Экспериментальные самолёты

Летный состав Войск
Автор
Сообщение
Аватара пользователя
smersh70
пулеметчик
Сообщения: 146184
Зарегистрирован: 29 июл 2013, 14:19

Благодарил (а): 10663 раза
Поблагодарили: 15911 раз

Экспериментальные самолёты

#1 Сообщение smersh70 » 09 ноя 2014, 01:32

некоторые самолеты встают на крыло..их знают в лицо,а некоторые просто оставляют след.....
разговор пойдет о "гадких "утенках ;)

Аватара пользователя
smersh70
пулеметчик
Сообщения: 146184
Зарегистрирован: 29 июл 2013, 14:19

Благодарил (а): 10663 раза
Поблагодарили: 15911 раз

Re: Экспериментальные самолёты

#2 Сообщение smersh70 » 09 ноя 2014, 01:33

Экспериментальный самолёт с крылом асимметрично изменяемой стреловидности Rutan AD-1

Самолеты с изменяемой стреловидностью крыла имеют ряд недостатков, основными из которых являются:
ИзображениеИзображение
смещение аэродинамического фокуса при изменении стреловидности, что приводит к увеличению балансировочного сопротивления;
возрастание массы конструкции из-за наличия силовой балки и закрепляемых на ней поворотных шарниров консолей, а также уплотнителей убранного положения крыла.

Оба недостатка приводят в конечном итоге к уменьшению дальности полета или массы перевозимой полезной нагрузки.
ИзображениеИзображение
По мнению специалистов NASA, указанных недостатков лишены самолеты с крылом асимметрично изменяемой стреловидности (КАИС). В этой схеме крыло крепится к фюзеляжу с помощью одного поворотного шарнира, и изменение стреловидности консолей при повороте крыла происходит одновременно, но имеет противоположный характер. Сравнительный анализ самолетов, выполненных по стандартной схеме с изменяемой стреловидностью и КАИС специалистами NASA, показал, что для второй схемы лобовое сопротивление уменьшится на 11-20%, масса конструкции -на 14%, волновое сопротивление при полете на сверхзвуковых скоростях - на 26%.

Однако применение КАИС влечет за собой и ряд недостатков. Во-первых, при большом угле стреловидности консоль с прямой стреловидностью имеет больший эффективный угол атаки, чем консоль с обратной стреловидностью, что приводит к асимметрии лобового сопротивления и, как следствие, к возникновению паразитных разворачивающих моментов по крену, тангажу и рысканию. Во-вторых, для КАИС характерны вдвое больший рост толщины пограничного слоя вдоль размаха, и любой несимметричный срыв потока вызывает интенсивные возмущения; однако, несмотря на эти негативные эффекты, авиационные специалисты считают, что их устранение может быть осуществлено путем применения цифровой системы электродистанционного управления, автоматически воздействующей на органы аэродинамического управления в зависимости от скорости полета, угла атаки и угла стреловидности крыла, а также применения системы сдува (отсоса) пограничного слоя с крыла, управляемой от ЭСДУ.

В феврале 1979 г. по заказу NASA фирмой Берт Рутан была завершена постройка экспериментального самолета AD-1 (Ames Dryden -1) с КАИС, а в период с 1979 по 1981 г. были проведены его летные испытания. Первый полет самолета состоялся 29 декабря 1979 г.

Самолет имеет трапециевидное крыло большого удлинения, шарнирно закрепленное на верхней части фюзеляжа. Угол стреловидности может изменяться от 0 до 60. Размах крыла составляет 9,75 м, а его площадь 8,6 м2. Два турбореактивных двигателя фирмы ╚Эймс индастриал╩ суммарной тягой 2 кН обеспечивали самолету взлетной массой 900 кг скорость 400 км/ч.
Изображение
На основании результатов испытаний, в которых приняли участие 17 летчиков, было сделано заключение о целесообразности использования КАИС в перспективных самолетах следующего поколения.

Размах крыла, м: 9.75
Длина, м: 11.80
Высота, м: 2.06
Площадь крыла, м2: 8.60
Масса, кг
пустого самолета: 658
максимальная взлетная: 973
Тип двигателя: 2 ТРД Microturbo TRS18-046
Тяга, кгс: 2 х 100
Максимальная скорость , км/ч: 274
Экипаж: 1

Аватара пользователя
smersh70
пулеметчик
Сообщения: 146184
Зарегистрирован: 29 июл 2013, 14:19

Благодарил (а): 10663 раза
Поблагодарили: 15911 раз

Re: Экспериментальные самолёты

#3 Сообщение smersh70 » 09 ноя 2014, 01:35

Экспериментальный самолёт с оживальным крылом BAC.221
Изображение
В сентябре 1958 г. британская фирма Fairey выступила с предложением создать экспериментальный самолет (на базе самолета F.D.2) с целью исследования крыла новой формы, которое использовано в проекте пассажирского сверхзвукового самолета, разработанном ранее фирмой Hawker Siddeley. Однако лишь в июле 1960 г. программа была конкретизирована. Разработка и строительство прототипа были поручены фирме Bristol aircraft, входящей в корпорацию ВАС. Фирма представила два варианта модификации самолета F.D2, в первом из них предусматривалась лишь замена треугольного крыла оживальным, а во втором предполагалось также увеличить длину фюзеляжа и изменить конструкцию шасси. Для реализации был принят второй вариант, обозначенный предварительно Bristol Т.221. Конструкторские работы были развернуты в апреле 1961 г. Им предшествовал повторный облет (5 сентября 1960г.) уже законсервированного первого опытного образца самолета F.D.2. Реконструкция планера была завершена в июле 1963 г., а облет нового самолета состоялся 1 мая 1964 г. Результаты проведенных исследований при малых, околозвуковых и сверхзвуковых скоростях полета впоследствии были использованы в проекте самолета Concorde.
Изображение
ВАС.221 представляет собой построенный по схеме "бесхвостка" среднеплан, оживальное крыло которого имеет минимальную стреловидность передней кромки 65 и относительную толщину 4,5%. В дополнение к большей относительной толщине крыла и изменению формы передней кромки задней кромке крыла придана небольшая положительная стреловидность, а размах крыла уменьшен, что привело к уменьшению удлинения до значения 1,28 Конструкция крыла - многолонжеронная с применением монолитных панелей. За счет вставки новой секции перед двигателем фюзеляж удлинен на 1,83 м. Кабина оснащена модифицированным катапультируемым сиденьем Mk3 фирмы Martin-Backer с ракетным ускорителем. Угол наклона кресла вперед на режимах взлета и посадки уменьшен до 8. Существенной реконструкции подверглось и шасси. В передней стойке использованы реконструированная опора с самолета Gannet и спаренные колеса с самолета F.D 2. В качестве главных стоек шасси использованы соответствующие узлы с самолета Lightning. Передняя стойка убирается назад, главные-вперед при одновременном повороте колес (давление в пневматиках 1,24 МПа) на 90 и полном убирании их в консоли крыла. Управление самолетом ВАС 221 осуществляется аналогично управлению самолетом FD.2, те с помощью элеронов (расположенных в концевых частях крыла), рулей высоты (в прифюзеляжных частях) и руля направления. Управление всеми рулями осуществляется с помощью необратимых гидроусилителей, причем сервоприводы элеронов расположены за контуром профиля, в специальных подкрыльных обтекателях. В системе управления элеронами и рулем направления использован механизм, обеспечивающий начальную установку их положения. В нейтральной позиции ручки управления элероны остаются отклоненными на угол 2 вверх. Передаточное число между углами отклонения ручки и элеронов (а также руля высоты) составляет 2:1. Во время посадки возможно отклонение рулей высоты на угол 13 вверх или 8,5 вниз, элеронов соответственно на 10 и 11, а руля направления на 15. Самолет оснащен четырехсекционными тормозными щитками и парашютом.

На самолете использован турбореактивный двигатель Avon RA.28R фирмы Rolls-Royce с тягой на форсаже 49,03 кН, который получен путем оснащения форсажной камерой двигателя RA.28 тягой 44,48 кН. Изменение формы крыла потребовало реконструкции воздухозаборников и воздушного канала. Были применены два под крыльных, полуэллиптических нерегулируемых воздухозаборника. Топливо размещено в крыльевых кессон-баках и в одном фюзеляжном баке, расположенном за нишей передней стойки шасси.
Изображение
Размах крыла, м: 7.62
Длина, м: 17.56
Высота, м: 3.57
Площадь крыла, м2: 45.52
Масса, кг
пустого самолета: 7458
нормальная взлетная: 8400
максимальная взлетная: 9063
Тип двигателя: 1 ТРД Rolls-Royce Avon RA.28R
Тяга форсированная, кН: 1 х 49.03
Максимальная скорость , км/ч: 1700
Практическая дальность, км: 650
Практический потолок, м: 18000
Экипаж: 1
ИзображениеИзображение

Аватара пользователя
smersh70
пулеметчик
Сообщения: 146184
Зарегистрирован: 29 июл 2013, 14:19

Благодарил (а): 10663 раза
Поблагодарили: 15911 раз

Re: Экспериментальные самолёты

#4 Сообщение smersh70 » 09 ноя 2014, 01:51

Вооружённый экраноплан Aron M50

Аппарат снащен авионикой компании «Оптроникс» (Optronics) и компактной морской РЛС. Вооружение составляют легкие противолодочные или управляемые ракеты.

Согласно тактике применения, экранопланы могут быть развернуты недалеко от береговых баз и оперативно атаковать корабли и подлодки, в случае нарушения последними морских границ. Также аппарат может применяться для проведения морского патрулирования.

Версия экраноплана «Арон» M50 имеет размах крыла 12 м, длину – 10 м, высоту – 3 м. В базовой разведывательной конфигурации MS50 аппарат имеет общий вес 1700 кг (в боевой MK54 – 2200 кг), вес полезной нагрузки составляет 440 кг (730 кг), мощность двигателя – 250 л.с. (400 л.с.), экипаж – 2 чел. В базовой комплектации аппарат способен развивать максимальную скорость 200 км/ч, радиус действия – 800 км.
Изображение
ИзображениеИзображение
Изображение
Изображение

Аватара пользователя
smersh70
пулеметчик
Сообщения: 146184
Зарегистрирован: 29 июл 2013, 14:19

Благодарил (а): 10663 раза
Поблагодарили: 15911 раз

Re: Экспериментальные самолёты

#5 Сообщение smersh70 » 11 ноя 2014, 02:55

Необычные самолёты-Ч.1
1.Stipa-Caproni, экспериментальный бочкообразный самолет (1932).
В начале 30-х годов инженер Луиджи Стипа служивший в ВВС Италии предложил оригинальную идею с использованием фюзеляжа-трубы для увеличения эффективности винтов. Эта концепция получила наименование "Ala a turbina".
Изображение
2.Vought V-173, "Летающий Блин", американский экспериментальный истребитель для ВМС США (1942).
В 1940-х годах американский инженер Чарльз Циммерман создал самолет уникальной аэродинамической схемы, который до сих пор продолжает удивлять не только своим необычным видом, но и летными характеристиками.Сейчас можно с уверенностью сказать, что этот самолёт наряду с Fi-156 - один из первых аппаратов вертикального/укороченного взлёта и посадки.
Изображение
3.Douglas XB-42 Mixmaster, экспериментальный бомбардировщик, предназначенный для бомбардировки на высокой скорости (1944).В 1943г. коллектив фирмы Дуглас в г. Санта-Моника предложил ВВС США эскизный проект среднего бомбардировщика, радующий почти оптимальным сочетанием классических черт и элементов новизны. Это был самолет с двумя двигателями, размещенными в фюзеляже и вращавшими посредством длинных валов соосные винты, расположенные в хвосте фюзеляжа. Под отсеком двигателей находился длинный и очень емкий бомбоотсек.
Изображение
4.Британский самолет Libellula, крылья тандем, двухмоторная компоновка, создавался для авианосцев (1945).Чтобы опускать эти самолеты в палубные ангары авианосцев, необходимо было делать складывающиеся крылья, что вело к увеличению взлетной массы. Для устранения указанных недостатков английский конструктор Д. Майлз разработал проект палубного истребителя схемы "тандем". Площадь переднего крыла составляла 60% площади заднего. Благодаря применению указанной компоновки предполагалось уменьшить размер крыльев, что позволяло делать их нескладывающимися, а одновременно отклоняемые вниз закрылки на передней и задней несущих поверхностях должны были обеспечивать малую скорость посадки.
Изображение
5. Northrop XB-35, экспериментальный тяжелый бомбардировщик-крыло, разработанный для армии США сразу после Второй мировой войны.
В сентябре 1941 года фирма «Northrop» начала проектировать гигантский самолет — «летающее крыло» с четырьмя звездообразными двигателями воздушного охлаждения «Pratt & Whitney» R-4360-17 мощностью по 3000 л.с. рассчитанный на доставку 10 000 фунтов (4540 кг) бомб на фантастическую дальность 5500 км. Проектная перегоночная дальность с этой боевой нагрузкой составляла 12 400 км. Перед инженерным коллективом Джона Нортропа встало такое количество инженерных, компоновочных и аэродинамических задач, что процесс НИОКР затянулся до конца 1945 года, а первый опытный самолет Northrop XB-35 совершил первый полет лишь 25 июня 1946 года.
Самолет поражал гигантскими размерами и мощью — размах крыла Northrop XB-35 составлял 52,5 м. Это было аэродинамически чистое летающее крыло с симметричным толстым профилем. Компоновка машины была достаточно плотной и весьма рациональной — преимущества выбранной схемы реализовали по максимуму. Конструктивно корпус-крыло Northrop XB-35 состояло из центральной секции (центроплана) и двух консолей. В носке центральной секции самолета была оборудована просторная и удобная герметизированная кабина для шести членов экипажа. Командир экипажа, он же левый летчик, помещался на возвышении и имел круговой обзор благодаря наличию большого каплевидного фонаря, смещённого от плоскости симметрии самолёта влево. Второй летчик располагался справа от первого и несколько ниже. Перед ним имелась прозрачная панель лобового стекла, дававшая неплохой обзор вперед и вниз.
Штурман-бомбардир располагался справа от второго летчика. Над его рабочим местом имелся астрокупол. За спиной командира экипажа сидел стрелок-оператор крыльевых пулемётных барбетов. Его основным рабочим инструментом был прицельный перископ, чьи оптические головки выходили как на верхнюю, так и на нижнюю поверхности корпуса — крыла. В левой части кабины сзади располагался радист, в правой - бортинженер с большой панелью приборов контроля двигателей. Между рабочими местами радиста и инженера имелась дверь, ведущая в кабину заднего стрелка, в ведении которого находились верхняя, нижняя и задняя турели. В стенках коридора, ведущего в заднюю кабину, имелись проходы в двигательные отсеки для осмотра и ремонта двигателей в полете, снабженные воздушными шлюзами. В случае выполнения сверхдлительных полетов в центроплане оставалось достаточно места, чтобы разместить подвесные койки для сменного экипажа
Изображение

Одиссей
партизан
Сообщения: 3780
Зарегистрирован: 29 янв 2012, 02:14

Благодарил (а): 541 раз
Поблагодарили: 558 раз

Re: Экспериментальные самолёты

#6 Сообщение Одиссей » 11 ноя 2014, 02:58

А тема про проект 1.44 есть у нас?
Высшее пресуществление войны - не нападать на врага, а разрушить его планы. (по мотивам Сун Цзы)

Аватара пользователя
smersh70
пулеметчик
Сообщения: 146184
Зарегистрирован: 29 июл 2013, 14:19

Благодарил (а): 10663 раза
Поблагодарили: 15911 раз

Re: Экспериментальные самолёты

#7 Сообщение smersh70 » 11 ноя 2014, 03:01

Одиссей писал(а): тема про проект 1.44 есть у нас?
кажется нет....вы про ТУ-144 чтоли...Мимино еще не пролетал,он же гражданский ;)

Аватара пользователя
smersh70
пулеметчик
Сообщения: 146184
Зарегистрирован: 29 июл 2013, 14:19

Благодарил (а): 10663 раза
Поблагодарили: 15911 раз

Re: Экспериментальные самолёты

#8 Сообщение smersh70 » 11 ноя 2014, 03:56

Изображение
Изображение
От штурмовика Судного Дня до Штурмовика 90.

В 1984 году КБ Сухого приступило к работам над новым штурмовиком. В министерстве авиационной промышленности тема получила название "Штурмовик 90" и была задана еще в 1981 году вместе с перспективными программами "Истребитель 90» и ";Бомбардировщик 90". И если у перспективных истребителя и бомбардировщика существовали проектируемые западные аналоги, то тема "Штурмовик 90" была абсолютно оригинальной и советские конструкторы шли по абсолютно непроторенному пути. Новый штурмовик, как и штурмовик "особого периода" разрабатывался в бригаде 100-2 КБ Сухого. Работы шли в период с 1984 по 1992 год. Проект был инициирован лично Михаилом Петровичем Симоновым. В 1985 году ведущим темы по проекту Т-12 стал Е.П. Грунин. Руководил бригадой Арнольд Иванович Андрианов. Ведущими конструкторами были В.В. Сахаров, В. А. Корчагин, Д. Кибец, А.В. Смирнов, В.И. Москоленко и другие. В 2010-х годах П.Е.Груниным были проведены большие работы по переведению многочисленных эскизов штурмовика "особого периода" и "штурмовика 90" в компьютерный вид, предлагаю вам ознакомиться с этой, не побоюсь этого слова, титанической работой и прикоснуться к огромному пласту отечественной авиационной истории. Все изображения, компьютерная графика, таблицы использованные в статье являются собственностью КБ Е.П.Грунина и публикуются с разрешения, я позволил себе немного отредактировать и упорядочить тексты.
Необычный облик самолета был продиктован исключительно соображениями компоновки, а не желанием использовать экранный эффект как может показаться сначала и как отмечалось в некоторых публикациях посвящённых Ш-90.
Изображение
Изначально на самолет предполагалось установить один двигатель с изменяемой степенью двухконтурности. В то время идея создания многорежимного самолёта получила большое распространение. ТРДД с изменяемой степенью двухконтурности ("двухтрубные") давали такую возможность.
ТРДД с плоскими соплами и изменяемой степенью двухконтурности создавался в Рыбинском КБ моторостроения, главный конструктор - П.А.Колесов. Двигатель прошел стендовые испытания, разных источниках указывается тяга от 18500 до 23500 кг. Возможно имеются ввиду разные модификации. Строго говоря, для проекта Т-12 тяга двигателя принималась в 18500-19000 кг. на максимальной тяге и около 11000 кг. на номинале. В КБ "Сухого" этот двигатель получил название "Тромбон".

"Принцип работы такого двигателя выглядит следующим образом. Основной модуль через общий воздухозаборник нагнетает атмосферный воздух. В режиме максимальной двухконтурности весь воздух поступает в основной модуль, где разделяется на два потока: один идет в камеру сгорания, другой минует ее. Для понижения степени двухконтурности открываются специальные заслонки за первыми ступенями основного компрессора и часть воздуха перепускается во второй модуль. Одновременно с этим закрывается выпускное устройство второго контура первого модуля. Таким образом, оба модуля ТРД начинают работать в одноконтурном режиме, обеспечивая необходимую тягу."
Если более подробно, то верхний двигатель является 2-х контурным со степенью двухконтурности более 1 т.е. турбовентиляторным. На приведенном рисунке под цифрой 1 не компрессор, а скорее вентилятор. Он стоит не сразу перед компрессором, как в турбовентиляторном, а немного сдвинут вперед. Когда надо, верхний двигатель работает, как двухконтурный (ТРДД), нижний двигатель не работает вообще, и воздуховод к нему перекрыт. Вентилятор гонит воздух только в верхний двигатель, в таком режиме расход топлива минимальный, тяга 9-11 тонн.
Для увеличения тяги, открывается воздуховод для нижнего двигателя и он вступает в работу. Вентилятор нагнетает воздух в верхний и в нижний двигатели. Нижний двигатель в отличии от верхнего, классический турбореактивный, без второго контура. При этом в верхнем двигателе перекрывается второй контур и от тоже становится турбореактивным, а не турбовентиляторным. Итого мы имеем два работающих ТРД с общим воздухозаборником и вентилятором в нем. Тяга в таком режиме может достигать 19 тонн.
Считается что двухтрубный двигатель имел название РД-179 или РД-179-300, однако он не стал серийным и его название перешло к серийным двигателям.

T-12-1 03. Оружие планировалось разместить на внутренних и внешних подвесках. Именно наличие внутренних отсеков и оригинального по компоновке мотора привело к появлению "двухголовой" двухкабинной компоновки с развитым центропланом. Такая компоновка самолета директивно была предложена непосредственно генеральным конструктором КБ "П.О. Сухого" М.П. Симоновым. Автор эскизов отмечает, что не стоит точно рассматривать типы вооружений, это лишь эскизное приближение размещения грузов в отсеках.
Изображение
Отсеков вооружения в "базовых" Т-12-1 и 2 с двигателем Р-179-300, предполагалось пять или шесть. Один или два центральных, длиной 3,5м, глубиной 0,7 и шириной 1,2 метра. Этот отсек (или отсеки) можно поделить на 2 части шириной 600 мм каждый. По обеим сторонам от центрального отсека предусмотрено ещё два длиной по 5.4 метра. Их глубина 1,2 метра и ширина 700мм. За кабинами экипажа по отсеку (в каждом фюзеляже) длиной 3,5 метра, шириной 0,7м и глубиной 1,7 м. Существовала интересная идея установить в нижней части центроплана локатор от Ан-71. Антоновский самолет на палубу не попал, а военные все время задавали вопросы, зачем им нужен палубный Т-12, вот и появились идея ДРЛО и противолодочного самолета. В этом случае двигатели выносились из центроплана, наверх, а внизу (слитно с центропланом) ставили "линзу" с локатором. Идея создания самолёта ДРЛО принадлежала Е.П.Грунину, однако М.П.Симонов идею не поддержал сославшись на то, что КБ избыточно загружено основной работой, а ДРЛО, это лишняя головная боль и, что ВМФ в любом случае возьмет Т-12, деваться им было бы некуда. Учитывая то, что работы по созданию самолёта ДРЛО и в КБ А.С.Яковлева и в КБ О.К.Антонова продвигались довольно тяжело, то можно понять скептицизм М.П.Симонова проявленный к этой теме.
Изображение
Проект самолёта продвигался нелегко. При обсуждении проекта с военными неоднократно возникали вопросы о массе Т-12. При достаточно высокой тяговооруженности .65-.7, - вес машины достигал более 27 тонн, а максимальный вес вообще приближался к 30 тоннам. Требовалась тяговооруженность как у истребителей 3 поколения, а здесь речь шла о штурмовике. При этом вес боевой нагрузки достигал 9 тонн. Фактически самолет переходил в "весовую категорию" тактического бомбардировщика типа Су-24.
Неоднократно, на совещаниях с военными, М.П.Симонов говорил, что самолет на себе носить не надо, и если он (самолет) решает все задачи оговоренные ТЗ, то вес значения не имеет. Но в министерстве обороны (ВВС в частности) постоянно шли разговоры о том, что проект чрезмерно тяжелый. В любом случае работы по теме Т-12 не останавливались и было разработано несколько вариантов компоновки самолета. Когда стало понятно, что двигателя конструкции Колесова не будет, было принято решение установить 2 двигателя типа АЛ-31, но без форсажной камеры. Суммарная тяга моторов была 16 тонн. Проект Т-12 немного "ужали" в размерах, вес самолета стал 24-26 тонны, и вес боевой нагрузки был 7,2 тонн. Рассматривался и сверхзвуковой вариант Т-12 с двумя форсажными вариантами двигателя АЛ-31Ф.
Был также предложен "облегченный" вариант самолета с одинарной кабиной экипажа. На этой машине устанавливались два двигателя типа РД-33И (тягой по 5500 кг) и проект имел характеристики сопоставимые с Су-39 или Су-25Т. Максимальный взлетный вес принимался в этом случае до 23 тонн, вес нагрузки до 5,5 тонн.
Проект Т-12 постоянно модернизировался и эволюционировал. Если сначала были только попытки уменьшить заметность, то в конце были проведены серьезные работы по снижению заметности, которые конечно сказались на облике проектов выполненных в рамках темы Т-12. Все проекты планировали базировать не только на аэродромах но и на авианосцах. Несколько раз дело доходило до выпуска рабочей документации и каждый раз выбирались разные варианты самолета.

Аватара пользователя
smersh70
пулеметчик
Сообщения: 146184
Зарегистрирован: 29 июл 2013, 14:19

Благодарил (а): 10663 раза
Поблагодарили: 15911 раз

Re: Экспериментальные самолёты

#9 Сообщение smersh70 » 15 ноя 2014, 21:19

ИзображениеИзображение
X-15
Ракетный самолет

Первое предложение о создании самолета, способного превысить скорость звука в пять и более раз (будущая программа Х-15), появилось в 1951 году в недрах правительственного Hационального управления по аэродинамике (NACA), предшественника NASA, которая была официально создана 1 октября 1958 года. Руководство HАСА, в принципе понимая важность этой проблемы, не проявляло особого рвения в реализации его. Это было и дорого, и технически сложно, и неизвестно чем все это могло кончиться. Однако отдельные сотрудники HАСА, по собственной инициативе, проводили исследования возможности создания летательных аппаратов подобного типа.X-15A Hовый импульс программа получила в 1953 году, когда этой же проблемой озадачились в Военно-воздушных силах и в Военно-морских силах США. Естественно, и авиация, и флот рассматривали этот самолет, в первую очередь, как боевую машину. Научные исследования стояли на втором плане, но, надо отдать должное американским военным, они прекрасно понимали, что не решив чисто научные проблемы, они не получат боевую машину. Однако уже к следующему году армейские круги осознали, что в одиночку им этот проект не поднять ни с научной, ни с финансовой точек зрения. Результатом этого осмысления стал меморандум о сотрудничестве между ВВС, ВМС и HАСА, подписанный 23 декабря 1954 года. Согласно этого меморандума создавался трехсторонний рабочий орган, получивший название Комитет Х-15, который координировал все работы по этой программе. На HАСА возлагались функции контроля за реализацией проекта в целом. ВВС брали на себя изготовление самолета и его приемные испытания на заводе-изготовителе. Затем самолет передавался HАСА, которая проводила программу исследований, с привлечением как своих пилотов, так и пилотов из Воздушных сил и Военно-морских сил. Как впоследствии указывали участники проекта, Комитет Х-15 имел, в большей степени, психологическое и политическое, чем какое-то практическое значение. Правда, это очень помогало в получении бюджетных денег. Когда следовала ссылка на трехсторонний комитет, как правило, деньги тут же выделялись. Именно с момента подписания меморандума можно говорить о рождении ракетного самолета Х-15. Среди американских компаний был объявлен конкурс. Официальное предложение на подачу заявок было разослано 12 авиационным компаниям 30 декабря 1954 г., а 4 февраля 1955г. четырем моторостроительным компаниям было предложено заключить контракт на производство ракетного двигателя. С компанией Норт Америкэн в ноябре 1955 г. был заключен контракт на производство трех самолетов Х-15 (NA-240), а с компанией Риэкшн Моторз Инк. (Reaction Motors Inc.) в сентябре 1956г. - на производство двигателя XLR-99.Выкатка X-15 (1958 г.)
Проект, представленный Hорт Америкэн, предусматривал строительство самолета длиной 15 метров с крыльями стреловидной формы с размахом всего-навсего 6,5 метров. Крылья предполагались относительно тонкими и небольшими по площади. Вес самолета составлял около 7 тонн, а после заправки топливом увеличивался до 16,5 тонн. На самолет предполагалось установить жидкостный ракетный двигатель с тягой 27 тонн. Так как продолжительность работы ракетного двигателя составляла всего 80-120 секунд, предполагалось, что на высоту 15 километров самолет будет доставляться с помощью специально переоборудованного для этих целей бомбардировщика B-52, а затем будет происходить разделение самолета-носителя и ракетного самолета, и дальнейший полет будет происходить с использованием ракетного двигателя. Два бомбардировщика Boeing B-52A были модифицированы для подвески ракетоплана под правой консолью крыла, между фюзеляжем и ближней к нему парой двигателей, получив обозначение NB-52A и NB-52B. Посадка производилась на скольжении.X-15 под крылом B-52
Основными задачами, которые ставились перед программой Х-15 были следующие: создание мощного многократно используемого пилотируемого самолета для высотных скоростных полетов; исследование аэродинамических процессов при таких полетах; создание и проверка работоспособности систем управления для таких самолетов; исследования воздействия условий полета на организм человека; создание специальных костюмов для пилотов самолетов. С использованием самолета Х-15 предполагалось достигнуть скорость полета около М=6 и высоты 76000 метров.
Строительству и облету опытного образца предшествовали не только обычные аэродинамические и прочностные испытания, но также исследования аэродинамического нагрева (исследования проводились на моделях, выполненных в масштабе 1:15, в диапазоне чисел Маха 0,6-7,0) и специальная подготовка пилотов. Будущие пилоты самолета Х-15 должны были выполнить 2000 "полетов" на тренажере, пройти испытания на центрифуге, в условиях высоких и низких температур окружающей среды, малых давлений и в состоянии невесомости (испытания в условиях невесомости проводились на транспортном самолете).X-15 cразу после сброса (фото нач.60-х)
Первый самолет Х-15 был построен в середине октября 1958 года и с завода доставлен на авиабазу Эдвардс в штате Калифорнии. Перевозка самолета сопровождалась большой помпой и вниманием средств массовой информации. Программа Х-15 привлекла большое общественное внимание, особенно после того как Советский Союз выиграл гонку за первый спутник, а гонка за первый полет человека в космос еще не началась. Второй экземпляр самолета Х-15 был готов к апрелю 1959 года, а третий - к июню 1961 года.
Изображение
Изображение
Изображение
10 марта 1959 г. был совершен первый полет Х-15 на подвеске самолета Boeing NВ-52А. Первый испытательный полет состоялся 8 июня 1959 года. Самолет, который пилотировал летчик-испытатель фирмы North American Скотт Кроссфилд, был отделен от самолета-носителя Б-52 и начал свободный полет. Двигатель во время этого полета не включался, однако даже при этом самолет плохо слушался пилота и совершил несколько совершенно неожиданных разворотов. Лишь мастерство пилота позволило ему управлять машиной и совершить через 5 мин благополучную посадку на дне высохшего соленого озера, находящегося на территории авиабазы Эдвардс. Инженеры корпорации Hорт Америкэн достаточно быстро изменили систему управления самолета, что сделало полеты более безопасными. Следующий полет состоялся 17 сентября 1959 года и впервые производилось включение ракетного двигателя. Правда, штатный двигатель XLR-99 к тому времени еще не был готов и полет совершался с использованием двигателей XLR-11, которые ранее использовались на самолетах Х-1. Однако даже использование этого двигателя позволило достигнуть скорости свыше 2000 км/ч. Именно с этого момента начинаются интенсивные испытательные полеты самолета Х-15.Посадка X-15
Однокамерный двигатель XLR-99 был опробован 15 ноября 1960 г.
Всю программу испытаний самолета Х-15 можно хронологически разделить на три этапа. Первый продолжался с 1959 по 1962 год. Уже на первом этапе удалось достигнуть всех тех целей, которые ставили перед собой организаторы и участники проекта. Была достигнута скорость 6 Махов, высота 75190 метров над поверхностью Земли, удалось получить большой объем научной информации по тепловым процессам и аэродинамике. В частности, исследователи установили поразительное соответствие между аэродинамическими процессами, полученными при моделировании и в условиях реального полета. Из других зримых и понятных результатов, например, было установлено, что увеличение скорости самолета с 3 до 6 Махов, приводит к увеличению температуры поверхности самолета в 8 раз. Физиологи установили, что нормальным для пилотов Х-15 является частота сокращений сердечной мышцы (пульс) от 145 до 180. Было получено много других интересных данных, однако поломки иногда портили настроение изготовителям и испытателям. К счастью обходилось без серьезных повреждений и без отсрочки программы испытаний.Посадка X-15 в сопровождении F-104
Во время третьего полета второго опытного образца (5 ноября 1959) в одной из камер двигателя произошел взрыв. Во время вынужденной посадки Скотта Кроссфилда на дно высохшего соляного озера самолет потерпел аварию. Было повреждено хвостовое оперение и самолет вышел из строя на 3 месяца. Полеты (на первом опытном образце) были продолжены 23 января 1960 г.
Подобные неисправности происходили в будущем, но, используя реальный опыт С. Кроссфилда, другие пилоты отрабатывали данную нештатную ситуацию на тренажере. Приблизительно в это же время на заводе Hорт Америкэн, где собирался третий экземпляр, при наземных огневых испытаниях двигателя произошел взрыв. Пришлось двигатель восстанавливать. Третий экземпляр был облетан 20 декабря 1961 г.
Помехи для реализации программы исследований приносила и погода. Бывало, что над авиабазой Эдвардс, откуда стартовали самолеты, стояла прекрасная погода, но на большой высоте была облачность и полеты переносились. Тем не менее экспериментаторы медленно, но верно двигались вперед.

Аватара пользователя
smersh70
пулеметчик
Сообщения: 146184
Зарегистрирован: 29 июл 2013, 14:19

Благодарил (а): 10663 раза
Поблагодарили: 15911 раз

Re: Экспериментальные самолёты

#10 Сообщение smersh70 » 15 ноя 2014, 21:34

Изображение
Изображение
X-20 Dyna Soar

X-20 Dyna-Soar (от Dynamic Soaring) — «Дайна-Сор» (игра слов: произносится так же, как и англ. dinosaur — динозавр) — американская программа создания пилотируемого космического перехватчика-разведчика-бомбардировщика X-20. Разработка велась с 24 октября 1957 по 10 декабря 1963. Заказчик программы — ВВС США; разработчик — Boeing.

Программа создана в результате объединения проектов «Brass Bell», «RoBo» и «HYWARDS» в единую программу и насчитывала три стадии — атмосферные тесты, суборбитальные запуски и орбитальные полёты. За основу разработки была взята концепция немецкого орбитального бомбардировщика Ойгена Зенгера военных времён.

Общее описание и схемы полёта

Аппарат был выполнен по аэродинамической схеме орбитального самолета и являлся многоразовым. Выведение Х-20 на орбиту предполагалось различными модификациями ракеты-носителя «Титан». Разрабатывались различные модификации аппарата — орбитальный бомбардировщик, фоторазведчик, существовал вариант для инспекции и перехвата спутников противника на орбите. В зависимости от варианта исполнения, используемой ракеты-носителя и задачи миссии профиль полёта мог быть следующим:
Изображение
Низкоорбитальный одновитковый полёт по схеме «разгон—планирование» (англ. boost-glide). В этом случае аппарат, выйдя на очень низкую орбиту Земли (высота порядка 160 км) со скоростью чуть ниже первой космической — порядка 7,35 км/с, затем совершал бы неглубокий «нырок» в атмосферу (до высоты порядка 60—70 км, минимальная около 45), в нижней точке которого производил бомбометание по наземной цели или фоторазведку; затем, обладая достаточным аэродинамическим качеством и подъемной силой, снова выходил в космос (потеряв часть скорости за счёт аэродинамического торможения) на меньшую высоту; пролетев некоторое расстояние в космическом пространстве, снова совершал погружение в атмосферу и так далее, по траектории с затухающей амплитудой, вплоть до обычной самолетной посадки на аэродроме (посадочный пробег — около 900 м). Дальность такого полёта была в пределах одного витка вокруг Земли. Тормозная двигательная установка и маршевый двигатель в этом варианте отсутствовали.
Орбитальный многовитковый полёт на любое число витков, необходимое для выполнения задачи перехвата спутников противника, их инспекции или уничтожения. В этом случае Х-20 (модификация Х-20А) выводился бы на орбиту с первой космической скоростью, был дооснащён разгонным блоком с ЖРД (третья ступень ракеты «Титан-3», Martin Trans-Stage) для выполнения орбитальных маневров в широком диапазоне высот и выдачи тормозного импульса на спуск. На орбите аппарат оставался состыкованным с третьей ступенью носителя, что давало ему чрезвычайно широкие энергетические возможности для орбитального маневрирования — запас топлива в ступени после выхода на орбиту был порядка шести тонн, позволяя изменение характеристической скорости (дельта V) порядка 2 км/с. При этом продолжительность автономного орбитального полёта могла составлять несколько суток. Предполагалась установка систем радарного/оптического обнаружения цели и бортового вооружения.

Существенно, что в ходе погружения в атмосферу аппарат мог совершить боковой аэродинамический манёвр, изменяя таким образом наклонение орбиты, после чего двигатели снова разгоняли его, выводя на орбиту. Этот манёвр, называемый «синергическим», позволял изменить наклонение орбиты на 20,3 градуса против 15,8 градусов для чисто ракетного манёвра, что давало немалые преимущества для военных миссий, делая траекторию аппарата труднопредсказуемой (в отличие от спутников) и давая возможность зайти на цель с различных курсов.
X-20 при входе в атмосферу (рисунок)
Конструкция
Изображение
Компоновка системы содержала ряд интересных технических решений.

Конструкция аппарата была выполнена по «горячей схеме» с радиационным охлаждением (сброс тепла излучением), из чрезвычайно тугоплавких металлов и сплавов (молибден, цирконий, сплав рений-ниобий Rene 41), без использования абляционных или теплопоглощающих керамических покрытий (в отличие от плиток теплозащиты «Спейс Шаттла»), остекление пилотской кабины было закрыто сбрасываемым после прохождения плотных слоёв атмосферы щитком. Этот щиток закрывал остекление и вид вперед в течение выведения в космос и всех орбитальных операций: для обзора пилот использовал боковые иллюминаторы. Для управления аппаратом на заатмосферном участке траектории использовались двигатели системы ориентации, в атмосфере — аэродинамические поверхности, подобные самолетным. Органы управления в пилотской кабине — боковая ручка (крен-тангаж) и педали (рыскание). В кабине было установлено катапультируемое через верхний люк кресло для спасения пилота на дозвуковых скоростях полёта — менее 1000 км/ч.

Управление аппаратом на всех участках полёта (включая и довыведение на орбиту ступенью TranStage с контролем работы двигателя) осуществлялось вручную пилотом, автоматическое управление отсутствовало.

В качестве посадочного шасси из-за высоких температурных нагрузок использовались разработанные фирмой Goodyear полозья с гибкими металлическими щётками.
Ход разработок и закрытие проекта

Было изготовлено несколько массогабаритных макетов аппарата и проведены широкие научно-технические исследования. О масштабе проекта говорит то, что был набран отряд пилотов-астронавтов по программе Х-20 (7 человек, в него входил и Нил Армстронг, позднее командир «Аполлон-11»). Проведено более восьми тысяч часов тренировок на тренажерах и самолёте-аналоге Х-20. Первый пилотируемый полёт корабля Dyna Soar-3 на один виток предполагался в июле 1966 года, пилот — Jim Wood, первый многовитковый полёт — в 1969 году. Изучалась возможность стыковки Х-20 с будущей военной орбитальной станцией MOL.
Прототип Х-20, макет

Однако вследствие различных причин, как объективных технического и инженерного, так и сугубо внутренних, военно-политического и финансового характера (в частности, изменение приоритетов в пилотируемой программе НАСА и ВВС, к ведению которого относился проект), программа была свёрнута. Свою негативную роль в судьбе проекта сыграл и тогдашний государственный секретарь по вопросам национальной безопасности США Роберт Макнамара, фактически лично закрывший программу в декабре 1963 года. Выбор дальнейшего развития космонавтики был сделан в пользу программ Джемини и MOL.

К концу 1963 года на программу Х-20 было потрачено 410 млн долларов США.
Технические характеристики

Основные характеристики Х-20 (без ступени TransStage):

Длина — 10,77 м.
Размах крыльев — 6,35 м.
Максимальный взлётный вес — 5,165 тонн.
Полезная нагрузка — 450 кг.
Объём кабины — 3,50 кубических метров.
Экипаж — 1 человек (в перспективе — до четырёх).

Ответить

Вернуться в «ВВС»