Tilt Shaft Transcendental Model 1G

수직 이착륙과 수평비행(Cruise)에 동일 엔진을 사용하며, 프롭의 방향을 축을 통해 전환하여 추력방향을 바꾸는 개념(Tilt Shaft)이다.

Transcendental Aircraft사는 미국 펜실바니아에 있는 작은 항공회사로, 최초의 Tilt Rotor 개념의 수직 이착륙 비행기를 성공적으로 비행시킨 회사이다.
Model 1G는 1인승의 작은 실험용 항공기로, 날개는 동체 상부에 장착된 고익이며, 고정식 랜딩기어를 사용하였다. 동체 전면의 투명 플라스틱을 많이 사용하여 마치 헬기의 캐노피와 유사하게 하였는데, 수직 이착륙시 조종사의 시계를 양호하게하기 위함이었다.

<동체 측면에 실험기를 의미하는 Experimental이라고 새겨 넣었다>

엔진은 동체 내부에 장착하고 날개를 지나는 긴 축을 통해 날개 끝에 서로 반대로 회전하는 로터로 동력을 전달하였다. 직경 5.2미터의 3엽 블레이드로된 로터는 수평 또는 수직으로 회전 할 수있도록 하였다. 이륙시에는 헬기와 같이 로터를 수평으로 회전시켜 이륙하고, 전진 비행시에는 로터를 앞으로 기울게하여 전형적인 프로펠러 항공기처럼 추진력을 얻고, 추진 속도에서 나오는 고정익의 날개 양력으로 비행을 하였다. 전진비행시 로터는 약간의 양력을 함께 만들기 위해 수평으로부터 6도 상반까지만 내려올 수 있었다. Rotor Shaft의 기울임(Tilt)은 전기 모터로 조종되는데, 좌우 로터가 항상 같은 각도로 기울어지도록 조절하였다.

<엔진의 동력을 날개 끝 프로펠러로 전달하는 축>

 작은 회사에서 시작한 이 실험은 미공군에 알려지고 미공군과 계약을 통해 1952년, 1953년 동안 비용과 기술을 지원하여 각종 기술적인 문제점들이 하나씩 해결되었다.
엔진은 O-290A , 6기통, 160마력 엔진을 사용하였으며 RPM은 3000이었다. 하지만 헬리콥터 모드와 수평비행시 프롭 모드의 회전수는 달라야했으므로 미공군 지원하에 두개의 감속기어장치를 장착하여 변환이 가능하였다 그래서 헬리콥터모드에서는 240 RPM, 수평비행 모드에서는 633 RPM으로 작동하게되어 더욱 안정적으로 비행이 가능했다.

<축을 통해 전달된 동력은 변속기를 통해 호버링시와 순항 비행시 2가지의 회전수로 변환 되었다>

지상 시험에서 전환 시간은 대체로 3분이 소요되었다.
1954년 6월경(정확한 날자 기록 없음) 첫 호버링 비행에 성공하였고, 1954년 12월 13일 호버링 상태에서 헬기모드로 천이비행(Transition Flight)에 성공하였다.
Model 1G는 근본적으로 헬기에서 출발한 설개 개념이어서, 헬기모드에서도 수평비행도 가능했다. 로터를 앞으로 살짝 숙여서 헬기 비행 방식과 유사하게 비행이 가능했는데, 속도는 최대 190Km/H까지 나왔다. 헬기모드에서 비행에 성공한 후 1955년 4월에는 수직에서 35도까지 로터를 숙였고, 비행이 종료 될 때까지 70도까지 로터를 기울였다. 로터를 70도로 기울일 경우 양력의 90%는 날개가 담당하고 10%만이 로터가 추력을 담당한다. Model 1G는 조금씩 조금씩 기울이면서 프로펠러 모드를 점점 증가시켜 기계적인 성능과 비행 성능을 실험하였다.

<1G Model의 지상 시험기>

1957년 7월 20일 비행중 계통 고장으로 인해 Model 1G는 델라웨어 강물에 거꾸로 추락하고 말았다. 추락시까지 총 100회의 시험비행을 행했고 이중 70회는 전환비행을 하였다. 최대속도는 260Km/H까지 기록되었다.
 민간 회사에서 개인적으로 연구된 이 항공기는 미공군의 관심을 받기에 충분하였고, Tilt 방식의 추력에 대한 시발점이 되었다.
제작사는 Model 2, Model 3 등으로 다수의 인원을 수송하고, 속도를 높이며, 필요시 터보프롭 엔진으로 전환하는 등의 확장방안을 연구하기도 하였으나 미공군의 지원이 끊이면서 추가적인 연구의 여력을 상실하였다.

<Model 1G>

<Model 2>

<Model 3. 실제 제작되지 않았다>

제원
동체 길이 : 7.9M
날개폭 : 6.4m
엔진 : Lycoming 160마력 6기통 0-290-A
순중량 : 655kg
이륙중량 : 790kg
헬기 모드 최대속도 : 190km/h
고정익 모드 최대속도 : 260km/h

사진 참조
http://xplanes.free.fr/
http://www.cchere.com/article/778659
http://www.aviastar.org/helicopters_eng/trans_1-g.php