Piasecki PA-97 Helistat — экспериментальный тяжёлый гибридный дирижабль, построенный команией Piasecki Aircraft[англ.]. Дирижабль состоял из оболочки, наполненной гелием, к которой снизу был прикреплён металлический каркас с четырьмя укороченными вертолётами Sikorsky H-34J[1]. Единственный прототип был потерян в ходе испытательного полёта[2] .
Концепция Helistat заключалась в том, чтобы дополнить динамическую подъёмную силу вертолётов статической подъёмной силой аэростатической оболочки. При малом весе (например, при движении к месту назначения без полезной нагрузки) это также позволяло бы высвободить тягу несущего винта вертолёта для создания прямой тяги, что требовало бы меньшей динамической подъёмной силы и меньшего расхода топлива[1].
Чтобы сохранить совпадение направления динамической и статической подъёмных сил (в противном случае аэростат наклонялся бы по мере увеличения мощности вертолета), нецелесообразно использовать один ротор вертолета, поэтому вокруг центра оболочки было расположено несколько роторов.
Дифференциальные изменения тяги винтов обеспечивают мощные управляющие усилия. Продольное ускорение и торможение достигаются за счёт циклического наклона винтов, как у обычного вертолёта. Моменты рыскания создаются дифференциальным циклическим наклоном винтов (то есть один винт наклоняется вперёд, другой — назад). При прямолинейном полёте рули высоты и направления, расположенные в хвостовой части дирижабля, также добавляют управляющие моменты по тангажу и рысканию.
Прототип и испытательный полёт
PA-97 был создан по контракту ВМС США 1980 года для Лесной службы с целью продемонстрировать возможность применения тяжёлого летательного аппарата вертикального взлёта и посадки для транспортировки заготовленной древесины в труднодоступной местности. В качестве единственного прототипа использовали оболочку списанного военно-морского дирижабля ZPG-2W и четыре вертолёта Sikorsky H-34J. Сочетание крупного аэростата с силовой установкой сделало этот геликостат длиной 343 фута (104,57 м) самым большим в мире летательным аппаратом с динамической подъёмной силой[1].
Использованные вертолёты представляли собой устаревшие машины хорошо отработанной конструкции. У них были сняты хвостовые винты, укорочены фюзеляжи, после чего они были закреплены на алюминиевом каркасе под аэростатом. Шасси образовывали четыре свободно поворачивающиеся двухколёсные тележки, расположенные под рамой. Впоследствии высказывалась критика в адрес прочностных характеристик и расчёта нагрузок этой конструкции[3].
1 июля 1986 года PA-97 разбился сразу после старта во время испытательного полета, при этом один из пилотов погиб[3][5]. Шасси отреагировало на это крайне неустойчиво: тележки начали неконтролируемо вибрировать[3]. Колебания рамы затем совпали с явлением, известным у вертолётов как земной резонанс[3]. Возникшие вибрации оказались достаточными, чтобы вызвать разрушение конструкции: задний правый вертолёт оторвался от креплений, а его винты прорезали оболочку[3]. Нарушившийся баланс подъёмной силы усилил колебания, и оставшиеся три вертолёта также сорвались с креплений[3][2].
