Экспериментальный самолёт с крылом обратной стреловидности grumman x-29

      Комментарии к записи Экспериментальный самолёт с крылом обратной стреловидности grumman x-29 отключены

С повышением скоростей полета в авиации в полной мере закономерным стал переход от применения прямого крыла к стреловидному. Данный факт общеизвестен. Но как с компоновочной, так и с аэродинамической точек зрения значительно более привлекательным ответом виделось применение КОС — крыла обратной стреловидности. Работы над самолетами с таким крылом велись во многих государствах.

К примеру, в Российской Федерации таким проектом стал истребитель Су-47 (С-37) «Беркут». В Соединенных Штатах подобная машина была создана авиационной корпорацией Grumman (с 1994 года Northrop Grumman). Экспериментальный истребитель взял обозначение Grumman X-29.

Экспериментальный самолёт с крылом обратной стреловидности grumman x-29

Крыло обратной стреловидности (КОС)

Как мы знаем, что на самолетах с крылом прямой стреловидности набегающий поток воздуха стекает от корня к законцовке и образует два замечательных вихря, каковые сходят оттуда. Наряду с этим сопротивление, которое создается спутной струей (воздушное течение в виде вихрей, каковые срываются с законцовок крыла самолета в полете), именуется индуктивным.

При применения КОС перетекание осуществляется в обратном направлении — от законцовки к фюзеляжу, наряду с этим спутная струя имеет меньшую интенсивность, что ведет к значительному понижению индуктивного сопротивления. Наряду с этим размещение в зоне действия спутной струи за крылом обратной стреловидности малых поверхностей аэродинамического управления ведет к повышению маневренности самолета.

Увеличению уровня маневренности летательного аппарата содействует кроме этого и тот факт, что самолет с КОС владеет значительно меньшим запасом статической устойчивости. Достигается это благодаря тому, что аэродинамический фокус самолета с КОС намного проще совместить с его центром весов, нежели при применения крыла с прямой стреловидностью. Еще одним преимуществом данной схемы есть то, что удается более равномерно распределить подъемную силу по размаху, что со своей стороны ведет к упрощению расчета крыла и содействует увеличению аэродинамических качеств и управляемости.

Компоновочное преимущество КОС при разработке пассажирских, военных либо транспортных самолетов содержится в том, что массивный лонжерон крыла находится на большом растоянии сзади центра весов самолета, где расположены пассажирский салон либо бомбовый отсек. Все эти факты были известны учёным и конструкторам еще во время второй мировой. Еще в первой половине 40-ых годов XX века в нацистской Германии был спроектирован экспериментальный самолет — тяжелый бомбардировщик Ju-287 с крылом обратной стреловидности.

Этот прототип из-за низкого большого количества и приоритета программы неприятностей, каковые появились на протяжении работ на ним, так и не вышел за рамки простых, хоть и летающих, прототипов.

Что же мешало воплотить знания в судьбу? Крыло обратной стреловидности было реально реализовано на считанных примерах авиационной техники. Все дело в том, что крыло обратной стреловидности владело одним, но весьма труднопреодолимым недочётом: данное крыло — весьма неустойчивая конструкция с позиций сопромата.

Под действием набегающего потока воздуха крыло обратной стреловидности пытается согнуться. Таковой процесс взял обозначение аэродинамической дивергенции. Бороться с этим процессом возможно, сделав конструкцию крыла обратной стреловидности полностью твёрдой. Но такое ответ со своей стороны вело к резкому росту массы летательного аппарата.

Исходя из этого много лет мысль самолета с КОС не имела возможности взять воплощения и логического развития в металле.

Начиная с 1977 года в Соединенных Штатах начали проводить изучения, каковые были направлены на изучение перспективных схем высокоманевренных боевых самолетов. Эта программа осуществлялась под управлением DARPA. В первой половине 80-ых годов двадцатого века компании «Грумман», «Дженерал Дайнэмикс» и «Рокуэлл» создали проекты самолетов с крылом обратной стреловидности. Для обоснования представленных ими конфигураций были совершены опробования моделей летательных аппаратов в аэродинамических трубах.

По итогам рассмотрения представленных проектов агентство DARPA остановило собственный выбор на компании «Grumman». В декабре 1981 года эта компания взяла договор на 80 миллионов американских долларов, что предусматривал строительство двух экспериментальных самолетов, каковые взяли обозначение Grumman X-29A.

Экспериментальный самолет Grumman X-29A был выстроен с применением аэродинамической схемы «утка» и с крылом обратной стреловидности. Кроме этого самолет взял цельноповоротное переднее горизонтальное оперение (ПГО), которое имело возможность аэродинамически взаимодействовать с крылом самолета. Передний лонжерон крыла был выполнен из сплава титана с применением электросварки.

Задний лонжерон, и поперечный и продольный силовые комплекты были выполнены из сплава алюминия. По всему размаху крыла размешались трехсекционные элероны.

Как раз КОС было изюминкой самолета X-29A. В корневой части оно занимало по длине 2/3 фюзеляжа самолета. Прочность крыла достигалась за счет применения сварного кессона из титаного сплава и других легких сплавов. Верхняя и нижняя обшивка крыла были изготовлены цельными из особого материала CFRP (усиленный углеродом пластик). На финишах крыла обшивка склеивалась сходу из 156 слоев данного материала. Такая обшивка владела высоким уровнем прочности при малой массе.

Стреловидность крыла по линии четвертей хорд равнялась 34 градусам, наряду с этим крыло было в состоянии выдержать кроме того высокие нагрузки.

Фюзеляж самолета X-29 полумонококовой конструкции был изготовлен из алюминиевых сплавов. Фонарь кабины раскрывался вверх-назад при помощи особых гидроцилиндров. Кабина пилота была герметизированной, в ней устанавливалось катапультное кресло Мартин-Бейкер GRQ7A. По бокам фюзеляжа автомобили, начиная от корня крыла, пребывали наплывы, каковые завершались отклоняемыми щитками для управления вихрями, каковые сходили с крыла самолета.

Щитки кроме этого имели возможность использоваться для облегчения отрыва носового колеса самолета на взлете, увеличивая подъемную силу при заходе самолета на посадку, и вместе с ПГО и зависающими элеронами для балансировки автомобили. Киль и ПГО самолета кроме этого были выполнены из алюминиевых сплавов.

Шасси экспериментального самолета было выполнено трехопорным, с одноколесными стойками. Шасси оснащалось масляно-пневматическими амортизаторами компании «Менаско», и колёсами и пневматиками компании «Гудрич». Все стойки самолетного шасси убирались поворотом вперед. На самолете употреблялись боковые плоские воздухозаборники.

В качестве силовой установки употреблялся двигатель Дженерал Электрик» F404-GE-400, владеющий двухвальной степенью и схемой двухконтурности 0,34. Запас горючего размешался в двух мягких баках в фюзеляже самолета, а также в отсеках-баках в корневой части крыла. Кроме всего другого на самолете имелась запасной силовая установка, которая снабжала привод аварийных гидронасоса и генераторов.

На борту Grumman X-29 была смонтирована особая цифровая ЭДСУ — электродистанционная совокупность управления компании «Ханиуэлл», владеющая трехкратным резервированием. Изначально самолет X-29 владел статически неустойчивой компоновкой, что разрешало ему весьма интенсивно маневрировать. Одновременно с этим ЭДСУ снабжала самолету неестественную устойчивость, осуществляя согласованное отклонение ПГО, фюзеляжных щитков и элеронов.

Кроме этого на самолете было установлено полноценное радиоэлектронное оборудование, которое включало в себя пространственно-курсовую совокупность Литтон LR-80 и второе навигационное оборудование. Кроме этого на самолете имелась совокупность опознавания «Теледайн» RT-1063B/APX-101V и аппаратура связи «Магнавокс» AN/ARC-164, трудящаяся в дециметровом диапазоне волн. На втором экспериментальном примере показалась и инерциальная навигационная совокупность.

Серьёзной задачей при разработке X-29 являлось уменьшение цены самолета. По данной причине компания Grumman обширно использовала в конструкции узлы и агрегаты уже существующих автомобилей: носовую опору шасси и кабину от F-5A Freedom Fighter, главные опоры шасси и топливные баки — от F-16 Fighting Falcon, силовая установка представляла собой «ополовиненный» вариант такой на F/A-18 Hornet, гидравлические фильтры с самолета Grumman E-2C.

Экспериментальный самолет Grumman X-29 был запланирован на совершение полетов на относительно небольшой сверхзвуковой скорости, статическая устойчивость автомобили в полете обеспечивалась неестественным методом. Первый полет самолет совершил 14 декабря 1984 года. Самолет X-29А использовался для осуществления первичной оценки пилотажных и летных черт самолета с крылом обратной стреловидности. Освещавшие его полет обозреватели были в восхищении от нового самолета и его внешнего вида.

Журналисты, привыкшие к классическому виду реактивных самолетов с крылом прямой стреловидности, кроме того думали, что самолет летел задом наперед. Наряду с этим самолет летал достаточно интенсивно. Время от времени он совершал до 4-х полетов в сутки, в среднем же ежемесячно выполнялось по 8 полетов.

На протяжении испытательных полетов самолет сумел достигнуть большой высоты 15 500 метров, скорости М=1,47 и угла атаки 22,5 градуса. Кроме этого удалось достигнуть перегрузки в 6,4g (80% от расчетного большого значения) на протяжении совершения форсированных разворотов.

Летные опробования экспериментального самолета подтвердили результаты, каковые уже были взяты на протяжении совершения продувок в аэродинамических трубах. Машина не сваливалась в полете кроме того с большими углами атаки и сохраняла свойство к совершению контролируемому крену кроме того при малых скоростях полета. В осеннюю пору 1988 года первый самолет участвовал в серии опробований, главной целью которых бала оценка боевой маневренности автомобили в рамках программы ВВС Соеденненых Штатов по разработке базы данных, которая разрешила бы количественно сопоставлять и определять параметры маневренности летательных аппаратов.

Второй самолет Grumman X-29 выполнил первый полет 18 мая 1989 года. Он использовался с целью проведения изучений по границе маневренности на протяжении полетов на громадных углах атаки. На этом самолете удалось достигнуть высокого угла атаки — 67 градусов.

Кроме этого потенциальный клиент автомобили в лице американских ВВС оценивал пригодность схемы «утка» с крылом обратной стреловидности и с тремя поверхностями, управляемыми по тангажу — рулевыми поверхностями крыла, ПГО и фюзеляжными щитками. Кроме этого оценивались возможности самолета c КОС достигать высокой управления и угловой скорости разворота по крену при полете на громадных углах атаки. Экспериментальная машина имела возможность сохранять хорошую управляемость на углах атаки до 45 градусов.

Но в будущем от продолжения и применения опробований самолета Grumman X-29 было решено отказаться. Не были реализованы и идеи по постройке боевого самолета с крылом обратной стреловидности. Обстоятельствами стало то, что аэродинамические преимущества от применения КОС, с позиций американских армейских, были не так уж высоки, как это ожидалось.

Кроме этого на протяжении реализации программы были распознаны значительные проблемы с созданием ЭДСУ для для того чтобы самолета из-за наличия значительных проблем с устранением перекрестных связей при управлении машиной. В довершение ко всему за проведения испытаний и время разработки Grumman X-29 успели сместиться выговоры к требованиям для новых боевых самолетов: на первый замысел выдвинулась сверхзвуковая крейсерская скорость полета при сохранении большой большой скорости и понижение заметности. Одновременно с этим при применении КОС большие скоростные характеристики ухудшаются из-за повышения волнового сопротивления на сверхзвуковой скорости полета.

Неспециализированная цена программы по испытаниям и созданию двух экспериментальных самолетов составила порядка 250 миллионов долларов. Наряду с этим программа опробований первого X-29 закончилась 2 декабря 1988 года по окончании совершения 254 полетов, второго — 30 сентября 1991 года по окончании совершения 120 полетов. Общее число полетов достигло так 374.

Это больше, чем для всех остальных американских летательных аппаратов, имеющих в индексе букву X. На данный момент самолеты употребляются как выставочные образцы.

Летно-технические характеристики Grumman X-29:

Габариты: размах крыла — 8,29 м, протяженность — 16,44 м, высота — 4,36 м, площадь крыла — 17,54 м?.

Масса безлюдного самолета — 6260 кг, большая взлетная — 8074 кг.

Силовая установка 1 ТРДДФ General Electric F404-GE-400, большая тяга на форсаже — 7260 кгс.

Большая достигнутая скорость полета — 1770 км/ч (М=1,48).

Практический потолок — 16 670 м.

Экипаж — 1 человек.

Источники информации:

  • http://www.airwar.ru/enc/xplane/x29.html
  • http://www.dogswar.ru/oryjeinaia-ekzotika/aviaciia/45..
  • http://aviadejavu.ru/Site/Crafts/Craft22096.htm
  • http://thebrigade.thechive.com/2014/11/12/experimenti.. (фото)

Создатель – Юферев Сергей

Источник – http://topwar.ru/63210-eksperimentalnyy-samolet-s-krylom-obratnoy-strelovidnosti-grumman-x-29.html

Northrop Grumman X-29 (1984)

Увлекательные записи:

Похожие статьи, которые вам, наверника будут интересны: