เครื่องบินส่วนบุคคลคาร์เตอร์ ( Carter PAV) เป็นเครื่องบินแบบ ออโตไจโรสองใบพัดที่พัฒนาโดยCarter Aviation Technologiesเพื่อสาธิต เทคโนโลยี ใบพัดหมุนช้าการออกแบบมีใบพัด ที่ไม่มีกำลังขับเคลื่อน ติดตั้งอยู่ด้านบนของลำตัวเครื่องบิน ปีกเหมือนเครื่องบินปีกคงที่ ทั่วไป ติดตั้งอยู่ด้านล่าง และใบพัดผลักแบบปรับมุมได้ที่ด้านหลังของลำตัวเครื่องบิน^{[ 1 ] [ 2 ]}น้ำหนักมาก ( 75 ปอนด์หรือ 34 กิโลกรัมต่ออัน) ^{[ 3 ]}ถูกวางไว้ที่ปลายใบพัดเพื่อเพิ่มพลังงานการหมุนและลดการกระพือ

เมื่อCarterCopterได้รับความเสียหายในปี 2548 เนื่องจากการลงจอดโดยที่ล้อไม่กางออกอันเกิดจากความผิดพลาดของนักบิน ค่าใช้จ่ายในการซ่อมแซมถือว่าสูงกว่าค่าใช้จ่ายในการสร้างเครื่องบินลำใหม่ โดยมีข้อดีเพิ่มเติมคือสามารถนำบทเรียนที่ได้จากเครื่องบินลำแรกมาใช้ได้ การออกแบบ PAV เริ่มขึ้นในปี 2548 ^{[ 4 ] [ 5 ]}มีการเปลี่ยนแปลงและปัญหาในการพัฒนาหลายอย่างเกิดขึ้นระหว่างทาง บูมคู่ถูกพิจารณาว่าไม่จำเป็น จึงได้สร้างบูมเดี่ยวขึ้น และพบข้อบกพร่องในใบพัดและดุมระหว่างการทดสอบและได้รับการแก้ไข^{[ 6 ] [ 7 ]}

เมื่อวันที่ 16 พฤศจิกายน 2552 บริษัทAAI Corporation ( แผนก หนึ่ง ของTextron ) ได้ลงนามในข้อตกลงใบอนุญาต แบบผูกขาดเป็นเวลา 40 ปี ^{[ 8 ] [ 9 ]}กับบริษัทเกี่ยวกับระบบอากาศยานไร้คนขับ ทั้งหมด ซึ่งหนึ่งในนั้นมีจุดประสงค์เพื่อขนส่ง สินค้าหนัก 3,000 ปอนด์ (1,400 กิโลกรัม)คล้ายกับKaman K-MAX แบบไร้คนขับ แต่มีระยะทำการในอนาคตที่1,300 ไมล์ทะเล (2,400 กิโลเมตร) ^{[ 8 ] [ 10 ] [ 11 ]}เมื่อเทียบกับระยะทำการที่แสดงให้เห็นแล้วที่150 ไมล์ทะเล (280 กิโลเมตร)หรือมากกว่าของ K-MAX ^{[ 12 ]}ข้อตกลงดังกล่าวกำหนดให้ CarterCopters ต้องพัฒนาเทคโนโลยีให้สมบูรณ์ เพื่อแลกกับสิทธิ์ผูกขาดในการพัฒนา UAV ในอีก 40 ปีข้างหน้า ผลิตภัณฑ์แรกในข้อตกลงAAI ^{[ 10 ]}คือ อากาศยานแบบโรเตอร์/คอมปาวด์ (SR/C) ที่ควบคุม อัตโนมัติโดยอิงจาก Carter Personal Air Vehicle ^{[ 13 ] [ 14 ] [ 15 ]}   

" การตรวจสอบการออกแบบ ที่สำคัญ " (CDR) สำหรับบริษัท AAI ได้ดำเนินการในช่วงเดือนมกราคม พ.ศ. 2553 เมื่อต้นแบบกำลังถูกสร้างขึ้น โดยปกติแล้ว CDR จะดำเนินการก่อนการสร้างยานพาหนะ^{[ 3 ]}

ในปี 2014 คาร์เตอร์กล่าวว่าพวกเขาซื้อใบอนุญาตคืนจาก AAI ^{[ 16 ]}และกำลังมองหาพันธมิตรการผลิตนอกสหรัฐอเมริกา^{[ 17 ] [ 18 ]}โดยหวังว่าจะเริ่มการผลิตในอีก 3-5 ปีข้างหน้า^{[ 19 ]}

PAV ได้รับการทดสอบการวิ่งบนทางวิ่งในฤดูใบไม้ร่วงปี 2010 ^{[ 3 ] [ 20 ]}ที่สนามบิน Olneyหลังจากได้รับใบรับรองความปลอดภัยทางการบินพิเศษจาก FAA ^{[ 21 ]}เมื่อวันที่ 27 กรกฎาคม 2010 และทำการ บินวน รอบสนามบินเมื่อวันที่ 2 ธันวาคม 2010 โดยมี Larry Neal เป็นผู้ควบคุมและ Robert Luna เป็นนักบินผู้ช่วย^{[ 3 ] [ 22 ]} Larry Neal ยังเป็นหนึ่งในนักบินของ CarterCopter ที่ Olney ในปี 2005 อีกด้วย^{[ 23 ] [ 24 ]}

เที่ยวบินแรกเกิดขึ้นเมื่อวันที่ 5 มกราคม 2011 ที่ Olney โดยไม่มีปีกและใช้เวลา 36 นาที ซึ่งทำให้ Carter มีสิทธิ์ได้รับเงินรางวัลตามเป้าหมาย^{[ 25 ] [ 26 ] [ 27 ]}

คาร์เตอร์ระบุว่า PAV ได้ทำการกระโดดขึ้นบินแบบ zero-roll ครั้งแรกเมื่อวันที่ 18 มกราคม 2554 ^{[ 22 ]}ที่ความสูง120 ฟุต (37 เมตร)มีการกระโดดขึ้นบินทั้งหมด 8 ครั้ง^{[ 22 ]}มีปัญหาทางไฟฟ้าบางประการเกี่ยวกับเครื่องบินลำนี้ และยังไม่ได้ผลิตในปริมาณมาก^{[ 28 ] [ 29 ]} 

PAV บินวนรอบสนามบินโอลนีย์โดยมีปีกในเดือนมกราคม พ.ศ. 2555 ^{[ 30 ]}และตั้งแต่นั้นมาก็ได้ทำการบินทดสอบโดยมีปีก โดยบินครั้งละไม่กี่ชั่วโมง แต่ใบอนุญาตการบินจำกัดให้บินได้ภายในระยะ5 ไมล์ (8.0 กม.)จากโอลนีย์^{[ 31 ]} 

ณ เดือนมิถุนายน พ.ศ. 2555 การพัฒนา PAV ล่าช้ากว่ากำหนดหนึ่งปี^{[ 32 ]}เนื่องจากปัญหาทางเทคนิคต่างๆ^{[ 33 ]}และความล่าช้าอีกหนึ่งปีเกิดจากปัญหาซอฟต์แวร์ควบคุมรอบการหมุน ของโรเตอร์ ^{[ 34 ]}คาร์เตอร์ได้รับเงินทุนจากWichita Falls Economic Development Corporationในปี พ.ศ. 2553 เพื่อพัฒนา PAV ให้เสร็จสมบูรณ์^{[ 35 ] [ 36 ] [ 37 ] [ 38 ]}คาร์เตอร์มองว่าการขาดเครื่องจำลองการบิน PAV เป็นความผิดพลาด และพยายามสร้างเครื่องจำลองขึ้น CarterCopter รุ่นก่อนหน้านี้ได้รับการออกแบบโดยใช้เครื่องจำลองการบิน^{[ 33 ]}

คาร์เตอร์กล่าวว่า PAV มีอัตราส่วนแรงยกต่อแรงต้านอยู่ที่ 10–15 ^{[ 39 ]}และมีอัตราส่วนความก้าวหน้าอยู่ที่ 0.85 ในปี 2012 ^{[ 40 ] [ 41 ]}

ตามที่คาร์เตอร์กล่าว PAV บรรลุ Mu-1 เมื่อวันที่ 7 พฤศจิกายน 2013 นอกจากนี้ยังทำความเร็วได้174 นอต (322 กม./ชม.; 200 ไมล์/ชม.)และใบพัดหมุนช้าลงเหลือ 113 รอบต่อนาที^{[ 42 ] [ 43 ]} PAV บินแสดงต่อสาธารณะครั้งแรกนอกเมืองออลนีย์เมื่อบินไปยังวิชิตาฟอลส์ในปลายเดือนนั้น^{[ 44 ]}คาร์เตอร์กล่าวว่า PAV ทำความเร็วได้204 ไมล์ต่อชั่วโมง (328 กม./ชม.)ที่ระดับความสูง16,000 ฟุต (4,900 เมตร) Mu เท่ากับ 1.13 ^{[ 34 ] [ 45 ]}และL/Dเท่ากับ 11.6 ^{[ 46 ]} -15 คาร์เตอร์ได้ยื่นเรื่องต่อ FAA เพื่อเปลี่ยนใบรับรองของ PAV จากการวิจัยและพัฒนาเป็นการสาธิต^{[ 47 ]}     

เครื่องบิน PAV ลำที่สอง (เรียกว่า PAV-II หมายเลขทะเบียน N210AV) ได้รับการอนุมัติให้ทำการบินในเดือนมีนาคม พ.ศ. 2557 ^{[ 48 ] [ 49 ]}และได้ทำการสาธิตที่ งานเทศกาลการบิน Sun 'n Funและฐานทัพอากาศ MacDillในปี พ.ศ. 2557 ซึ่งทั้งสองแห่งอยู่ในรัฐฟลอริดา^{[ 50 ]}ในเดือนกรกฎาคม พ.ศ. 2557 ได้มีการจัดแสดงที่งานOshkosh Airshowคาร์เตอร์กล่าวว่าเครื่องบินลำนี้บินด้วยความเร็ว186 นอต (344 กม./ชม.; 214 ไมล์/ชม.)ที่ระดับความสูง 18,000 ฟุต (5,500 เมตร) [ ^{17 ] นักบิน}ที่ไม่ใช่คาร์เตอร์คนแรกได้ทำการบินเครื่องบินลำนี้ในปี พ.ศ. 2558 ^{[ 51 ]}    

มีการใช้ การออกแบบโดยใช้คอมพิวเตอร์ช่วยและการจำลองการบิน X-planeในระหว่างการพัฒนา^{[ 2 ] [ 52 ]} แตกต่างจาก CarterCopter ที่มีบูมคู่PAVมีบูมท้ายเดียว^{[ 53 ] [ 54 ]}เสาเอียงช่วยให้ใบพัดเอียงไปข้างหน้าได้ 15 องศาและไปข้างหลังได้ 30 องศา เพื่อให้ได้จุดศูนย์ถ่วงและมุมปะทะปีก ที่แตกต่าง กัน^{[ 54 ] [ 55 ]}

ใบพัดเฮลิคอปเตอร์ได้รับการออกแบบให้ทำงานที่ความเร็วรอบ คงที่ ^{[ 56 ] [ 57 ] [ 58 ]} (ภายในช่วงแคบๆ เพียงไม่กี่เปอร์เซ็นต์) ^{[ 59 ] [ 60 ]}ในขณะที่คาร์เตอร์ใช้ช่วงความเร็วรอบระหว่าง 100 ถึง 350 ^{[ 61 ]}เครื่องบินส่วนใหญ่มีพารามิเตอร์พลังงานสองตัว (ความเร็วและความสูง) ที่นักบินสามารถแลกเปลี่ยนกันได้^{[ 62 ]}แต่เทคโนโลยีของคาร์เตอร์พยายามใช้การหมุนของใบพัดเป็นพารามิเตอร์พลังงานตัวที่สาม^{[ 63 ] [ 64 ]}

จุดประสงค์ของเครื่องบินใบพัดหมุนช้า/เครื่องบินผสมคือการเพิ่มขอบเขตการบินเมื่อเทียบกับเครื่องบินปีกคงที่เฮลิคอปเตอร์และออโตไจโร แบบดั้งเดิม [ ^{29 ]}โดยการลดพื้นที่อันตรายของแผนภาพความเร็วการหยุดนิ่ง^/แผนภาพความสูง-ความเร็ว^{[ 64 ] [ 65 ]}รวมถึงการเพิ่มขีดจำกัดความเร็ว^{[ 66 ]}

PAV มีระบบควบคุมแบบเครื่องบินทั่วไป (แบบ Vernier ^{[ 3 ]} ) แต่คันบังคับยังควบคุมใบพัดด้วย^{[ 19 ]}ระบบควบคุมส่วนใหญ่เป็นแบบอัตโนมัติในปี 2011 ^{[ 21 ] [ 67 ]}และการบินขึ้นแบบกระโดดทำได้โดยการกดปุ่ม^{[ 19 ]} วัสดุที่ใช้ประกอบด้วยใยแก้ว อะลูมิเนียม ไทเทเนียม และเหล็ก รวมถึงพรีเพรกคาร์บอน/อีพ็อกซีแบบออโต เคลฟที่มี แกนรังผึ้งอะรามิด ใน PAV-II ^{[ 68 ]}ตุ้มถ่วงปลายใบพัดเคยทำจากทังสเตนในขณะที่รุ่นปัจจุบัน (2013) ทำจากเหล็ก^{[ 69 ]}

ซัพพลายเออร์สำหรับเครื่องบิน ได้แก่ Blue Mountain Avionics สำหรับระบบอิเล็กทรอนิกส์การบินและวิดีโอและระบบส่งข้อมูล ทางอากาศสู่พื้นดิน และ Sky Ox Oxygen Systems เนื่องจาก PAV ไม่มีการอัดอากาศ ^{[ 55 ]} ข้อมูล 60 ช่องสัญญาณส่งผ่านการวัดค่าเซ็นเซอร์จากเครื่องบินไปยังคอมพิวเตอร์ภาคพื้นดิน และกล้องวิดีโอ 4 ตัวบันทึกภาพการบิน^{[ 22 ]}เครื่องยนต์ติดตั้งระบบเพิ่มประสิทธิภาพโดย^Nitrous Express [ ^{70 ]}

PAV มีลักษณะการบินคล้ายกับเครื่องบินคาร์เตอร์อื่นๆ เมื่อจอดนิ่งอยู่บนพื้นดิน เครื่องยนต์จะขับเคลื่อนใบพัดแบบแบนให้หมุนด้วยความเร็ว 370 รอบต่อนาที^{[ 3 ]} จากนั้นเครื่องยนต์จะถูกตัดการ เชื่อมต่อจากใบพัดเพื่อส่งกำลังเต็มที่ไปยังใบพัด^{[ 61 ] [ 67 ]}

ขณะนี้โรเตอร์มีพลังงานการหมุน ที่สำคัญ เนื่องจากน้ำหนักที่ปลาย ( พลังงาน ชั่วคราวที่ใช้งานได้ เทียบเท่ากับ1,000 แรงม้าหรือ 750 กิโลวัตต์ ) ^{[ 71 ]}และใบพัดโรเตอร์ถูกปรับมุมเพื่อดันอากาศลงและยกเครื่องบินขึ้นในการกระโดดบิน [ 61 ] [ 72 ] เมื่อถึงระดับความสูง เครื่องบินจะเปลี่ยนเป็นการบินไปข้างหน้าโดยใช้ใบพัดผลัก และโรเตอร์จะเปลี่ยนเป็นการหมุนอัตโนมัติ (หมุนแบบกังหันลม) โดยมีอากาศไหลขึ้นผ่านโรเตอร์ เมื่อความเร็วเพิ่มขึ้น การไหลของ^{อากาศจะเพิ่มรอบต่อนาที} ของโรเตอร์เช่นเดียวกับออโตไจโรอื่นๆ เมื่อความเร็วลมถึงระดับที่เพียงพอ (ประมาณ70–85 ไมล์ต่อชั่วโมง หรือ 113–137 กิโลเมตรต่อชั่วโมง ) ^{[ 73 ]}เพื่อให้ปีกขนาดเล็กสามารถสร้างแรงยกได้ ใบพัดโรเตอร์จะถูกปรับมุมเพื่อลดความเร็วรอบโรเตอร์เหลือ 100 รอบต่อนาที^{[ 61 ] [ 74 ]}และลดแรงต้านให้น้อยที่สุด และแรงยกส่วนใหญ่จะมาจากปีก^{[ 1 ]}เมื่อความเร็วถึง150 ไมล์ต่อชั่วโมง (240กิโลเมตรต่อชั่วโมง) ^{[ 73 ]}แรงยกของโรเตอร์จะลดลงเหลือ 10% และประสิทธิภาพการบินจะต่ำกว่า เครื่องบินเจ็ ทพาณิชย์ เล็กน้อย ^{[ 75 ]} 

ข้อมูลจาก Jane's All the World's Aircraft ^{[ 13 ] [ 76 ]}

ลักษณะทั่วไป

• ลูกเรือ: 2 คน
• ความจุ: 2 ผู้โดยสาร
• ความกว้างปีก: 45  ฟุต 0  นิ้ว (13.7  เมตร)
• น้ำหนักเปล่า: 2,000  ปอนด์ (907  กิโลกรัม)
• น้ำหนักรวม: 3,800  ปอนด์ (1,724  กิโลกรัม) ^{[ 77 ]}
• ระบบขับเคลื่อน: 1 × เครื่องยนต์ลูกสูบ 6 สูบ Lycoming IO-540 K1G5 ^{[ 78 ] [ 79 ] กำลัง 250-350 แรงม้า (224 กิโลวัตต์) [ 79 ] [ 48 ] [ 77 ]}ที่ 2660 รอบต่อนาทีที่ระดับน้ำทะเล
• ใบพัด: 4 ใบ N110AV หรือ 5 ใบ N210AV
• ใบพัด: เส้นผ่านศูนย์กลาง 8  ฟุต 0  นิ้ว (2.44  เมตร)

ผลงาน

• ความเร็วในการบินปกติ: 180  ไมล์ต่อชั่วโมง (290  กิโลเมตรต่อชั่วโมง, 160  นอต)
• ความเร็วขณะร่อนลง: 0  ไมล์ต่อชั่วโมง (0  กิโลเมตรต่อชั่วโมง, 0  นอต) (ชั่วครู่)
• อัตราส่วน L/Dเท่ากับ 15

การพัฒนาที่เกี่ยวข้อง

• คาร์เตอร์คอปเตอร์

• หน้าเว็บ Carter Aviation PAV