & Development (AD&D) a travaillé sur une "plate-forme volante" appelée Hummingbird, qui ressemble à l'appareil Hiller. Le Hummingbird est construit en utilisant des technologies modernes, par exemple, pour réduire le poids dans la conception et
profiter des matériaux composites. La centrale électrique de l'appareil se compose de quatre moteurs à pistons. Le poids de l'appareil est d'environ 115 kg, la durée de vol maximale est de 45 minutes à une vitesse de 45 km / h.
Le Millennium Jet développe un autre appareil appelé DuoTrek, qui est un hybride d'un hélicoptère et d'un tiltrotor. "DuoTrek" mesure 4,8 m de long, pèse 660 kg à pleine charge, peut transporter 160 kg de charge utile à une distance de 550 km. Des variantes de l'appareil à deux et quatre hélices sont en cours de développement, conçues pour un équipage de une et deux personnes. Ce développement s'est intéressé au Département de Recherche Avancée du Département américain de la Défense.
Une autre société américaine, PAM (Virginie), travaille sur la «plate-forme volante» depuis 1989 et construit l'ILV (Individual Lifting Vehicle). ILV ressemble à un mélange intéressant de diverses conceptions de plates-formes de vol au début. Il s'agit d'une structure tubulaire simple d'un diamètre d'environ 3 m sur pattes, propulsée par deux moteurs F-30 «Hirth» de 195 ch, chacun faisant tourner une hélice de 2,8 m de diamètre. Le contrôle est assuré par le pilote, qui se tient au sommet de la plate-forme et utilise une méthode de contrôle en déplaçant le centre de gravité. L'appareil PAM 100V a un poids à vide d'environ 300 kg, peut transporter une charge utile pesant jusqu'à 200 kg, la vitesse maximale est de 100 km / h et l'autonomie est de 40 km. L'entreprise a l'intention d'utiliser l'appareil, en particulier,pour la protection des troupeaux de bovins ou pour la pollinisation des cultures.