Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
X-51 Вэйверидер
X-51A Waverider.jpg
Художественный концепт X-51A во время полета
Роль Демонстратор робототехники , гиперзвуковой испытательный самолет
национальное происхождениеСоединенные Штаты
ПроизводительБоинг
Первый полет26 мая 2010 г.
Положение делЛетные испытания
Основной пользовательВВС США
Количество построенных4 [1]

Boeing X-51 Waverider представляет собой беспилотные исследования ГПВРД экспериментального самолета для гиперзвукового полета на Mach 5 (3300 миль / ч; 5,300 км / ч) и высоте 70000 футов (21000 м). В 2005 году самолет получил обозначение X-51. Свой первый гиперзвуковой полет он совершил 26 мая 2010 года. После двух неудачных испытательных полетов X-51 совершил полет продолжительностью более шести минут и достиг скорости более 5 Махов за 210 секунд. 1 мая 2013 г. на самый продолжительный гиперзвуковой полет с двигателем.

Waverider относится к самолетам, которые используют подъемную силу сжатия, создаваемую их собственными ударными волнами . Программа X-51 была совместным усилием ВВС США , DARPA , NASA , Boeing и Pratt & Whitney Rocketdyne . Программой руководило Управление аэрокосмических систем Исследовательской лаборатории ВВС США (AFRL). [2] [3] Технология X-51 предлагается для использования в высокоскоростном ударном оружии (HSSW), ракете со скоростью 5+ Маха, которая может поступить на вооружение в середине 2020-х годов.

Дизайн и разработка [ править ]

В 1990-х годах Исследовательская лаборатория ВВС США (AFRL) начала программу HyTECH для создания гиперзвуковых двигателей . Pratt & Уитня получила контракт от AFRL для разработки углеводородов топлива ГПВРДА двигатель , который привел к развитию SJX61 двигателя. Двигатель SJX61 изначально предназначался для NASA X-43C , но со временем его сняли . В конце 2003 года двигатель применялся в программе AFRL для демонстрации авиационных двигателей. [4] 27 сентября 2005 года самолет для летных испытаний получил обозначение X-51 [5].

X-51A под крылом B-52 на базе ВВС Эдвардс , июль 2009 г.

Во время демонстрационных полетов X-51 переносится на B-52 на высоту около 50 000 футов (15 км), а затем выпускается над Тихим океаном. [6] X-51 изначально приводится в движение твердотопливным ракетным ускорителем MGM-140 ATACMS примерно до 4,5 Маха (3000 миль / ч; 4800 км / ч). Затем ракета-носитель сбрасывается, и ГПВР Pratt & Whitney Rocketdyne SJY61 разгоняет его до максимальной скорости полета около 6 Махов (4000 миль / ч; 6400 км / ч). [7] [8] X-51 использует топливо JP-7 для ГПВРД SJY61, несущего на борту 270 фунтов (120 кг). [1]

Приложения для гиперзвуковых технологий [ править ]

DARPA когда - то считавшиеся X-51 в качестве ступеньки к Blackswift , [9] планируемый гиперзвуковой демонстратор , который был отменен в октябре 2008 года [10]

В мае 2013 года ВВС США планировали применить технологию X-51 в High Speed ​​Strike Weapon (HSSW), ракете, аналогичной по размеру X-51. HSSW может вылететь в 2020 году и вступить в строй в середине 2020-х годов. Предполагается наличие ряда500–600 миль , скорость полета 5–6 Маха и посадка на F-35 или во внутренний отсек бомбардировщика B-2 . [11]

Тестирование [ править ]

Двигатель SJX61-2 успешно прошел наземные испытания, имитирующие режим полета со скоростью 5 Маха.

Наземные и автономные испытания [ править ]

Наземные испытания X-51A начались в конце 2005 года [ править ] Предварительная версия Х-51, «Первый демонстратор двигателя № 2», завершенные в аэродинамической трубе испытания в НАСА Исследовательском центре Лэнгли на 27 июля 2006 года. [12] Там испытания продолжались до тех пор, пока 30 апреля 2007 г. не был успешно завершен симулированный полет X-51 на скорости 5 Махов. [13] [14] Испытания предназначены для наблюдения за ускорением между 4 и 6 Махами и демонстрацией этой гиперзвуковой тяги ». это не просто удача ». [15] [16] Изначально на 2009 г. планировалось провести четыре испытательных полета. Однако первый полет X-51A на B-52 был проведен 9 декабря 2009 г. [17] [18] с дальнейшими полетами в начале 2010 г. [19] [ 20]

Летные испытания с питанием [ править ]

Первый полет X-51 с двигателем был запланирован на 25 мая 2010 года, но присутствие грузового корабля, проходящего через часть военно-морской базы Point Mugu Sea Range, вызвало 24-часовую задержку. [21] X-51 успешно завершил свой первый полет с двигателем 26 мая 2010 года. Он достиг скорости 5 Махов (3300 миль в час; 5300 км / ч), высоты 70 000 футов (21 000 м) и пролетел более 200 секунд. ; Однако он не соответствовал запланированной продолжительности полета в 300 секунд. [22] [23] У испытания было самое продолжительное время гиперзвукового полета 140 секунд в режиме ГПВРД. [23] У X-43 было предыдущее самое продолжительное время полета, которое составляло 12 секунд, [23] [24][25] , установив новый рекорд скорости - 9,68 Маха.

Были запланированы еще три испытательных полета по той же траектории полета . [25] Boeing предложила Исследовательской лаборатории ВВС (AFRL) добавить два испытательных полета, чтобы увеличить общее количество до шести, причем полеты будут выполняться с интервалами от четырех до шести недель, при условии отсутствия сбоев. [26]

Второй испытательный полет был первоначально запланирован на 24 марта 2011 г. [27], но не был проведен из-за неблагоприятных условий испытаний. [28] Полет состоялся 13 июня 2011 года. Тем не менее, полет над Тихим океаном закончился досрочно из-за срабатывания двигателя на входе после разгона до скорости 5 Махов. Исследуются летные данные испытаний. [29] B-52 выпустил X-51 на высоте около 50 000 футов (15 000 м). ГПВРД X-51 работал на этилене , но не переходил на топливо JP-7 должным образом. [30]

Третий испытательный полет состоялся 14 августа 2012 года. [31] X-51 должен был совершить 300-секундный (5 минут) экспериментальный полет на скорости 5 Махов (3300 миль / ч; 5312 км / ч). [32] После отделения от ракеты-носителя корабль потерял управление и упал в Тихий океан. [33] Исследовательская лаборатория ВВС США (AFRL) определила, что проблема заключалась в том, что верхний правый аэродинамический стабилизатор X-51 разблокировался во время полета и стал неконтролируемым; все четыре киля необходимы для аэродинамического контроля. Самолет потерял управление до того, как загорелся ГПВРД. [34] [35]

1 мая 2013 года X-51 провел свои первые полностью успешные летные испытания в своем четвертом испытательном полете. X-51 и ракета-носитель отделились от B-52H и разгонялись до 4,8 Маха (3200 миль / ч; 5100 км / ч). Затем он полностью отделился от ускорителя и зажег собственный двигатель. Затем испытательный самолет разогнался до 5,1 Маха (3400 миль / ч; 5400 км / ч) и пролетел 210 секунд, пока не кончилось топливо и не погрузился в Тихий океан у мыса Мугу на протяжении более шести минут общего времени полета; это испытание было самым продолжительным гиперзвуковым полетом на воздухе . Исследователи собрали данные телеметрии за 370 секунд полета. Тест означал завершение программы. [36] [37] [38] Исследовательская лаборатория ВВС считает, что успешный полет послужит исследованием для практических применений гиперзвукового полета, такого как ракета, разведка, транспорт и первая ступень воздушно-реактивного движения космической системы. [39]

Технические характеристики [ править ]

Данные Boeing, [40] Air Force [1]

  • Экипаж: Нет
  • Длина: 25 футов 0 дюймов (7,62 м)
  • Пустой вес: 4000 фунтов (1814 кг)
  • Силовая установка: 1 × ракетный ускоритель MGM-140 ATACMS
  • Двигатель: 1 × Pratt & Уитни Рокетдайн SJY61 ГПВРД

Спектакль

  • Максимальная скорость: 3900 миль / ч (6200 км / ч, 3400 узлов)
  • Максимальная скорость: 5,1 Маха
  • Диапазон: 460 миль (740 км, 400 миль)
  • Практический потолок: 70 000 футов (21 300 м)

См. Также [ править ]

  • Концепция малой ракеты-носителя Boeing включает в себя гиперзвуковой гидродвигатель в качестве второй ступени.
  • Рекорд скорости полета
  • Программы Scramjet

Ссылки [ править ]

  1. ^ a b c "Информационные бюллетени: X-51A Waverider" . ВВС США . Проверено 6 апреля 2015 года .
  2. ^ «Успешная проверка конструкции и испытания двигателя приближают Boeing X-51A к полету» . Боинг. 1 июня 2007 года Архивировано из оригинального 11 июня 2008.
  3. ^ "Новое управление аэрокосмических систем AFRL принимает форму" . USAF. 27 июня 2012 года Архивировано из оригинала на 2013-03-09.
  4. ^ Уорик, Грэм. «X-51A для демонстрации первого практического ГПВП». Архивировано 8 февраля 2010 года на Wayback Machine . Flight International , 20 июля 2007 г.
  5. ^ «Ежемесячный отчет Управления ГРП» (PDF) . ВВС США. Сентябрь 2005 г. Архивировано из оригинального (PDF) 12 декабря 2006 г.
  6. ^ "WaveRider совершает первый полет" . Air Force Times. 21 декабря 2009 года Архивировано из оригинала на 1 января 2013 года . Проверено 22 декабря 2009 года .
  7. ^ «Успешная проверка конструкции и испытания двигателя приближают Boeing X-51A к полету». Архивировано 11 июня 2008 г., в Wayback Machine . Boeing, 1 июня 2007 г. Дата обращения: 28 июля 2008 г.
  8. ^ "X-51A Waverider полет запланирован на 25 мая" архивации 20 октября 2012, в Wayback Machine . ВВС США, 20 мая 2010 г. Дата обращения: 20 мая 2010 г.
  9. ^ Бергер, Брайан. «НАСА помогает ВВС США подготовиться к полетам X-51 в 2009 году». Архивировано 5 июня 2009 года на Wayback Machine . Space.com, 8 сентября 2008 г.
  10. ^ Тримбл, Стивен. «DARPA отменяет гиперзвуковой испытательный стенд Blackswift». Архивировано 20 мая 2011 года на Wayback Machine . Flight Global, 13 октября 2008 г.
  11. ↑ Норрис, Гай (20 мая 2013 г.). «Скоростное ударное оружие, созданное на основе полета X-51» . Авиационная неделя и космические технологии .
  12. ^ "Завершает испытания гиперзвуковой двигательной установки на скорости 5 Маха" . Космос ежедневно . Проверено 28 июля 2008 года .
  13. ^ «Pratt & Whitney Рокетдайн Революционная ГПВРД Двигатель успешно Пауэрс Первый X-51A Симуляция полета» архивации 19 марта 2012, в Wayback Machine . Pratt & Whitney Rocketdyne, 30 апреля 2007 г.
  14. ^ «АИАА HyTASP Программный комитет инаугурационной бюллетень» архивации 26 июля 2011, в Wayback Machine . AIAA, апрель 2008 г.
  15. ^ Коппингер, Роб. « Hypersonic X-51A получает дату запуска в декабре. Архивировано 9 августа 2009 года на Wayback Machine ». Flight Global , 6 августа 2009 г. Дата обращения: 29 апреля 2010 г.
  16. ^ "Гиперзвуковой испытательный полет на трассе" [ постоянная мертвая ссылка ] . Авиационная неделя , 5 августа 2009 г. [ мертвая ссылка ]
  17. ^ «X-51A WaveRider впервые прокатится на борту B-52». Архивировано 7 июня 2011 года на Wayback Machine . Эдвардс AFB News, 11 декабря 2009 г.
  18. ^ "X-51A WaveRider получает первую поездку на борт B-52" . Космическое путешествие. 18 декабря 2009 г.
  19. ↑ «X-51 готовится к первому полету». Архивировано 8 марта 2010 года в Wayback Machine . USAF Edwards AFB News, 4 марта 2010 г.
  20. ^ "X-51A полет планируется 25 мая" архивации 25 мая 2010 года, в Wayback Machine . ВВС США, 20 мая 2010 г.
  21. ^ "Судоходство задерживает запуск X-51A" . USAF. 26 мая 2010. Архивировано из оригинала 8 июня 2010 года.
  22. Перейти ↑ Warwick, Graham (26 мая 2010 г.). «Первый гиперзвуковой полет X-51A признан успешным» . Авиационная неделя .[ мертвая ссылка ]
  23. ^ a b c Крофт, Джон (27 мая 2010 г.). «X-51A Waverider достигает 5 Маха за 140 секунд полета на ГПВП» . Международный рейс . Полет глобальный.
  24. ^ "Boeing X-51A WaveRider побил рекорд в первом полете" . Боинг (пресс-релиз). 26 мая 2010 г.
  25. ^ a b "X-51 Waverider совершает исторический гиперзвуковой полет" . ВВС США . 26 мая 2010. Архивировано из оригинала на 2016-04-10.
  26. ↑ Тримбл, Стивен (31 марта 2009 г.). «Полет X-51A может привести к версии B». Международный рейс : 9.
  27. ^ Хенниган, WJ, "Retest установлен для Hypersonic Craft", Los Angeles Times , 24 марта 2011, стр. БИ 2.
  28. ^ Крофт, Джон. «ВВС запускают миссию, предпочитают не сбрасывать X-51A». Архивировано 26 марта 2011 года у Wayback Machine . Flight International , 25 марта 2011 г.
  29. ^ "Второй гиперзвуковой полет X-51 заканчивается преждевременно" . Международный рейс . Flightglobal. 15 июня 2011 г.
  30. ^ Mehuron Тамар A (август 2011). "Мир ВВС, второй краткий тест X-51" (PDF) . Журнал ВВС . 94 (8): 17 . Проверено 4 августа 2011 года .
  31. ^ Шахтману, Ноа (август 2012). «Сделай или умри для Ракеты Mach 5» . Комната опасности . Проверено 14 августа 2012 года .
  32. ^ "Гиперзвуковой самолет летит Нью-Йорк – Лос-Анджелес за час" . Ежедневные новости Нью-Йорка.
  33. ↑ Вайнбергер, Шарон (15 августа 2012 г.). «X-51 Waverider: амбиции гиперзвукового реактивного самолета не оправдывают ожиданий» . BBC . Проверено 15 августа 2012 года .
  34. ^ Majumdar, Дэйв (15 августа 2012). «Испытательный полет X-51A Waverider закончился неудачей» . Международный рейс . Проверено 15 августа 2012 года .
  35. ^ «Августовский сбой Boeing X-51, вероятно, из-за плавника, резонанса». Архивировано 14 октября 2016 года на Wayback Machine . Flightglobal.com, 25 октября 2012 г.
  36. ^ «Boeing X-51A WaveRider устанавливает рекорд успешного 4-го полета». Архивировано 4 марта 2016 года в Wayback Machine . Боинг, 3 мая 2013 г.
  37. ^ «Программа Hypersonic X-51 завершилась успешно». Архивировано 11 октября 2016 года в Wayback Machine . Flight International, 3 мая 2013 г.
  38. ^ "X-51A Waverider достигает гиперзвуковой цели в последнем полете". Архивировано 12 апреля 2016 года в Wayback Machine . Авиационная неделя, 2 мая 2013 г.
  39. ↑ «Скоростное ударное оружие, созданное на основе полета X-51». Архивировано 4 января 2014 года в Wayback Machine . Авиационная неделя, 20 мая 2013 г.
  40. ↑ «X-51A Waverider Backgrounder». Архивировано 6 сентября 2012 года в Wayback Machine . Боинг, сентябрь 2012 г.

Внешние ссылки [ править ]

  • Информационный бюллетень X-51 на сайте ВВС США
  • "Страница WaveRider на Boeing.com" . Архивировано из оригинального 14 ноября 2012 года.
  • «AFRL планирует добавить прицел для гиперзвуковых испытаний X-51A Waverider» . Flight International, март 2009 г.
  • «Превосходство Pratt & Whitney Rocketdyne Scramjet в испытаниях ВВС США» . Авиационная неделя - подписка
  • YouTube-видео репортажа FoxNews перед испытательным полетом
  • YouTube-видео испытательного полета, снятое с самолета-погонщика НАСА