Beechcraft Starship

Die Beechcraft Starship ist ein zweimotoriges Turboprop - Geschäftsflugzeug mit Druckkabine für sechs bis acht Passagiere, hergestellt von der Beech Aircraft Corporation . Mit ihrer Canardflügelkonstruktion [ ^{1 ] (} nicht zu verwechseln mit Tandemflügeln ), dem umfangreichen Einsatz von Kohlefaserverbundwerkstoffen und Druckpropellern ist sie das erste zivile Flugzeug, das von der Federal Aviation Administration (FAA) für die Verwendung von kohlenstofffaserverstärkten Polymerverbundwerkstoffen zugelassen wurde. Die Produktion wurde 1995 nach der Fertigung von 53 Flugzeugen eingestellt.

Die Entwicklung begann 1979 als Nachfolger der Beechcraft King Air- Reihe. Scaled Composites wurde 1982 beauftragt, das Design zu verfeinern und einen Prototypen zu bauen, der im August 1983 seinen Erstflug absolvierte. Das erste Serienflugzeug hob am 25. April 1989 ab, nachdem es aufgrund der komplexen Herstellung von Verbundwerkstoffen und technischer Herausforderungen, darunter ein Problem mit der Nickdämpfung, zu erheblichen Verzögerungen gekommen war. Die Entwicklungskosten beliefen sich auf rund 300 Millionen US-Dollar.

Das Design der Starship war unkonventionell: Sie verfügte über einen nach vorn einziehbaren Canardflügel, an Winglets montierte Seitenruder anstelle eines zentralen Seitenleitwerks und nach hinten gerichtete Druckpropeller. Sie war das erste Geschäftsreiseflugzeug mit einem vollständig verglasten Cockpit. Trotz dieser Innovationen verlief der Verkauf schleppend; in den ersten drei Jahren nach der Zulassung wurden lediglich elf Maschinen verkauft. Gründe hierfür waren der hohe Preis, die Konkurrenz durch schnellere Düsenflugzeuge und die wirtschaftliche Lage.

Im Jahr 2003 begann Beechcraft mit einem Stilllegungsprogramm, bei dem der Großteil der Flotte verschrottet und verbrannt wurde. Einige Flugzeuge wurden an Museen gespendet, und im September 2020 waren nur noch sechs Starships flugfähig.

Die Entwicklung der Starship begann 1979, als Beech beschloss, Entwürfe für einen Nachfolger seiner King Air- Turboprop-Flugzeugreihe zu entwickeln, der schneller fliegen und mehr Passagiere befördern sollte. ^{[ 2 ]}

Am 25. August 1982 beauftragte Beech die Firma Scaled Composites mit der Weiterentwicklung des Designs und dem Bau eines Prototyps im Maßstab 85 %. ^{[ 2 ] [ 3 ]} Eine der wesentlichen Änderungen, die Scaled Composites am Design vornahm, war die Integration einer variablen Geometrie in den Canardflügel . ^{[ 4 ]}

Der Prototyp, ein Machbarkeitsnachweis, absolvierte seinen Erstflug im August 1983. ^{[ 5 ]} Dieses Flugzeug verfügte über kein Drucksystem, keine zertifizierte Avionik und wies im Vergleich zum geplanten Serienmodell 2000 eine andere Flugzeugzellenkonstruktion und andere Materialspezifikationen auf. Es wurde nur ein Prototyp gebaut, der inzwischen verschrottet wurde. ^{[ 2 ]}

Parallel zur laufenden Entwicklungsarbeit wurden Prototypen gefertigt – ein Vorgehen, das durch die Verwendung von Verbundwerkstoffen notwendig war, da die benötigten Werkzeuge sehr teuer sind und von Anfang an für die Serienproduktion ausgelegt sein mussten. Beech baute drei flugfähige Prototypen in Originalgröße. NC-1 wurde für aerodynamische Tests eingesetzt ^{[ 5 ]} und verfügte über einen Schleudersitz. Sie war die einzige Starship mit konventioneller elektromechanischer Avionik. ^{[ 6 ]} NC-2 diente Avionik- und Systemtests, NC-3 hingegen Tests des Flugmanagementsystems und des Triebwerks. ^{[ 5 ]} NC-1 absolvierte ihren Erstflug am 15. Februar 1986. ^{[ 5 ]}

Das Programm verzögerte sich mehrfach, zunächst aufgrund einer Unterschätzung der Entwicklungskomplexität und der Lernkurve in der Fertigung der Serien-Verbundbauweise, später aufgrund technischer Schwierigkeiten bei der Behebung eines Problems mit der Nickdämpfung und der Entwicklung des Stallwarnsystems. Am Ende der Entwicklung hatte die Starship ein größeres Kabinenvolumen als die King Air 350, bei gleichem Bruttogewicht von 6.808 kg (15.010 lb). Die Entwicklungskosten der Starship beliefen sich auf 300 Millionen US-Dollar. ^{[ 7 ]} Der Erstflug der Serien-Starship fand am 25. April 1989 statt. ^{[ 8 ] [ 9 ]}

Die Starship zeichnet sich durch ihre unkonventionelle Flugzeugzelle aus kohlenstofffaserverstärktem Kunststoff (CFK) , einen kleinen, nach vorn einziehbaren Flügel zur Auftriebserzeugung, das Fehlen eines zentralen Seitenleitwerks und die Schubpropellerkonfiguration aus. Das Flugzeug nutzt eine variable Flügelgeometrie mit variabler Pfeilung, um dem durch das Ausfahren der Landeklappen und die damit verbundene Auftriebserzeugung entstehenden Nickmoment entgegenzuwirken und das Flugzeug somit „strömungsstabil“ zu machen. ^{[ 10 ]}

CFK-Verbundwerkstoffe wurden in unterschiedlichem Umfang bei Militärflugzeugen eingesetzt, doch zum Zeitpunkt der Zulassung der Starship hatte noch kein ziviles Flugzeug, das von der US-amerikanischen Luftfahrtbehörde FAA zugelassen war, diesen Werkstoff in so großem Umfang verwendet. Beech wählte diesen Verbundwerkstoff aufgrund seiner Langlebigkeit und seines hohen Festigkeits-Gewichts-Verhältnisses. Laut Beech wiegt die Starship weniger, als sie es bei einer Konstruktion aus Aluminium getan hätte. Dennoch überstieg das Leergewicht der Serienflugzeuge das Zielgewicht um mehrere tausend Pfund. ^{[ 11 ] [ 12 ] [ 13 ]}

Beech untersuchte verschiedene Konfigurationen, bevor man sich Anfang 1980 für eine Canard-Konfiguration entschied. ^{[ 14 ]} In dieser Konfiguration ist die Starship schwer zum Strömungsabriss zu bringen; die vordere Tragfläche reißt ab, bevor die Haupttragfläche abreißt, wodurch die Nase absinkt und der Flug wieder in einen normaleren Zustand versetzt wird. ^{[ 15 ]}

Ein herkömmlich angebrachtes Seitenleitwerk hätte Propellergeräusche in die Flugzeugzelle übertragen. ^{[ 16 ]} Stattdessen werden Richtungsstabilität und Steuerung durch an den Winglets montierte Ruder gewährleistet. Aufgrund dieser Ergänzung bezeichnete Beechcraft die Winglets als „Tipsails“. ^{[ 17 ] [ 18 ]}

Die Anordnung der Triebwerke mit nach hinten gerichteten Propellern, die das Flugzeug schieben statt ziehen, dient der Geräuschreduzierung in der Kabine. Dadurch befinden sich die Propeller weiter von den Passagieren entfernt, und die Wirbel der Propellerspitzen treffen nicht auf die Rumpfseiten. Allerdings arbeiten die Propeller in dieser Schubkonfiguration in einer turbulenten Strömung (bedingt durch die an den Tragflächen vorbeiströmende Luft, die sich in Wirbelschichten nach hinten bewegt), und die Abgase mit hoher Geschwindigkeit werden direkt auf die Propeller geleitet. Dies führt zu einem höheren Geräuschpegel als in einer Zugpropellerkonfiguration.

Die Fluginstrumentierung der Starship umfasste ein 14-Röhren-Proline 4 AMS-850 „ Glascockpit “ von Rockwell Collins , die erste Anwendung eines Vollglascockpits in einem Geschäftsreiseflugzeug. ^{[ 2 ]}

Beech verkaufte in den drei Jahren nach der Zertifizierung lediglich elf Starships. Dies wurde auf die Konjunkturflaute Ende der 1980er-Jahre, die Neuartigkeit des Starships und die damals in den USA geltende Luxussteuer zurückgeführt. Gründe für die geringe Nachfrage waren jedoch auch Preis, Leistung und die wirtschaftliche Lage. Der Listenpreis lag 1989 bei 3,9 Millionen US-Dollar und war damit vergleichbar mit dem der Jets Cessna Citation V und Lear 31, die im Reiseflug 89 bzw. 124 Knoten schneller waren als das Starship. Die Turboprop-Maschine Piper Cheyenne war schneller und kostete eine Million US-Dollar weniger. ^{[ 19 ]}

Um die Nachfrage anzukurbeln, begann Beech 1991 mit dem Angebot von Zweijahresverträgen für neue Starships. ^{[ 20 ]} Eines der Starships war 1991 in den Eröffnungsszenen der Folge „Terminal Connection“ der Fernsehserie „ Mord ist ihr Hobby “ zu sehen.

Die letzte Starship, die NC-53, wurde 1995 produziert. 2003 erklärte Beechcraft, die Wartung einer so kleinen Flugzeugflotte sei zu kostspielig, und begann mit der Verschrottung und Verbrennung der in ihrem Besitz befindlichen Maschinen. Die Flugzeuge wurden zur Verschrottung zum Evergreen Air Center auf dem Pinal Airpark in Arizona gebracht . Beech arbeitete mit den Besitzern privater Starships zusammen, um deren Maschinen durch andere Beech-Flugzeuge wie den Premier I Jet zu ersetzen. ^{[ 21 ] [ 22 ]}

Im Jahr 2004 verkaufte Raytheon , die Muttergesellschaft von Beech, ihren gesamten Bestand an Starship-Ersatzteilen an einen Starship-Besitzer für einen Bruchteil des Einzelhandelspreises. ^{[ 23 ]}

Modell 115

Ein von Scaled Composites gebauter, konzeptioneller Prototyp im Maßstab 85 % wurde 1990 von Beech am Flughafen Mojave verschrottet. ^{[ 24 ]}

Modell 2000

Von dieser ersten Serienversion wurden 20 Stück gefertigt, darunter drei flugfähige Vorserienprototypen. ^{[ 25 ] [ 26 ]}

Modell 2000A

Beech führte die 2000A nicht als eigenständiges Modell und erteilte ihr keine neue FAA-Typenzulassung. ^{[ 27 ] [ 28 ]}

Die finale Konfiguration der 2000A verfügte über schallgedämpfte Dämpfer in Form von Stimmgabeln und eine verbesserte Isolierung zur Reduzierung des Kabinenlärms sowie über neu gestaltete Abgasrohre für einen effizienteren Triebwerksluftstrom. Die an der Vorderflügeln angebrachten Stallstreifen zur Verbesserung des Strömungsabrissverhaltens wurden entfernt. Durch den Wegfall der Stallstreifen konnte die Überziehgeschwindigkeit um bis zu 9 Knoten (10 mph; 17 km/h) gesenkt werden, wodurch die 2000A von kürzeren Startbahnen starten kann. ^{[ 11 ]} Die 2000 besaß Steigrohre in den Treibstofftanks, um die Treibstoffkapazität künstlich zu begrenzen und so das Zielnutzlastgewicht zu erreichen. Diese Steigrohre wurden bei der 2000A entfernt, wodurch die Treibstoffkapazität um 31 US-Gallonen (117 l) erhöht wurde. ^{[ 28 ]} Sowohl das maximale Rampengewicht als auch das maximale Startgewicht wurden um 500 lb (227 kg) erhöht, und das Leergewicht wurde um 400 lb (181 kg) erhöht. ^{[ 28 ]}

Beech produzierte einen Umbausatz zur Aufrüstung der Seriennummern NC-4 bis NC-20 auf die Spezifikationen 2000A. ^{[ 28 ]}

Seit Beginn des Stilllegungsprogramms wurden mehrere Starships an Museen gespendet. Das Kansas Aviation Museum erhielt die erste gespendete Maschine, NC-41, im August 2003 ^{[ 29 ] [ 30 ]} , und das Beechcraft Heritage Museum in Tullahoma, Tennessee , erhielt die zweite gespendete Maschine, NC-49, im September 2003. ^{[ 31 ] [ 32 ]} NC-42 wurde dem Museum of Flight in Seattle, Washington, gespendet und ist derzeit als Leihgabe im Future of Flight auf dem Paine Field in Everett, Washington, zu sehen. ^{[ 33 ]} NC-27 wurde Ende 2003 dem Evergreen Aviation & Space Museum in McMinnville, Oregon, gespendet und ist dort statisch ausgestellt. ^{[ 34 ] [ 35 ]} NC-23 befindet sich in der Airline Row des Pima Air & Space Museum . ^{[ 36 ]} NC-6 ist im Mid-America Air Museum in Liberal, Kansas, ausgestellt . Das Flugzeug NC-28 ist im Queensland Air Museum ausgestellt , ^{[ 37 ]} nachdem es vom Queensland Institute for Aviation Engineering in Caloundra genutzt wurde . ^{[ 38 ] [ 39 ]} Das Flugzeug NC-14 ist im Freien im Southern Museum of Flight ausgestellt .

Im Jahr 2003 verkaufte das Evergreen Air Center acht Starships für je 50.000 US-Dollar an Privatbesitzer zurück. Die meisten werden als Ersatzteilspender verwendet; eines dieser Flugzeuge wurde jedoch inzwischen wieder flugtauglich gemacht. ^{[ 23 ]} Einige Teile der ehemaligen Starships wurden für den Bausatz des Turboprop-Flugzeugs Epic verwendet. ^{[ 40 ]}

Im Januar 2010 waren neun Starships bei der FAA registriert. Drei Starships waren in Oklahoma (NC-29, NC-35 und NC-45), eine in Texas (NC-50), eine in Colorado (NC-51) und vier bei Beechcraft in Wichita, Kansas (NC-2, NC-8, NC-19 und NC-24) registriert. ^{[ 41 ]} Die NC-51 diente während der Wiedereintrittsphase von Burt Rutans SpaceShipOne als Begleitflugzeug . ^{[ 42 ]} Im Oktober 2008 erhielt die NC-29 als erste der fünf verbliebenen flugfähigen Starships in Privatbesitz die Zertifizierung für reduzierte vertikale Abstände , wodurch die Dienstgipfelhöhe wieder auf die ursprüngliche Grenze von Flugfläche 410 zurückgesetzt wurde. ^{[ 43 ]}

Das Salt Lake Community College nutzte eine Starship bis Ende 2012 in seinem Flugzeugwartungsprogramm, dann wurde sie verkauft und ausgeschlachtet. ^{[ 44 ] [ 45 ]}

Im September 2020 waren nur noch sechs Starships flugtauglich. Zwei Beechcraft Starships (NC-33 und NC-50) befanden sich in Addison, Texas. Die NC-33 verlor ihr Typenschild bei der Verschrottung und wurde anschließend in Mexiko registriert. Nach ihrer Rückkehr in die USA entzog ihr die FAA jedoch die Zulassung. Sie ist nun in der Kategorie „Experimentalflugzeuge“ unter der Kennung N903SC registriert. ^{[ 46 ]} Die anderen flugtauglichen Starships befanden sich in Oklahoma (NC-35 und NC-45), Colorado (NC-51) und Deutschland (NC-29, die allerdings von einem Unternehmen in Delaware bei der FAA registriert war).

Daten aus Flying Magazine, ^{[ 11 ]} NC-53 POH, ^{[ 47 ],} sofern nicht anders angegeben.

Allgemeine Merkmale

• Besatzung: 1 oder 2 ^{[ 47 ]}
• Kapazität: 6
• Länge: 46 Fuß 1 Zoll (14,05 m)
• Spannweite: 16,6 m (54 Fuß 5,70 Zoll)
• Höhe: 12 Fuß 1,3 Zoll (3,94 m)
• Flügelfläche: 281 Quadratfuß (26,1 ^m² )
• Leergewicht: 10.085 lb (4.574 kg) Standardleergewicht
• Bruttogewicht: 15.010 lb (6.808 kg) max. Rampengewicht
• Maximales Startgewicht: 14.900 lb (6.759 kg)
• Kraftstoffkapazität: 565 Gallonen oder 3785 Pfund. ^{[ 47 ]}
• Triebwerk: 2 × Pratt & Whitney Canada PT6A-67A Turboprop-Triebwerke, je 1.200 PS (890 kW).
• Propeller: 5-blättriger McCauley-Propeller, 2,64 m (8 Fuß 8 Zoll) Durchmesser

Leistung

• Höchstgeschwindigkeit: 385 mph (620 km/h, 335 kn)
• Reisegeschwindigkeit: 353 mph (568 km/h, 307 kn)
• Überziehgeschwindigkeit: 112 mph (180 km/h, 97 kn) maximales Gewicht bei eingefahrenen Landeklappen und Leerlaufleistung ^{[ 47 ]}
• Mindeststeuergeschwindigkeit : 108 mph (174 km/h, 94 kn) Landeklappen eingefahren ^{[ 47 ]}
• Reichweite: 1.742 Meilen (2.804 km, 1.514 Seemeilen)
• Dienstgipfelhöhe: 41.000 Fuß (12.500 m)
• Steigrate: 2.748 Fuß/Minute (13,96 m/s)
• Flächenbelastung: 53 lb/sq ft (260 kg/m ² )
• Leistung/Masse : 6,2 lb/shp

Flugzeuge vergleichbarer Rolle, Konfiguration und Ära

• AAC Angel
• AASI Jetcruzer
• Adam A500
• Avtek 400A
• Embraer/FMA CBA 123 Vector
• LearAvia Lear Fan
• OMAC Laser 300
• Piaggio P.180 Avanti

• Warwick, Graham (3. Mai 1986), „Beechs unternehmungslustiges Starship“ (PDF) , Flight International , 129 (4009), flightglobal.com: 18–24 , ISSN  0015-3710

• Die Raumschiff-Tagebücher
• Eine Sammlung von Beechcraft Starship 2000A-Materialien
• Video auf YouTube: Detaillierter Rundgang um die Beechcraft Starship (Flugzeug N903SC).