Sotilaallinen arvostelu

Koelentokone Northrop HL-10 (USA)

0
10-luvun puolivälissä NASA käynnisti täyden mittakaavan tutkimusohjelman Lifting body -konseptille. Se määräsi lentokoneiden rakentamisen, joista puuttui perinteinen siipi ja höyhenpeite. Tarvittava nostovoima jouduttiin luomaan kantajan rungon erityismuodon vuoksi. Osana tätä ohjelmaa kehitettiin, rakennettiin ja testattiin useita kokeellisia prototyyppejä, mukaan lukien Northrop HL-XNUMX -niminen kone.


Vuoteen 1964 asti nostokappaleen ("kantokappale / runko") tutkimustyötä suoritti ryhmä innostuneita tutkijoita Drydenin ja Amesin tutkimuskeskusten avustuksella. Myöhemmin NASAn johto sai tietää aloitteen kehityksestä, ja pian projekti sai virallisen aseman sekä tarvittavan taloudellisen ja organisatorisen tuen. Yksi ensimmäisistä tuloksista tämän ohjelman aseman muutoksesta oli sopimuksen allekirjoittaminen lentokonevalmistaja Northropin kanssa. Lähitulevaisuudessa sen avulla suunniteltiin rakentaa kaksi uusien ideoiden ja ratkaisujen testaamiseen tarvittavaa koelentokonetta.


Northrop HL-10 lentokentällä


NASA ja Northrop allekirjoittivat sopimuksen vuoden 1964 puolivälissä. Tämän sopimuksen ehtojen mukaan tutkimus- ja suunnitteluorganisaation asiantuntijoiden oli määrä luoda yhdessä kaksi koekappaletta. Yhden niistä piti olla jatkokehitys aikaisemmasta kehityksestä ja sai siksi nimen M2-F2. Toinen oli tarkoitettu testaamaan muita rinnakkaistyöskentelyn aikana syntyneitä ideoita, jotka johtivat erilaiseen nimeen.

On syytä muistaa, että koko ohjelman päätavoitteena oli tutkia lentokoneen alkuperäistä aerodynaamista muotoa, joka soveltuu käytettäväksi avaruusohjelmassa sekä uusien ydinohjusaseiden luomisessa. Lifting body -konseptin ydin oli puolikartion muotoisen rungon käyttö, joka pystyy tuottamaan vaaditun noston. Tällainen runko voisi esimerkiksi yksinkertaistaa laskeutumisajoneuvon laskeutumista astronautien kanssa, mutta se ei tarvinnut erillisiä siipikoneita, jotka osoittautuivat omapainoksi muissa lennon vaiheissa.

Näiden ohjelman tavoitteiden perusteella NASAn ja Northropin toinen yhteinen projekti nimettiin HL-10:ksi. Kirjaimet HL tarkoittivat vaakasuuntaista laskua ("Horizontal Landing"), kun taas numerot tarkoittivat alkuperäisen teknisen ehdotuksen numeroa, joka kehitettiin osana uutta hanketta. Käytettävissä olevien tietojen perusteella ainakin yhdeksän muuta muunnelmaa koneen ulkonäöstä eivät ole edenneet ennakkotarkastuksia pidemmälle.


Koekoneen kaavio


Aiemmat hankkeet nykyisen tutkimusohjelman puitteissa sisälsivät päärungon tutkimuksen suoralla yläpinnalla puolikartion muodossa. Uudessa projektissa ehdotettiin testaamaan käytännössä päinvastaista aerodynaamisen layoutin versiota, jossa pohja tehtiin tasaiseksi. Tätä järjestelyä oli aiemmin testattu vain malleilla, ja siksi tulevan HL-10:n oli tarkoitus olla alaluokkansa ensimmäinen täysikokoinen jäsen, joka rakennettiin ja testattiin Yhdysvalloissa.

NASAn johdolta saadusta tuesta huolimatta lentokone oli luotava mahdollisimman taloudellisin. Tämän seurauksena kehitysorganisaatioiden käytössä olleista sarjalentokoneista lainattiin monia erilaisia ​​komponentteja ja kokoonpanoja. Samalla kuitenkin epätavallisen muotoilun runko jouduttiin kehittämään tyhjästä ja lainaamatta suoraan komponentteja muista projekteista.


Rakettikone ennen testiin lähtöä


HL-10-projektissa ehdotettiin täysmetallisen miehitetyn lentokoneen rakentamista. Sillä piti olla erottuva ulkonäkö ja epätavallinen aerodynaaminen asettelu. Kuten rinnakkain luotu M2-F2, HL-10 piti varustaa nestemäisellä polttoaineella toimivalla rakettimoottorilla. Samaan aikaan sitä suunniteltiin käytettäväksi sekä rakettikoneen kokoonpanossa että moottorittomana purjelentokoneena. Jälkimmäisessä tapauksessa moottoria voitaisiin käyttää lisäkiihdytyksenä tietyissä lennon vaiheissa.

Uuden kokeellisen koneen rungon piti olla epätavallinen muoto. Auto ehdotettiin varustamaan puolipallon muotoisella läpinäkyvällä nenäsuojalla, jonka kanssa sivut, katto ja pohja yhdistyivät sujuvasti. Päätettiin pitää tasainen yläpinta, joka kääntyy tasaisesti sivuille. Samalla sen takaosa asennettiin vinoon, minkä vuoksi koneen pitkittäisakselille jouduttiin järjestämään alkeellinen häntäpuomi, joka työntyi hieman pääpinnan yläpuolelle.

Rungon etuosassa sivut sijaitsivat pystysuorassa, minkä jälkeen ne muuttivat sujuvasti sijaintiaan. Rungon keski- ja takaosissa sivupinta sijaitsi suurella ulospäin kaltevuudella. Käytettiin suoraa pohjaa. Sen etuosa asennettiin taakse kaltevalla tavalla, jonka jälkeen pohja nousi ylös.


Vasen sivupaneeli ohjaamossa


Sisäisten volyymien asettelu oli tällä kertaa jälleen mahdollisimman yksinkertainen. Kantajan rungon nokka annettiin ohjaamon alle. Hänen takanaan oli erilaisia ​​laitteita, samoin kuin rakoja laskutelineen puhdistamiseen. Nestemäistä polttoainetta käyttävä rakettimoottori sijaitsi pyrstössä sekä tankit polttoainetta ja hapetinta varten.

Auto sai peräyksikön kolmen kölin muodossa. Keskimmäinen sijaitsi rungon ylemmällä häntäreunalla ja erottui suhteellisen suuresta paksuudesta ja pyyhkäisystä etureunasta. Sen takaosassa oli peräsin, joka oli tehty kahden erillisen tason muodossa. Lentäjän käskyistä riippuen nämä koneet voivat poiketa synkronisesti suuntaan tai toiseen tai poiketa eri suuntiin. Sivujen pyrstölle asetettiin pari kaltevaa köliä, joiden pinta-ala oli pienempi. Niissä oli myös jaetut peräsimet takana, jotka oli suunniteltu käytettäväksi ilmajarruina. Aerodynaamisen laadun heikkenemisriskin vuoksi sivukölien peräsimet voitiin käyttää vain suurilla nopeuksilla.


Prototyyppi ilman rakettimoottoria. Rungon häntä on peitetty läpällä


Pitch and roll -ohjaus ehdotettiin tehtäväksi käyttämällä takarungon elevoniparia. Ne voivat poiketa suurten sektoreiden sisällä ja liikkua synkronisesti tai eriytyneesti. Lisäksi ohjausjärjestelmään sisältyi useita kaasuperäsimeitä, joiden suuttimet tuotiin ulos rungon pyrstöstä.

Rungon etuosassa oli paineistettu ohjaamo edistyneillä laseilla. Suuri puolipallomainen tuulilasi ja yläkaarevat lasit tarjosivat hyvän näkyvyyden ja suojan vastaantulevalta virtaukselta. Jälkimmäinen asennettiin liikkuvalle alustalle ja se saattoi nousta ylös tarjoamalla pääsyn ohjaamoon. Ohjaajaa pyydettiin istumaan F-106-hävittäjän hieman muokatulle kaatoistuimelle. Hänen edessään oli kojelauta ja sivupaneelit tarvittavilla instrumenteilla. Hallinta suoritettiin käyttämällä lentokoneen ja moottorin ohjausnuppeja sekä polkimia. Suunniteltujen korkeiden lentojen yhteydessä matkustamo sai sähkölämmitysjärjestelmän.

Lennon aikana koneen laitteet pystyivät keräämään ja tallentamaan erilaisia ​​tietoja. Suurin osa näistä tiedoista tuli etuosan ilmanpaineen vastaanottotankoon asennetuista antureista. Samaan aikaan ennen ensimmäisten lentojen alkamista lentokone onnistui vastaanottamaan kaukana kaikista tarvittavista laitteista.


Testilentäjä John Manke. Taustalla kokenut HL-10


Suoraan ohjaamon alla oli etuteline. Tämä yksikkö lainattiin T-39-koulutuskoneelta. Lennon aikana kahdella pienellä pyörällä varustettu teline vedettiin sisään kääntämällä taaksepäin. Rungon leveimmässä osassa sijaitsi pari päätukia suuremmilla pyörillä. Ne poistettiin kääntämällä sisäänpäin. Telineiden puhdistus suoritettiin manuaalisilla käyttömekanismeilla. Vapautus toteutettiin pneumaattisella järjestelmällä.

Molempien prototyyppien, jotka kehitettiin Northropin osallistuessa, piti saada samat rakettimoottorit. HL-10:n pyrstössä sijoitettiin Reaction Motors XLR-10 nelikammioinen nestemoottori, jonka työntövoima oli 3600 kgf. Sen avulla oli mahdollista kiihtyä vaadittuihin lentonopeuksiin, mukaan lukien äänivallin ylittäminen. Lisäksi laskeutumisen yhteydessä tällainen moottori mahdollisti nopeuden lisäämisen ja jumittumisen eliminoimisen liukuradalla.


Laskeutuminen testilennon jälkeen


Kuten muutkin tutkimusohjelman lentokoneet, uusi HL-10 ei eronnut erinomaisesta koostaan ​​tai painostaan. Lentokoneen/rakettikoneen kokonaispituus oli 6,45 m, maksimileveys 4,15 m ja pysäköintikorkeus 2,92 m. Rungon laakeripinta-ala oli 14,9 neliömetriä. Tyhjä auto painoi vajaat 2,4 tonnia. Normaaliksi lähtöpainoksi määritettiin 2,72 tonnia, maksimipainoksi 4,54 tonnia, josta noin 1600 kg oli nestemoottorin polttoainetta ja hapettimia. Laskelmien mukaan suurin lentonopeus voisi lähestyä 2000 km/h. Katto ylitti 27,5 km. Liukuvan lentomatka, mukaan lukien lisäkiihtyvyys - jopa 72 km.

Nestemäisen polttoaineen rajallinen saanti ei sallinut koekoneen nousta itsestään ja pysyä ilmassa hyväksyttävän ajan. Tästä johtuen HL-10-projektissa tulisi jälleen käyttää erillistä kantajalentokonetta. Koeajoneuvo oli tarkoitus toimittaa laukaisualueelle ja ennalta määrättyyn korkeuteen erityisesti muunnetulla B-52-pommikoneella, jota käytettiin aiemmin joissakin muissa tutkimusprojekteissa. Irrotuksen jälkeen prototyypin piti mennä liukulennolle tai kiihtyä vaadittuun nopeuteen. Laskeutuminen oli kaikissa tapauksissa suoritettava purjelentokoneella, mutta ei ilman mahdollisuutta moottorin lisäkiihdytykseen.

Northrop HL-10 -prototyypin rakentaminen valmistui vuoden 1966 alussa, ja pian auto toimitettiin Edwardsin ilmavoimien tukikohtaan, jossa NASA:n asiantuntijoiden oli suoritettava tarvittavat testit. Jo tammikuussa aloitettiin tietyt maatarkastukset, joiden jälkeen alkoi prototyypin poistovaihe. HL-10 ripustettiin kantajapyloniin. Hän nousi, suoritti tietyn lento-ohjelman ja palasi maahan putoamatta hyötykuormaa. Tällaisten tarkastusten aikana määritettiin joitain uuden koneen ominaisuuksia, ja lisäksi luotiin mahdollisuus aloittaa täysimittaiset lentokokeet. Esitarkastukset ja muutot veivät kuitenkin paljon aikaa – ne kestivät noin vuoden.


Kokeellinen ajoneuvo saattajalentokoneen saattajana


On huomattava, että ensimmäiset testit suoritettiin epätäydellisellä koneella. Koneessa ei ollut järjestelmiä, kuten asentoantureita, moottoria jne. Suurin tässä vaiheessa puuttuvista yksiköistä korvattiin painosimulaattoreilla.

Vasta 22. joulukuuta 1966 kokeneen lentäjän Bruce Petersonin ohjaama HL-10 suoritti ensimmäisen lentonsa. Kantopommikone nousi 13,7 km:n korkeuteen ja lähti vaaditulle kurssille, minkä jälkeen se pudotti kokeneen purjelentokoneen. Vapaalla lennolla hän kehitti nopeuden 735 km / h ja upposi tasaisesti maahan. Lento kesti vain 3 minuuttia 8 sekuntia. Lentotestien alkaminen oli tietysti tärkein tapahtuma. Ilo tällaisten tarkastusten alkaessa jäi kuitenkin lennon tulosten varjoon. B. Peterson palasi lentokentälle huonojen uutisten kera.

Kuten ensimmäisellä lennolla kävi ilmi, kokeellisella koneella oli riittämätön rullausohjaus. Purjelentokone tuli käännöksiin ilman vaikeuksia, minkä jälkeen elevonien tehokkuus laski jyrkästi. Kaikki tämä vaikeutti hallintaa ja saattoi myös lisätä riskejä laskeutumisen aikana. Olemassa olevan näytteen lentotestien jatkaminen nykyisessä kokoonpanossa katsottiin mahdottomaksi. Tarkastukset keskeytettiin uusien tutkimusten tekemiseksi ja havaittujen puutteiden korjaamiseksi.


Lentäminen rakettimoottorilla. 23. lokakuuta 1968


NASA:n asiantuntijat tutkivat tuulitunneleiden malleja ja teoreettisia laskelmia koko vuoden 1967 ajan. Työn tulosten perusteella havaittiin, että olemassa olevat sivukölit muodostivat virheellisesti evonien läheltä kulkevan virtauksen, mikä johti havaittuihin ongelmiin. Olemassa olevien puutteiden korjaamiseksi oli tarpeen kehittää ja tutkia uutta peräyksikön suunnittelua.

Nykyisen prototyypin uudelleenjärjestelyt jatkuivat alkukevääseen 1968 saakka. 15. maaliskuuta lentäjä Jerry Gentry suoritti toisen testilennon. Pudottuaan 13,7 km:n korkeudesta kokenut HL-10 pysyi ilmassa hieman yli 4 minuuttia ja saavutti tänä aikana 684 km/h nopeuden. Ensimmäinen modernisoinnin jälkeinen lento osoitti ehdotettujen parannusten oikeellisuuden. Auton ajettavuus kaikissa tiloissa on parantunut dramaattisesti. Elevons osoitti lasketun hyötysuhteen.

Huhtikuusta kesäkuuhun 1968 Jerry Gentry ja John Mancke suorittivat vielä seitsemän koelentoa. Kaikissa tapauksissa liukulento suoritettiin ilman nestemoottoria. Suurin lennon kesto ylitti neljä ja puoli minuuttia; nopeuksia saatiin enintään 639 km/h. Yleensä kokenut HL-10 osoitti itsensä hyvin sellaisissa tiloissa, jotka mahdollistivat lentoihin valmistautumisen moottorin avulla. Pian auto sai täysimittaisen XLR-11-moottorin ja sen polttoainejärjestelmän.


Moottoriton lento


Syyskuun 24. päivänä J. Gentry suoritti ensimmäisen lennon rakettikoneella täydessä suunnittelukokoonpanossa. Tämän testin aikana ohjaaja ei kuitenkaan käynnistänyt moottoria. Tämän seurauksena lennon kesto ylitti hieman 4 minuuttia ja huippunopeus pysyi 723 km/h tasolla. Lokakuun alussa tehtiin toinen tällainen tarkastus.

Vasta 23. lokakuuta rakettikone irrotettuaan kantoalustasta 12,1 km:n korkeudessa käynnisti nestemoottorin ensimmäistä kertaa. Moottori ei kuitenkaan päässyt käyttötilaan, minkä vuoksi J. Gentry joutui laskeutumaan välittömästi. Lento tapahtui aikaisempien testien tavanomaisilla nopeuksilla ja kesti hieman yli 3 minuuttia.

Marraskuun 13. päivänä 13. koelennolla J. Manke onnistui käynnistämään moottorin. Lyhyen kiihdytyksen jälkeen hän sammutti voimalaitoksen ja siirtyi liukulennolle. Sen jälkeen moottori käynnistettiin vielä kahdesti. Ensimmäisen täysimittaisen lennon aikana moottorilla oli mahdollista kehittää 843 km / h nopeus. Laskeutuminen 13 km:n korkeudelta kesti 6 minuuttia 25 sekuntia. Seuraavat kolme lentoa, jotka suoritettiin joulukuussa 1968 ja keväällä 1969, suoritettiin myös nestemoottorilla.


Northrop HL-10:n testaamiseen osallistuneet pilotit. Vasemmalta oikealle: Jerry Gentry, Peter Hoag, John Maenke ja Bill Dana


17. lento tapahtui 9. toukokuuta 1969. Pilotti J. Manke nousi yli 16,2 km:n korkeuteen ja saavutti 1197 km/h nopeuden. Kokenut HL-10 rikkoi äänivallin ensimmäistä kertaa. Toukokuun lopussa suoritettiin toinen yliäänilento, tällä kertaa nopeudella 1312 km/h.

21. kesäkuuta tehdystä 19. lennosta alkaen koekone ylitti säännöllisesti äänivallin. 17:stä myöhemmästä laukaisusta vain 3 jäi ääntä hitaammin. Vähitellen lennon nopeus ja kesto kasvoivat. Joten energiareservin annettiin lähestyä 7 minuutin ehdollista estettä ja sitten ylittää se. 3. marraskuuta 1969 (28. lento) auto pysyi ilmassa jopa 7 minuuttia 19 sekuntia. On syytä huomata, että lentoprofiili vaikutti tällaisen ennätyksen muodostumiseen - osa lentorataa oli 19,5 km:n korkeudessa.

34. koelento oli määrä tehdä 18. helmikuuta 1970. Testilentäjä Peter Hoag saavutti moottoria oikein käyttäessään 20,5 km:n korkeuden ja pystyi saavuttamaan 1976 km/h nopeuden. Tämä oli nopein lento paitsi HL-10-projektille, myös koko Lifting body -tutkimusohjelmalle. 27. helmikuuta William Dana kokeneella HL-10:llä pystyi nousemaan 27,5 km:n korkeuteen. Aikaisemmin kokeellinen kone ei noussut niin korkealle.


Lentäjät ovat vakavia ihmisiä. Kun ei pelleillä


Ainoan rakennetun Northrop HL-37 -koneen viimeinen 10. lento tapahtui 17. heinäkuuta 1970. Se kulki aliääninopeudella ja ilman pääsyä suuriin korkeuksiin. Tähän mennessä kaikki tarvittavat tiedot oli kerätty, minkä vuoksi oli mahdollista kieltäytyä uusien ennätysten asettamisesta.

Noin kolmessa ja puolessa vuodessa ainoa rakennettu HL-10 prototyyppi teki 37 lentoa, jotka kestivät yli 205 minuuttia. Varhaisista vaikeuksista ja projektin tarkistuksen pitkästä tauosta huolimatta oli mahdollista saavuttaa erittäin korkea suorituskyky ja kerätä paljon tietoa epätavallisen suunnittelun lentokoneen käyttäytymisestä. Saatua tietoa voitaisiin käyttää uusissa kokeellisissa projekteissa. ilmailu tekniikkaa tai täysimittaista avaruusalusta.

Tehtyään tehtävänsä NASA ei enää tarvinnut kokenutta HL-10:tä. Hän jäi Edwardsin ilmavoimien tukikohtaan, vaikka hän meni varastoon yhteen toissijaisista paikoista. Myöhemmin he päättivät tehdä ainutlaatuisesta autosta näyttelymallin. Pienen korjauksen ja entisöinnin jälkeen se asennettiin Armstrongin lentotutkimuskeskuksen sisäänkäynnille. Epätavallisesta kokeellisesta näytteestä on tullut muistomerkki itselleen ja koko tutkimusohjelmalle.


HL-10 muistomerkkinä Armstrongin lentotutkimuskeskuksen sisäänkäynnillä


Seitsemänkymmentäluvun alussa HL-10:stä tuli "elokuvasankari". Vuonna 1973 tv-sarjaa The Six Million Dollar Man alettiin esittää. Hänen päähenkilönsä oli koelentäjä ennen päätapahtumien alkua ja ohjasi erilaisia ​​kokeellisia koneita. Yksi tällainen näytölle ilmestynyt prototyyppi oli Northrop HL-10. Samassa sarjassa ilmestyi toinen Northrop-kehitys: dokumenttimateriaalia prototyypin M2-F2 törmäyksestä käytettiin onnettomuuspaikalla päähenkilön osallistuessa, mistä tuli tärkein syy kaikille myöhemmille tapahtumille.

NASA / Northrop HL-10 -koelentokone luotiin toiseksi koneeksi alkuperäisten ideoiden ja laakeripintojen epätyypillisen ulkonäön käytännön testaamiseen. Huolimatta tietyistä vaikeuksista testauksen alkuvaiheessa ja joistakin ongelmista tulevaisuudessa, kone selviytyi onnistuneesti ja ongelmattomasti kaikista tarkastuksista ja auttoi keräämään tarvittavat tiedot. Testien onnistuneen suorittamisen jälkeen prototyyppi lähti ansaitulle lepolle "muistomerkkinä tarkastuspisteessä". Tutkimus lupaavaan suuntaan jatkui uusien lentokoneiden käyttöön.


Sivustojen materiaalien mukaan:
https://nasa.gov/
http://airwar.ru/
http://aviadejavu.ru/
http://diseno-art.com/
Kirjoittaja:
Käytettyjä kuvia:
NASA / nasa.gov, Wikimedia Commons
Lisää kommentti
tiedot
Hyvä lukija, jotta voit jättää kommentteja julkaisuun, sinun on kirjaudu.