Platt-LePage XR-1: Eerste Amerikaanse helikopter met dwarsrotoren

Platt-LePage XR-1A prototypehelikopter met dwarsrotoren in vlucht, gebruikt voor observatiedoeleinden tijdens tests door de USAAF in 1943.
De Platt-LePage XR-1A, een experimentele Amerikaanse helikopter met dwarsrotoren, tijdens een testvlucht in de vroege jaren 1940.

De Platt-LePage XR-1, ook bekend als de PL-3, was een vroege Amerikaanse helikopter met dwarsrotoren, ontwikkeld door het Platt-LePage Aircraft Company in Eddystone, Pennsylvania. De XR-1 werd de winnaar van een ontwerpwedstrijd van de United States Army Air Corps (USAAC) in 1940 en was de eerste helikopter die door de US Army Air Forces (USAAF) werd getest. Ondanks dat de helikopter veelbelovend leek, zorgden aanhoudende problemen tijdens de testfase ervoor dat de XR-1 nooit in productie werd genomen. De ontwikkeling van de XR-1 werd in 1945 stopgezet, aangezien andere verbeterde helikopters beschikbaar kwamen voordat de XR-1 klaar was voor gebruik.

Ontwerp en ontwikkeling

De XR-1 werd in 1939 ontwikkeld op basis van een eerder mislukt ontwerp, de PL-1. Het verbeterde ontwerp, de PL-3, won een ontwerpwedstrijd in 1940 onder de voorwaarden van de Dorsey-Logan Act. Dit ontwerp zou de basis vormen voor de eerste militaire helikopter van de USAAC. Het Platt-LePage ontwerp werd door de USAAC als superieur beoordeeld ten opzichte van andere inzendingen, waaronder een helikopter van Vought-Sikorsky en autogiro’s van Kellett en Pitcairn .

Na de selectie in mei 1940 werd in juli een contract uitgegeven voor de bouw van een prototype en een statisch testtoestel. Het prototype zou aanvankelijk in januari 1941 worden geleverd, maar werd drie maanden later dan gepland voltooid. Deze vertraging leidde ertoe dat Sikorsky financiering kreeg voor zijn XR-4 ontwerp .

Ontwerpkenmerken

De XR-1 vertoonde sterke overeenkomsten met de Focke-Wulf Fw 61, een Duitse helikopter ontwikkeld door Henrich Focke. Wynn LePage, mede-oprichter van Platt-LePage, was onder de indruk van dit toestel tijdens een reis door Europa . De XR-1 werd aangedreven door een Pratt & Whitney R-985 stermotor, die in de romp was ingebouwd. De helikopter had twee rotoren met elk drie bladen, gemonteerd op vleugelachtige pylonen aan weerszijden van de romp . Deze pylonen waren zo ontworpen dat ze bij voorwaartse vlucht enige lift produceerden, wat de belasting van de rotoren iets verminderde .

Het frame van de XR-1 was conventioneel voor die tijd, met een stalen buizenframe bedekt met doek . De helikopter had een conventioneel staartvlak en was uitgerust met een vast staartwiel landingsgestel. De wielen konden vrij draaien voor betere manoeuvreerbaarheid op de grond .

De cockpit bood plaats aan twee bemanningsleden, waarbij de piloot voor de waarnemer zat. De cockpit was uitgebreid beglaasd om goed zicht te bieden, vooral in de observatie- en verkenningsrol waarvoor het toestel bedoeld was .

Operationele geschiedenis

Na maanden van grondtests vond de eerste vlucht van de XR-1 plaats op 12 mei 1941. In eerste instantie was de helikopter vastgemaakt aan de grond, maar op 23 juni vond de eerste vrije vlucht plaats . Al snel bleek echter dat de XR-1 te kampen had met verschillende technische problemen. Zo waren de bedieningselementen onvoldoende, en was er sprake van resonantieproblemen die leidden tot piloot-geïnduceerde trillingen .

Aanpassingen aan het ontwerp werden doorgevoerd, en het contract van Platt-LePage werd aangepast om extra financiering te verstrekken voor verbeteringen. Toch bleven de problemen bestaan. De testpiloot van het bedrijf, Lou Leavitt, weigerde het toestel op volle capaciteit te vliegen vanwege zijn gebrek aan vertrouwen in het ontwerp . Het was pas toen kolonel H. Franklin Gregory, directeur van de rotorvleugelprojecten van de Army Air Forces, zelf met het toestel vloog en een snelheid van 160 km/u bereikte, dat het vertrouwen in de XR-1 enigszins werd hersteld .

Verdere ontwikkeling en aanpassingen

Ondanks de initiële problemen leek het ontwerp na een aantal aanpassingen geschikt voor verdere tests door de Army Air Forces in 1943 . Tijdens structurele tests faalde echter de staartsectie van het toestel, wat leidde tot verdere versterkingen. De tests werden hervat in 1944, maar de problemen met de besturing bleven aanhouden . In juli 1943 crashte de XR-1 tijdens een testvlucht, waarbij de piloot ernstig gewond raakte .

De bouw van een tweede testvliegtuig, de XR-1A, maakte het mogelijk om de tests voort te zetten. De XR-1A, die in mei 1943 voor het eerst vloog, had een verbeterde cockpit met meer zicht en een omgekeerde positie voor de piloot en de waarnemer . Hoewel de XR-1A superieur bleek aan de XR-1, bleven de besturingsproblemen een groot obstakel .

In oktober 1944, na een mechanisch falen van de rotor, crashte de XR-1A opnieuw tijdens een testvlucht, waarna het wrak werd verkocht voor schroot . De XR-1 werd ondertussen hersteld, en er werd een contract getekend voor de bouw van zeven verbeterde pre-productie toestellen, aangeduid als YR-1A . Maar tegen die tijd was de concurrentie van andere helikopters, zoals Sikorsky’s XR-4, te sterk geworden.

Het einde van de XR-1

Ondanks dat de XR-1 tegen het einde van 1944 een aantal verbeteringen had ondergaan, kon het toestel niet opboksen tegen de concurrentie . Sikorsky’s XR-4 was niet alleen goedkoper, maar ook wendbaarder. Bovendien werden de aanhoudende problemen met de besturing en trillingen van de XR-1 niet volledig opgelost .

In april 1945 werd het contract met Platt-LePage door de Army Air Forces opgezegd, waarmee een einde kwam aan het XR-1 programma . Platt-LePage bleef echter geloven in het potentieel van hun ontwerp en werkte aan een civiele versie van de helikopter, de PL-9 . Maar door financiële problemen, veroorzaakt door de annulering van het legercontract, werd het project nooit voltooid .

De XR-1 werd uiteindelijk overgedragen aan het Smithsonian Institution en bleef bewaard in hun collectie .

Varianten van de XR-1

  • XR-1: Het oorspronkelijke prototype, waarvan er één werd gebouwd .
  • XR-1A: Een tweede prototype met verbeterde cockpit en motor, waarvan er ook één werd gebouwd .
  • YR-1A: Zeven pre-productie toestellen waren gepland, maar het contract werd geannuleerd voordat ze werden voltooid .
  • Piasecki PA-2B: Een voorgestelde tiltrotor op basis van de XR-1 romp, die echter nooit werd gebouwd .

Specificaties (XR-1A)

  • Bemanning: Twee (piloot en waarnemer)
  • Lengte: 8,94 m
  • Rotordiameter: 9,60 m (per rotor)
  • Vleugelspanwijdte: 19,81 m
  • Hoogte: 2,74 m
  • Maximaal gewicht: 2.145 kg
  • Motor: 1 × Pratt & Whitney R-985-AN-1 stermotor van 450 pk
  • Maximale snelheid: 177 km/u

Conclusie

De Platt-LePage XR-1 was een baanbrekend ontwerp in de vroege ontwikkeling van de Amerikaanse militaire helikopter, maar werd uiteindelijk ingehaald door snellere, goedkopere en wendbaardere concurrenten zoals de Sikorsky XR-4. Hoewel de XR-1 een veelbelovende kandidaat was in de vroege fase van zijn ontwikkeling, bleven aanhoudende technische problemen het project vertragen, wat uiteindelijk leidde tot de annulering van het programma in 1945. De XR-1 blijft echter een belangrijk onderdeel van de geschiedenis van de Amerikaanse helikopterontwikkeling en wordt bewaard in het Smithsonian Institution.

Bronnen en meer informatie

  1. Connor, Kevin M., and Greg Lee. U.S. Army Rotorcraft: From Autogyros to Apache. 2000.
  2. Lambermont, Paul Marcel. Helicopters and Autogyros of the World. 1958.
  3. Vrint, Karl. Innovations in Aviation: Helicopters of the 20th Century. 1999.
  4. Smithsonian National Air and Space Museum, “Platt-LePage XR-1.”
  5. Afbeelding: U.S. Army Air Forces photograph [1], Public domain, via Wikimedia Commons
  6. Bronnen Mei1940