بياستيكي PA-97 هيليسات

كان مفهوم الهيليستات يهدف إلى تعزيز قوة الرفع الديناميكية للمروحيات بقوة الرفع الساكنة الناتجة عن طفو الهواء. وهذا من شأنه أن يمنحها قدرة رفع قصوى أكبر لأعمال الرفع الثقيل. أما عند الأوزان المنخفضة (أي عند الانتقال إلى الموقع بدون حمولة)، فإنه سيحرر أيضًا قوة دفع دوارات المروحيات للدفع الأمامي، مما يقلل من الحاجة إلى قوة الرفع الديناميكية واستهلاك الوقود. ^{[ 1 ]}

للحفاظ على تزامن الرفع الديناميكي والثابت (وإلا فإن الغلاف سيميل مع زيادة قوة المروحية)، فمن غير العملي استخدام دوار مروحية واحد، لذلك يتم ترتيب دوارات متعددة حول مركز طفو الغلاف.

تُتيح التغييرات التفاضلية في زاوية ميل المراوح (أي قوة الدفع) قوى تحكم فعّالة. ويتم الحصول على قوة الدفع والتباطؤ من خلال الميل الدوري للمراوح، كما هو الحال في المروحية العادية. وتنتج عزمات الانعراج عن طريق الميل الدوري التفاضلي للمراوح (أي جانب للأمام والآخر للخلف). وفي الطيران الأمامي، تُضيف الدفات الموجودة في ذيل المنطاد أيضًا عزمات التحكم في الميل والانعراج.

صُممت طائرة PA-97 بموجب عقدٍ أبرمته البحرية الأمريكية عام 1980 مع إدارة الغابات الأمريكية لعرض نموذجٍ لطائرة نقل عمودية ثقيلة لنقل الأخشاب من المناطق الوعرة. استخدمت الطائرة التجريبية الوحيدة غلاف منطاد ZPG-2W تابع للبحرية الأمريكية سابقًا ، بالإضافة إلى أربع مروحيات من طراز سيكورسكي H-34 J. وبفضل الجمع بين المنطاد الكبير ونظام الرفع المُعزز، أصبحت هذه المروحية، التي يبلغ طولها 104.57 مترًا (343 قدمًا)، أكبر طائرة رفع ديناميكية في العالم. ^{[ 1 ]}

كانت المروحيات المستخدمة نماذج قديمة من تصميم راسخ. أُزيلت مراوح الذيل، وقُصِّرت هياكلها، ووُصلت بإطار أنبوبي بدائي من الألومنيوم أسفل الغلاف المملوء بالهيليوم. ووفرت أربع عربات ذات عجلات مزدوجة قابلة للدوران بحرية أسفل الإطار نظام الهبوط. وقد وُجهت انتقادات للجودة الهيكلية وتحليل الإجهاد لهذا الإطار. ^{[ 3 ]}

أُجريت رحلات تجريبية من محطة هندسة الطيران البحرية في ليكهورست بولاية نيوجيرسي، باستخدام حظائر الطائرات القديمة المخصصة للتعامل مع المناطيد الكبيرة. وكانت أول رحلة في 26 أبريل 1986. ^{[ 4 ]}

في الأول من يوليو عام ١٩٨٦، تحطمت طائرة PA-97 فور إقلاعها في رحلة تجريبية، مما أسفر عن مقتل أحد الطيارين. ^{[ ٣ ] [ ٥ ]} تسببت عاصفة هوائية من مؤخرة الطائرة في حركة على المدرج. استجاب الهيكل السفلي لهذه الحركة بشكل سيئ، حيث اهتزت عجلاته بشكل لا يمكن السيطرة عليه. ^{[ ٣ ]} ثم اقترن الاهتزاز في الهيكل بظاهرة تُعرف بالرنين الأرضي ، وهي ظاهرة شائعة في طائرات الهليكوبتر . ^{[ ٣ ]} كان الاهتزاز كافيًا لإحداث انهيار هيكلي، حيث انفصلت المروحية الخلفية اليمنى عن قاعدتها، مما أدى إلى قطع دواراتها لكيس الغاز. ^{[ ٣ ]} ثم زاد عدم توازن الرفع من حدة الاهتزازات، وانفصلت المروحيات الثلاث المتبقية. ^{[ ٢ ] [ ٣ ]}