"Uçan gövdə" Northrop M2-F2 və HL-10

"Uçan gövdə" Northrop M2-F2 və HL-10
"Uçan gövdə" Northrop M2-F2 və HL-10

Video: "Uçan gövdə" Northrop M2-F2 və HL-10

Video:
Video: Dövlət dəstəyindən yararlanmaq istədi, 21 xəstə qoyun verdilər 2024, Bilər
Anonim

Northrop HL-10, NASA-nın Edwards Uçuş Araşdırma Mərkəzində (Dryda, Kaliforniya) 5 təyyarədən biridir. Bu maşınlar kosmosdan qayıtdıqdan sonra aşağı aerodinamik keyfiyyətə malik bir təyyarənin təhlükəsiz manevr və enmə qabiliyyətlərini öyrənmək və yoxlamaq üçün hazırlanmışdır. HL -10 və digər oxşar cihazlardan istifadə edilən tədqiqatlar 1966 -cı ilin iyulundan 1975 -ci ilin noyabrına qədər aparılmışdır.

Şəkil
Şəkil

1950 -ci illərin əvvəllərindəki nəzəri araşdırmalara görə, ucsuz burun konisi perspektivli ballistik raketlərin başı üçün ən optimal forma olaraq tanındı. Atmosferə girərkən belə bir başı olan aparatın qarşısında görünən ayrılmış zərbə dalğası istilik yüklərini əhəmiyyətli dərəcədə azaldır və istilik qoruyucu örtüklərin qalınlığını azaldaraq döyüş başlığının kütləsini artırmağa imkan verir.

Bu işlərdə iştirak edən NACA mütəxəssisləri, bu asılılığın yarım konuslar üçün də qorunub saxlanıldığını tapdılar. Başqa bir xüsusiyyəti də ortaya qoydular: hipersonik axın zamanı aşağı və yuxarı səthlərdəki axın təzyiqindəki fərq orbitdən çıxarkən təyyarənin manevr qabiliyyətini əhəmiyyətli dərəcədə artıran bir lift yaradır.

Şəkil
Şəkil

Bir daşıyıcı gövdəsi olan nəqliyyat vasitələri (bu sxem bu adı aldı), sürüşmə xüsusiyyətləri baxımından ballistik kapsullarla orbital təyyarələr arasında ara mövqe tutur. Bundan əlavə, idarə olunan kosmik gəmilərdə enmə kapsullarının istifadəsi əhəmiyyətli uçuş və bərpa xərcləri tələb edir. "Yük daşıyan korpusların" üstünlükləri arasında yüksək dizayn mükəmməlliyi, təkrar istifadə qabiliyyəti, ənənəvi videokonfrans sistemləri ilə müqayisədə daha aşağı inkişaf xərcləri və s.

Laboratoriya mütəxəssisləri. Ames, (bundan sonra Ames Mərkəzi), düz bir üst səthi olan küt yarım koni şəklində bir cihaz modeli hesablandı. İstiqamət sabitliyi üçün gövdənin konturlarını davam etdirən iki şaquli keel istifadə etməli idi. Bu konfiqurasiyanın geri qaytarılmış kosmik gəmisinə M2 adı verildi.

Oxşar araşdırmalar Langley Mərkəzində də aparıldı. İşçilər, yük daşıyan gövdəsi olan bir video konfrans sistemi üçün bir neçə sxem hesabladılar. Onlardan ən perspektivlisi HL-10 layihəsi idi ("Horizontal Landing"; 10 təklif olunan modelin seriya nömrəsidir). HL-10 aparatı, üç keel, düz, bir az əyri dibi olan, demək olar ki, yuvarlaq bir üst səthə malik idi.

Kosmik gəminin yüksək performansını nəzərə alaraq, NASA, Hərbi Hava Qüvvələri ilə birlikdə, 1961 -ci ildə astronavtların geri qayıtması üçün Aysal proqramda istifadəsi ilə bağlı təklifləri nəzərdən keçirdi. Lakin layihələr qəbul edilmədi. Pilot layihələrin maliyyələşdirilməsində azalmalara baxmayaraq, bu iş həvəskarların səyi sayəsində davam etdi. Bir model təyyarə təyyarənin miqyaslı modelini hazırladı və atma sınaqları həyata keçirdi. Həqiqi uğur, testlərin qeydlərini Dryden və Ames Mərkəzlərinin rəhbərliyinə nümayiş etdirməyə imkan verdi. Birincisi, tam miqyaslı bir aparatın istehsalı üçün ehtiyat fondundan 10.000 dollar ayırdı, ikincisi isə aerodinamik testlər aparmağı qəbul etdi. Cihaza M2-F1 adı verildi.

Şəkil
Şəkil

Altı metrlik model alüminium borulardan (güc quruluşu) və kontrplakdan (gövdə) hazırlanmışdır. Quyruq hissəsinin yuxarı kənarına bir cüt lift quraşdırılmışdır. Xarici alüminium gəmilər sükanlarla təchiz olunmuşdu. Yıxılmaların yaxşı nəticələri taksi testlərinə başlamağa imkan verdi. Ancaq uyğun bir aşırtma alətinin olmaması, 450 kq-lıq modelin 160-195 km / saat sürətlənməsini təmin edən məcburi mühərriki olan bir Pontiac almağa məcbur etdi. Nəzarətçilərin səmərəliliyi aşağı idi və məhsulun lazımi sabitləşməsini təmin etmirdi. Problem mərkəzi əyilmənin aradan qaldırılması və idarəetmə səthlərinin yaxşılaşdırılması ilə həll edildi.

Bir sıra qaçışlarda model yerdən 6 m yüksəkliyə qaldırıldı. Sınaqların müvəffəqiyyəti layihə iştirakçılarına Dryden Mərkəzinin direktorunu maşından özünü planlaşdırma üçün cihazı açmağa inandırmağa imkan verdi. Bundan sonra modelin atma sınaqları başladı, cihaz C-47 təyyarəsi ilə 3-4 km yüksəkliyə çəkildi. İlk sürüşmə uçuşu 16 avqust 1963 -cü ildə həyata keçirildi. Ümumiyyətlə, M2-F1 yaxşı sabitlik və idarəetmə nümayiş etdirdi.

Yeni cihazın möhtəşəm uçuşu, eləcə də görülən işlərin aşağı qiyməti bu mövzuda işləri genişləndirməyə imkan verdi.

1964-cü ilin ortalarında, NASA, Amerika kosmik agentliyi Northrop ilə özünü dəstəkləyən bir gövdəyə malik, bütün metaldan istifadə oluna bilən iki qanadsız avtomobilin inşasına dair müqavilə imzaladı. Yeni nəqliyyat vasitələri, daşıyıcı gövdənin profilində fərqlənən HL-10 və M2-F2 olaraq təyin edildi.

Şəkil
Şəkil

Görünüşdə, M2-F2 əsasən M2-F1-i təkrarladı: yuxarı düz bir səthə malik bir yarım konus, xarici liftləri olmayan bir cüt şaquli əyləc ilə təchiz olunmuşdu, əyləc qanadları kimi sükanlar istifadə edilə bilərdi. Görünüşü genişləndirmək üçün kokpit irəli çəkildi və burun şüşələndi. Sürüklənməni azaltmaq və axın şəraitini yaxşılaşdırmaq üçün modelin gövdəsi bir qədər uzadıldı. M2-F2-nin quyruq hissəsində, meydança nəzarəti üçün bir ventral qapaq yerləşdirildi, gövdənin yuxarı səthi antifazada yuvarlanmanı təmin edən bir cüt elevon qanadı ilə tamamlandı.

Northrop HL-10 gövdəsi, üst gövdəsi yuvarlaqlaşdırılmış və dibi düz olan ters çevrilmiş yarı konus idi. Bundan əlavə, mərkəzi bir kürək var idi. Quyruq hissəsində kiçik qalxanlı iki trapezoid lift quraşdırılmışdır. Balanslaşdırma panelləri xarici kilerə quraşdırılmışdı və mərkəzi kürək sükan idi. Balans panelləri və elevon qalxanları yalnız trans və səsdən sürətli uçuşlar zamanı stabilizasiya üçün istifadə edilmişdir. Aktiv hissədən sonra M = 0, 6-0, 8 sürətlə sürüşərkən, eniş zamanı aerodinamik keyfiyyətin kəskin azalmasının qarşısını almaq üçün sabitləndilər. Təxmini eniş sürətinin təxminən 360 km / saat olması lazım idi.

Raket təyyarələri pula qənaət etmək üçün kifayət qədər ciddi maliyyə məhdudiyyətlərində hazırlandığından nəqliyyat vasitələri hazır qurğular və elementlərlə təchiz edildi: əsas eniş qurğusu F-106 qırıcısının boşaltma oturacağı olan F-5 qırıcısından alındı. oturacaq, ön dayaq - T -39 təyyarəsindən.

Təyyarənin cihazları sadəliyi ilə də fərqlənirdi - ilk uçuşlarda hətta münasibət sensoru yox idi. Əsas ölçü cihazları akselerometr, altimetr, sürət, sürüşmə və hücum bucaqlarıdır.

Hər iki nəqliyyat vasitəsi də X-15 təyyarəsində qısa müddət ərzində istifadə edilən XLR-11 mühərriki (itmə gücü 3,6 ton) ilə təchiz olunmuşdu. Təcili eniş zamanı məsafəni artırmaq üçün M2-F2 və HL-10 hidrogen peroksidlə işləyən köməkçi maye-hərəkətli raket mühərrikləri ilə təchiz olunmuşdur.

Atma sınaqları zamanı modellərin yanacaq çənləri 1,81 ton ağırlığında su ilə dolduruldu.

12 iyul 1966-cı ildə M2-F2-nin ilk sürüşmə uçuşu baş verdi. Çəkisi 2,67 ton olan model, B-52-dən 13500 m yüksəklikdə M = 0,6 (697 km / saat) sürətlə ayrıldı. Muxtar uçuşun müddəti 3 dəqiqə 37 saniyə idi. 10 may 1967 -ci ildə təcili eniş baş verdi. Nəzarətin itirilməsinə səbəb, yuvarlanma açısının 140 dərəcə olduğu "Hollandiya addımı" idi.

Şəkil
Şəkil

Dizaynı dəyişdirərək bərbad vəziyyətdə olan aparatın bərpasına qərar verildi. M2-F3 təyinatını alan modelin yanal sabitliyini təmin etmək üçün idarəetmə sisteminin mərkəzi əyləc və reaktiv mühərrik blokları quraşdırılmışdır.

Atma sınaqları 1970 -ci ilin iyun ayında yenidən başladı. Altı ay sonra, ilk uçuş, dayanıqlı bir maye yanacaqlı raket mühərriki ilə həyata keçirildi. 1972-ci ildə başa çatan sınaqların son mərhələsində, M2-F3, kosmik gəmi proqramının bir hissəsi olaraq uzaqdan idarəetmə sisteminin inkişafı da daxil olmaqla müxtəlif köməkçi vəzifələri həll etmək üçün istifadə edildi. Modelin uçuş xüsusiyyətləri məhdudlaşdırılmış yüksəklik və sürət uçuş rejimlərində də qiymətləndirildi.

1966-cı ilin dekabrında HL-10-un atma sınaqları başladı. Onlar üçün B-52 də istifadə olunurdu. İlk muxtar uçuş ciddi problemlərlə çətinləşdi - eninə istiqamətdə idarəetmə qabiliyyəti son dərəcə qənaətbəxş deyildi, dönüşlər zamanı liftlərin səmərəliliyi kəskin aşağı düşdü. Qüsur, idarəetmə səthləri üzərində bir axın meydana gətirən xarici keellərin əhəmiyyətli bir reviziyası ilə aradan qaldırıldı.

1968-ci ilin yazında Northrop HL-10 planlı uçuşları davam etdi. Maye-itələyici raket mühərrikinin ilk buraxılışı 1968-ci ilin oktyabrında edildi.

HL-10 kosmik gəminin maraqları üçün də istifadə edildi. 1970 -ci ilin yazında aparatın son iki uçuşu, elektrik stansiyası açılaraq enişi tətbiq etməyə həsr olunmuşdu. Bu məqsədlə XLR-11 üç hidrogen peroksid maye itələyici raket mühərriki ilə əvəz edildi.

Təcrübə ümumiyyətlə uğurlu hesab edildi - eniş zamanı işləyən mühərriklər sürüşmə yolu bucağını 18 dərəcədən 6 dərəcəyə endirdi. Bununla birlikdə, aparatın pilotu qeyd etdi ki, yerdən idarəetmə vasitələrinin işləməsinə baxmayaraq, raket mühərriklərinin işə düşmə anını təyin etməkdə bəzi çətinliklər var.

Bütün sınaq müddəti ərzində HL-10 37 buraxılışını tamamladı. Eyni zamanda, model yük daşıyan gövdəsi olan raket planerləri üçün rekord yüksəklik (27,5 km) və sürət (M = 1,86) təyin etdi.

Taktiki və texniki xüsusiyyətlər:

Uzunluq - 6.45 m;

Hündürlük - 2.92 m;

Qanad genişliyi - 4, 15 m;

Qanad sahəsi - 14, 9 m²;

Boş çəki - 2397 kq;

Tam çəki - 2721 kq;

Maksimum uçuş çəkisi - 4540 kq (yanacaq - 1604 kq);

Elektrik stansiyası-Reaction Motors XLR-11 dörd kameralı raket mühərriki (35.7 kN-ə qədər);

Uçuş məsafəsi - 72 km;

Praktik tavan - 27524 m;

Maksimum sürət - 1976 km / saat;

Kütlənin vahidinə düşmə əmsalı 1: 0, 99;

Qanad yüklənməsi - 304, 7 kq / m²;

Ekipaj - 1 nəfər.

Materiallara əsaslanaraq hazırlanır:

Tövsiyə: