Высокоскоростные исследовательские самолеты 1952-62 годов. проект экспериментального самолета vickers (supermarine) type 553

Выбор формы крыла проекта Type 553 лежал между тремя альтернативами: прямым, стреловидным либо треугольным крылом. Первоначально был принят вариант прямого крыла, но его сопротивление достигало большого значения около М = 1,1, а запас тяги над сопротивлением в диапазоне скоростей М = 1,0…1,5 был таким, что топливо и время должны были расходоваться впустую на протяжении разгона до большой скорости. Помимо этого, этот вариант был негоден для армейского применения.

Стреловидное крыло в этом отношении было намного лучше, а необходимость более жксткого и толстого крыла компенсировлась преимуществами на околозвуковых скоростях и без через чур большой вред для сверхзвуковых скоростей. Дельтавидное крыло данной изюминкой отличалось в еще большей степени, но испытывало понижение коэффициента подъемной силы, что приводило к необходимости повышения неспециализированной площади на 50%.

У этого крыла при исполнении некоторых маневров кроме этого было громадное лобовое сопротивление, что кроме этого делало его негодным для установки на боевые самолеты. Грубо говоря преимущества были у крыла умеренной стреловидности.

В конструкции по обстоятельству маленьких ограничений на большие значения черт вместо стали были выбраны алюминиевые сплавы. Легкие сплавы были приемлины при аэродинамическом нагреве на скоростях М = 2 и высотах свышк 30000 футов (9144 м), но Type 553 был способен развивать более высокие значения высотно-скоростных черт, для чего уже требовалась сталь. Выбор был сделан в граничных условиях и с учетом предстоящих изучений металлических конструкций приводил к избыточному весу (особенно при применении в обшивке фюзеляжа) и проблемам в производстве.

схемы Vickers (Supermarine) Type 553

На высоте 12000 футов (3658 м) и скорости М = 2,0 большая теспература обшивки достигала 272°C, а на высотах от 25000 до 50000 футов (от 7620 до 15240 м) при скорости М = 1,2 она оставалась 150°C и в то время, когда начиналась уменьшаться и соотноситься с современными на тот сутки знаниями о легких сплавах. Кроме того в пикировании температура за 35 секунд возрастала со 115°C до 210°C, что являлось источником тревоги.

Титан либо сталь защитили бы двигатель, выбор которого лежал между владевшими схожими размерами RA.14 и разрабатывавшимся RB.106. Был выбран последний с промежуточным форсажем до 2000K, долгим форсажным реактивным сужающимся-расширяющимся кольцеобразным носом и соплом с регулируемым центральным телом. Эта установка на входе трубки Пито снабжала прирост тяги приблизительно на 20%; совковые воздухозаборники были забракованы.

гипотетический вариант окраски Vickers (Supermarine) Type 553

В компании Supermarine думали, что классическая форма Type 553 разрешит обеспечить лучшие характеристики и мог быть скоро изготовлен, потому, что в нем не было никаких громадных отклонений от текущей производственной практики. Проектируемый самолет должен был быть высокопланом с оснащенным бустерным управлением низкорасположенным цельноповоротным стабилизатором.

Эта комбинация в те годы была аэродинамически предпочтительной благодаря попытки облегчения общепризнанной тогда неприятности кабрирования. Другие варианты размещения стабилизаторы были или выше главной линии хорды. Предкрылки, время от времени именовавшиеся свисвющие носки, были установлены на всем протяжении передней кромки и были испытаны в полете на Type 508.

Кроме предкрылков на крыле кроме этого планировалось установить внешние и внутренние элероны; на высоких скоростях внутренняя пара должна была функционировать как элероны, а на посадке и взлёте как закрылки. Но узкое крыло затрудняло достижение достаточной жесткости.

художественное представление летящего Type 553

На уровне моря скороподъемность при подъеме со скоростью М = 0,9 (скорость подъема на высоту 36090 футов [11000 м]) должна была составить 53000 фт/мин (16154 м/мин). Другой подъем до высоты крейсерского полета 50000 футов (15240 м) должен был проходить по окончании ускорения до М = 2. При игнорировании температурных ограничений максимальсная скорость имела возможность составлять M = 2,4 (1590 миль/ч [2557 км/ч]) на высоте 36090 футов (11000 м).

Из-за кинетического нагрева скорость понижалась до М = 2,3, а на уровне моря эти скорости были соответсвенно М = 1,35 и 1,22. Без форсажа Type 553 имел возможность развить сверхзвуковую скорость на всех высотах до по крайней мере 34000 футов (10 363 м) и был способен достигнуть скорости М = 2 в диапазоне высот от 26000 до 60000 футов (от 7925 до 18288 м). Но эту скорость он имел возможность развивать всего 5 мин. — половину требуемого времени. На высоте 50000 футов (15240 м) эту скорость он имел возможность бы развивать уже 6,83 мин.

Практический потолок Type 553 должен был составлять 60000 футов (18288 м).

Внутренний запас горючего должен был составить 780 галлонов (3547 л); упоминались 1500 фунтов (680 кг) особого оборудования, что возможно истолковать, что самолет должен был быть адаптирован в боевой вариант без каких-либо важных трансформаций методом заметы 1500 фунтов (680 кг) оборудования вооружением и броней. Пушечная батарея должна была размещаться в верхней части фюзеляжа перед лобовым стеклом рядом с радаром Ranging Mk.1 либо Mk.2, с легкостью размещенном в центральном теле воздухозаборника. Компанией было заявлено, что в боевом варианте неспециализированный полетный вес составит 26000 фунтов (11794 кг) и будучи оснащенным оружием данный самолет станет суровым защитником.

модель Type 553

Летчик-испытатель Дэйв Морган был уверен, что Type 553 был бы отличным самолетом и думал, что носовой воздухозаборник был хорошей отличительной изюминкой для экспериментального самолета, не смотря на то, что и не столь хорошей для радара истребителя.

***

8 и 28 августа 1953 года Министерством снабжения были совершены две конференции по разработке проектно-технической документации участников конкурса. По окончании первой конференции была создана коммисия с целью определения трех финалистов; собственный доклад она представила 24 августа.

На всем протяжении конкурса RAE поддерживал компоновку с прямым крылом с установленными в гондолах двумя двигателями, не смотря на то, что была рассмотрена тенденция перехода к стреловидному крылу для умеренных сверхзвуковых скоростей. На первом совещании развернулась важная дискуссия, сосредоточившаяся на самая предпочтительной в плане форме прямого крыла, которое, как вычисляли кое-какие, на трансзвуковых скоростях владело громадным сопротивлением.

Но этому был противопоставлен довод в виде узкого поперечного сечения крыла. Э.Э Вудвард-Нулт (A E Woodward Nult) из PDRD(A) думал, что нужно сосредоточиться на проектах, применяющих уже имеющиеся в наличии двигатели и имеющих конфигурацию с гондолами в крыле, что разрешило бы при появлении новых моторов относительно легко заменять силовую установку. О состоянии дел в двигателестроительных программах дали следующие доклады о ходе работ:

— RB.106: на этапе проектирования и ожидается, будет закончен к концу 1953 года. Первые стендовые опробования планируется провести в середине 1954 года. Дешёвым к установке на планер самолета: без форсажа в конце 1956 года и с форсажем в конце 1957 года. Эти даты были согласованы компанией и Министерством снабжения Rolls-Royce;
— RA.14: обязан бы быть доступен с промежуточным форсажем раньше RB.106, но дата указана не была;
— Gyron: уже на стадии разработки испытательного стенда и ожидается, что двигатель готовься для установки на планер самолета: без форсажа в середине 1955 года и с форсажем в середине 1956 года;
— Sa.7: готовься через пара месяцев с ожидаемо доступностью к полетам в начале 1954 года. Предложенный для AW.166 25% форсаж уже взят, в скором будущем ожидается получение 40% форсажа.

Было решено, что даты, приведенные для RB.106 и (в меньшей степени) для Gyron, даже в том случае, если и будут достигнуты, то привели бы к задержке готового самолета. Исходя из этого было решено, что задачей есть максимально скорейшее получение нового самолета, талантливого развивать M = 2,и не затягивать вопрос рвением получения еще более высоких черт.

Что касается конкурса, то проект компании English Electric со стреловидным крылом был исключен на основании принятой формы крыла в плане. Supermarine Type 553 не отвечал требованиям длительности полета и должен был оснащаться двигателем RB.106, применение которого, казалось, исключало любую заявку.

Заложенная в требования спецификации ER.134T десятиминутная длительность полета на скорости М = 2 считалась нужной, потому, что для широкой научно-исследовательской программы самолет с ограниченной длительностью полета не нужен. Оба проекта компании Hawker опирались на RB.106 и применяли воздухозаборники в корневых частях крыла неизвестной величины на самолетах для того чтобы типа кроме этого были сочтены неприемлимыми.

Компания Saunders-Roe была новичком в области скоростных полетов и пока никак не показала себя с ракетным перехватчиком (SR.53), исходя из этого доверять ей более большой сверхзвуковой проект было преждевременно. По данной причине и со всеми сомнениями довольно времени появления в наличии двигателей Gyron было решено не рассматривать P.163, не смотря на то, что он считался в полной мере привлекательным проектом с сочетанием ракетного двигателя и газовой турбины, разрешавшим взять громадную гибкость в программе полёта. Но ракетный двигатель мог быть установлен и на другие проекты, в особенности прекрасно для данной цели доходили те, у которых двигатели устанавливались в крыльевых гондолах.

Все предложения со стреловидным и треугольным крыльями не продемонстрировали превосходства в чертях над имевшим предпочтение прямым крылом с мотогондолами. Проект P.128 компании Boullon Paul не был подробно оценен. Он не применял форсаж, не соответствовал требованиям длительности сверхзвукового полета и не имел никакого запаса мощности для ускорения.

Все это было при условии, что концевой эффект расположенных на законцовках крыла гондол был настоящ на сверхзвуковых скоростях — фактор, что был тогда достаточно неизвестным. Были высказаны сомнения относительно того, сможет ли проектная несколько компании Boullon Paul быть достаточно сильной, дабы учавствовать в проекте для того чтобы рода.

в следствии остались три проекта с прямым крылом: AW.166, Bristol 188 и English Electric P.6B. Х.Ф. Вессей (H F Vessey) подчернул, что в случае если по спецификации F.124T будет выстроен истребитель с ракетным двигателем Bristol 178, то информация, касающаяся прямого крыла, возможно взята независимо, что со своей стороны имело возможность усложнить неприятности для двухмахового самолета.

Но был сделан вывод, что денежного утверждения не последует ни для ракетного истребителя, ни для самолета спецификации ER.134.

Как уже говорилось, в компании English Electric думали, что ее проект с прямым крылом благодаря громадных веса и лобового сопротивления уступал владевшему стреловидным крылом P.6. Вследствии этого в компании было выражено сомнение в мудрости данного выбора. Список недочётов P.6B считался хорошими для дискуссии на конференции, и в случае если будет продемонстрирована сущность явления, то, быть может, политику приоритета прямого крыла вероятно нужно будет пересмотреть.

Но обстоятельства отказа от данной компоновки компанией были не совсем понятны, и исходя из этого было высказано вывод, что проект должен был подвергнуться перерасчету с применением дополнительных данных. Основываясь на изучениях NACA, специалисты думали, что проект компании English Electric испытывал неприятности из-за пара неоправданного предположения, которое сломало проект. В следствии эта работа была у компании запрошена.

Наконец было рассмотрено использованеи в конструкции стали и было найдено, что компания Bristol была единственной, которая применила в собственном проекте данный конструкционный материал. Согласно точки зрения RAE дюралюминий не мог иметь большого применения в диапазоне солидных чисел маха.

Для окончательного трио время для свободной оценки было через чур громадным, исходя из этого маленькая рабочая группа из расположенных в Фарнборо отдела исследований и авиационного отдела и разработок посетили каждую из компаний. По окончании всестороннего рассмотрения несколько представила собственный докелад на второй конференции. 17 сентября компания English Electric представила краткое дополнение к посвященной P.6 брошюре, детализируя эти по проекту со схемой утка, трапецевидным крылом и уменьшенным весом, включая модификации, основанные на двух соперничающих конструкциях, имевших сходные чертей.

Наибольшее число хороших оценок досталось AW.166 и Bristol 188, причем первый имел маленькое преимущество. На состоявшейся 28 августа конференции было решено, что договор на изготовление обязан достаться Armstrong Whirworth Aviation: первый прототип должен был быть изготовлен из дюралюминия, а второй должне был быть оснащен крылом из стали.

Но компания была полностью загружена работами по перехватчику Javelin, и исходя из этого в середине декабря договор был заключен с Bristol на постройку цельностального Bristol 188. Но пара больших узлов, включая стабилизатор, руль и киль направления были по субподряду изготовлены Armstrong Whirworth Aviation.

Первый договор был связан с двумя самолетами, серийные номера для которых — XF923 и XF926 — были выданы 4 января 1954 года. Самои самолеты были выстроены в соответствии с новой спецификацией ER.134D, выпущенной 11 марта 1954 года и потребовавшей максималбьную скорость уже М = 2,5.

В 1955 году с Avro был заключён сделку на постройку по оперативно-тактическому заданию OR.330 высотного сверхзвукового бомбардировщика-разведчика Type 730; кроме этого рассматривался сверхзвуковой перехватчик, создававшийся по оперативно-тактическому заданию OR.329. В этом же году в целях содействия этим разработкам был подписан второй договор на постройку трех Bristol 188, которым были выданы серийные номера XK429, XK434 и XK436.

Это решение было принято в сентябре, но производство второй группы в целях экономии было отменено во второй половине 50-ых годов XX века по окончании того, а от оперативно-тактических заданий OR.329 и OR.330 было решено отказаться в рамках новой оборонной политики, делавшей ставку только на ракеты. По окончании расходов и тщательного анализа потребностей исследовательской программы было решено продолжить проект Bristol 188, но с изготовлением лишь первых двух самолетов, в то время как в октябре 1954 года в качестве окончательного числа потребных автомобилей былои заявлены 6 самолетов. Лишь в июне 1957 года двигатели были заменены на de Havilland Gyron Junior.

Сборка была закончена весьма поздно, посколько разработка производства из нержавеющей стали была только хлопотной. Однако была постоянная тенденция к эксплуатации планера на скоростях со все более большими числами Маха, и в конце производства благодаря постоянным улучшениям в области двигателестроения казались вероятными полеты при М = 3,0.

Готовое изделие отличалось встроенной и весьма широким приборным оборудованием, содержавшим самописцы с бумажной и магнитной лентами и постоянную телеметрию для облегчения стремительного получения данных опробований, касавшихся аэродинамики, нагрузок на конструкцию, кинетического нагрева и т.д.. Type 188 первенствовал в мире самолетом из нержавеющей стали.

Но когда самолет был в воздухе (первый полет состоялся 14 апреля 1962 года), его характеристики были разочаровывающими: так большая скорость достигла лишь М = 1,88 и время полета на данной скорости ограничивалось всего двумя минутами из-за неожиданной помпажом двигателей Gyron Junior. Этого времени было не хватает для кинетического нагрева планера, а самим двигателям очевидно не хватало мощности.

Неприятности с помпажом двигателей на сверхзвуковой скорости позвали серьезыне проблемы с рысканием и тангажем. Два самолета летали до 1964 года, по окончании чего эта программа была закрыта. Bristol 188 дал новые знания в области производства самолетов, и как сообщил Джордж Эдвардс из Bristol Aircraft Company

мы определили что таким методом самолеты делать не нужно.

Честно говоря, данный самолет был дорогостоящим провалом, и создатель ни при каких обстоятельствах не слышал какой-либо похвалы в его адрес, и весьма жаль, что такая оценка есть его неотемлимой частью. Возможно какое-либо второе предложение — такое как P.6/1 либо Type 553 — было лучшим выбором?

В первых числах Августа 1958 года американская команда программы обоюдных со государствами НАТО НИОКР в области оружия (Mutual Weapons Development Program — MWDP) в составе генерала Бойда (General Boyd), Джона Стека (John Stack), полковников Кляйна (Colonel Klein) и Чапмана (Colonel Chapman) разглядела пара проектов, включая английские СВВП/СКВП Hawker P.1127 и Bristol 188. Они не были впечатлены назначением и конструкцией 188-го, заявив:

единственное полезное в нем — это опыт по производству металлических конструкций. В случае если все имеющаяся в наличии информация была бы объединена, то было бы видно как мало нового может выйти из ER.134.

Управление главы научных изучений (Division of the Director-General of Scientific Research — DDGSR(A)) дало согласие, не смотря на то, что подчернуло, что машина единственный в Англии стенд для опробований двигателей на скоростях М = 2,5. Американцы не стали рекомендовать Bristol 188 для MWDP.

Весьма интересно подчернуть, что шведская компания Saab на протяжении проводившихся в 1950-х годах в рамках программы создания ударного самолета SAAB 36 бессчётных изучений разглядывала компоновку Bristol 188, но в финише-финишей развитие взяла программа создания многоцелевого самолета Viggen. Вероятно ближайшим был созданный в январе 1956 года Project 1371, в то время как схожий с ним Project 1357 (июль 1955 года) был лишен хвостового оперения и был выполнен по схеме утка. Был предложен имевший лучшие характеристики вариант Type 188 со схемой утка.

ЛЕТНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

Силовая установка: 1?RB.106R

большая тяга 1?15000 фнт (1?66,7 кН)
режим форсажа 1?22600 фнт (1?100,4 кН)

Размеры:

размах крыла 30,8 фт (9,4 м)
протяженность 58,0 фт (17,7 м)
площадь крыла 330 фт? (30,6 м?)
относительная толщина профиля крыла 5%

Вес:

неспециализированный полетный 27000 фнт (12247 кг)

Летные характеристики:

большая скорость с форсажем на уровне моря М = 1,22
большая скорость с форсажем на высоте 36100 фт (11000 м) М = 2,3 (1523 миль/ч [2450 км/ч])

источник: TONY BUTTLER BRITISH SECRET PROJECTS JET FIGHTERS SINCE 1950

Высокоскоростные исследовательские самолеты 1952-62 годов. проект экспериментального самолета vickers (supermarine) type 553

Classic British Jets — English Electric Lightning

Увлекательные записи:

Похожие статьи, которые вам, наверника будут интересны: