Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
X-3 Стилет
Дуглас X-3 НАСА E-1546.jpg
РольЭкспериментальный самолет
ПроизводительДуглас
ДизайнерШайлер Кляйнханс, Бейли Освальд и Фрэнсис Клаузер [1]
Первый полет15 октября 1952 г.
На пенсии23 мая 1956 года
Положение делХранится в Национальном музее ВВС США.
Основные пользователиВВС США
NACA
Количество построенных1

Douglas X-3 Stiletto был 1950 - х годов Соединенные Штаты экспериментальный реактивный самолет с стройным фюзеляжем и длинным коническим носом, изготовленного Douglas Aircraft Company. Его основная задача заключалась в исследовании конструктивных особенностей самолета, подходящего для длительных сверхзвуковых скоростей , включая первое использование титана в основных компонентах планера . Дуглас спроектировал X-3 с целью обеспечить максимальную скорость примерно 2000 миль в час [2], но он, однако, был недостаточно мощен для этой цели и не мог даже превышать 1 Мах в горизонтальном полете. [3] Хотя исследовательский самолетК сожалению, конструкторы Lockheed использовали данные испытаний X-3 для истребителя Lockheed F-104 Starfighter, который использовал аналогичную трапециевидную конструкцию крыла на успешном истребителе Mach 2.

Дизайн и разработка [ править ]

Douglas X-3 Stiletto был самым элегантным из первых экспериментальных самолетов, но его исследовательские достижения не были такими, как планировалось изначально. Первоначально он предназначался для испытаний передовых турбореактивных двигателей Mach 2, но в значительной степени попал в категорию исследователей конфигурации, поскольку его характеристики (из-за неадекватных двигателей) никогда не соответствовали первоначальным целям. [4] Цель самолета была амбициозной - он должен был взлететь с земли своим ходом, подняться на большую высоту, поддерживать крейсерскую скорость 2 Маха, а затем приземлиться своим ходом. Самолет также должен был проверить возможность создания крыльев с малым удлинением., и широкомасштабное использование титана в конструкциях самолетов. Дизайн Douglas X-3 Stiletto является предметом патента США на образец № 172,588, выданного 13 июля 1954 года Фрэнку Н. Флемингу и Гарольду Т. Лускину и переданного компании Douglas Aircraft Company, Inc.

Строительство пары X-3 было одобрено 30 июня 1949 года. Во время разработки запланированные двигатели Westinghouse J46 для X-3 не могли соответствовать требованиям по тяге, размеру и массе, поэтому были заменены турбореактивные двигатели Westinghouse J34 с меньшей тягой , производя только 4900 фунтов силы (22 килоньютона) тяги с форсажной камерой вместо запланированных 7000 фунтов силы (31 кН). Первый самолет был построен и доставлен в Эдвардс Air Force Base , штат Калифорния , 11 сентября 1952 года.

X-3 отличался необычной тонкой обтекаемой формой, очень длинным, слегка сужающимся носом и маленькими трапециевидными крыльями . Цель заключалась в том, чтобы создать максимально тонкую и изящную форму, чтобы добиться низкого сопротивления на сверхзвуковых скоростях. Удлиненный нос должен был обеспечить установку испытательного оборудования, в то время как полузатопленная кабина и ветровое стекло были спроектированы таким образом, чтобы смягчить воздействие условий « тепловой чащи ». Низкое удлинение, непростые крылья были разработаны для высокой скорости, и позже команда разработчиков Lockheed использовала данные испытаний X-3 для аналогичной конструкции крыла F-104 Starfighter. Из-за проблем как с двигателем, так и с планером, частично построенный второй самолет был списан, а его компоненты использовались в качестве запасных частей. [5]

История операций [ править ]

Х-3 в полете

Первый «прыжок» X-3 был сделан 15 октября 1952 года летчиком-испытателем Дугласа Биллом Бриджманом . Во время испытания на скоростном такси Бриджмен поднял X-3 над землей и пролетел около 1,6 км, прежде чем снова упасть на дно озера. Официальный первый полет «Бриджмена» совершил 20 октября и длился около 20 минут. К концу испытаний Дугласа в декабре 1953 года он совершил в общей сложности 26 полетов (считая прыжок). Они показали, что X-3 был крайне слабым и трудным в управлении; его взлетная скорость была необычно высокой - 260 узлов (300 миль / ч; 480 км / ч). А если серьезно, то X-3 не достиг своей запланированной максимальной скорости. Его первый сверхзвуковой полет потребовал, чтобы самолет совершил пикирование на 15 °, чтобы достичь 1,1 Маха. Самый быстрый полет X-3, совершенный 28 июля 1953 года, достиг 1,208 Маха при пикировании на 30 °.[3] Был рассмотрен план переоборудования X-3 ракетными двигателями, но в конце концов он был отклонен. [5]

После завершения программы испытаний подрядчика в декабре 1953 года X-3 был доставлен в ВВС США . Плохая производительность X-3 означала, что нужно было сделать только сокращенную программу, чтобы получить опыт работы с крыльями с малым удлинением. Подполковник Фрэнк Эверест и майор Чак Йегер совершили по три полета. Хотя они выполнялись пилотами ВВС, они считались полетами NACA . С последним полетом Йегера в июле 1954 года NACA планировало провести ограниченную серию исследовательских полетов с X-3. Первые полеты оценивали продольную устойчивость и управляемость, нагрузки на крыло и хвостовое оперение, а также распределение давления.

Пилот NACA Джозеф А. Уокер совершил свой контрольный полет на X-3 23 августа 1954 года, затем провел восемь исследовательских полетов в сентябре и октябре. К концу октября программа исследований была расширена и теперь включает тесты на поперечную и курсовую устойчивость. В этих испытаниях X-3 резко покатился на околозвуковых и сверхзвуковых скоростях, при этом руль направления удерживался по центру. Несмотря на свои недостатки, Х-3 идеально подходил для этих испытаний. Масса двигателей, топлива и конструкции были сосредоточены в его длинном узком фюзеляже, а крылья были короткими и короткими. В результате Х-3 «загружался» по фюзеляжу, а не по крыльям. Это было типично для истребителей, находящихся в то время в разработке или испытаниях.

Эти испытания привели бы к самому значительному полету X-3 и почти потере самолета. 27 октября 1954 года Уокер резко повернул налево на скорости 0,92 Маха на высоте 30 000 футов (9 100 метров). X-3 повернулся, как и ожидалось, но также наклонился на 20 ° и отклонился на 16 °. Самолет вращался в течение пяти секунд, прежде чем Уокер смог снова взять его под контроль. Затем он подготовился к следующей контрольной точке. Уокер погрузил X-3 в пикирование, разогнавшись до 1.154 Маха на высоте 32 356 футов (9862 м), где он резко повернул налево. Самолет наклонился и зафиксировал ускорение -6,7  g (-66 м / с²), затем поднялся до +7  g (69 м / с²). В то же время Х-3 смещался вбок, в результате чего был загружен 2  г(20 м / с²). Уокеру удалось взять X-3 под контроль и успешно приземлиться.

X-3 Stiletto на выставке в ангаре НИОКР Музея ВВС США , 2005 г.

Послеполетный осмотр показал, что фюзеляж выдерживал максимальную нагрузку. Если бы ускорение было выше, самолет мог бы развалиться. Уокер и X-3 испытали « сцепление по инерции крена », при котором маневр на одной оси вызовет неконтролируемый маневр на одной или двух других. В то же время несколько североамериканских F-100 Super Sabre попали в аналогичные инциденты. NACA запустила исследовательскую программу, чтобы понять проблему и найти решения.

Для X-3 полет с муфтой валков был кульминацией его истории. Самолет был остановлен почти на год после полета и больше никогда не исследовал границы устойчивости и управляемости по крену. Уокер совершил еще десять полетов в период с 20 сентября 1955 года по последний 23 мая 1956 года. Впоследствии самолет был отправлен в Национальный музей ВВС США . [6]

Хотя X-3 никогда не выполнял своих задач по предоставлению аэродинамических данных в крейсерском режиме со скоростью 2 Маха, его короткое время службы имело значение. Он показал опасность инерционного сцепления валков и предоставил данные о первых летных испытаниях этого явления. Его маленькое высоконагруженное крыло без стреловидности использовалось в истребителе Lockheed F-104 Starfighter [7], и это был один из первых самолетов, в котором использовался титан. Наконец, очень высокие взлетно-посадочные скорости X-3 потребовали усовершенствования технологии изготовления шин.

Производство [ править ]

Было заказано два самолета, но построен только один, выполнив 51 испытательный полет.

Самолет на дисплее [ править ]

  • X-3 был передан в 1956 году в Национальный музей ВВС США на базе ВВС Райт-Паттерсон , штат Огайо. [8] С 2008 года он выставлен в Галерее исследований и разработок музея. [3]

Технические характеристики (X-3) [ править ]

Данные с самолета McDonnell Douglas с 1920 Том 1 [9]

Общие характеристики

  • Экипаж: 1
  • Длина: 66 футов 9 дюймов (20,35 м)
  • Размах крыльев: 22 футов 8 дюймов (6,91 м)
  • Высота: 12 футов 6 дюймов (3,82 м)
  • Площадь крыла: 166,5 кв. Футов (15,47 м 2 )
  • Соотношение сторон: 3
  • Пустой вес: 14 345 фунтов (6507 кг)
  • Полная масса: 9,435 кг (20800 фунтов)
  • Максимальный взлетный вес: 10,160 кг (22400 фунтов)
  • Силовая установка: 2 турбореактивных двигателя с дожиганием Westinghouse XJ34-WE-17, тяга 3,370 фунтов-силы (15,0 кН) каждый сухой, 4,900 фунтов-силы (22 кН) с форсажной камерой

Спектакль

  • Максимальная скорость: 613,5 узлов (706,0 миль / ч, 1136,2 км / ч) на высоте 20 000 футов (6 100 м)
  • Максимальная скорость: 0,987 Маха
  • Диапазон: 432 миль (497 миль, 800 км)
  • Продолжительность полета : 1 час на скорости 512,7 узлов (590,0 миль / ч; 949,5 км / ч) на высоте 30 000 футов (9100 м)
  • Практический потолок: 38000 футов (12000 м), абсолютное
  • Скорость подъема: 19000 фут / мин (97 м / с)
  • Нагрузка на крыло: 124,9 фунта / кв. Фут (610 кг / м 2 )
  • Тяга / вес : 0,476

См. Также [ править ]

Самолеты сопоставимой роли, конфигурации и эпохи

  • Бристоль 188

Связанные списки

  • Список полетов X-3
  • Список военных самолетов США

Ссылки [ править ]

  1. ↑ Хартман, Эдвин Фелпс (1 января 1970 г.). Приключения в исследовании истории исследовательского центра Эймса 1940-1965 гг . Библиотеки Калифорнийского университета.
  2. ^ «Популярная механика» . Журналы Hearst. Январь 1954: 102 . Проверено 4 апреля 2018 года . Цитировать журнал требует |journal=( помощь )
  3. ^ a b c Винчестер, Джим (главный редактор) (2007). Концепт самолета: прототипы, x-самолеты и экспериментальные самолеты (перепечатано. Ред.). Ху: Grange Books. п. 88. ISBN 978-1-84013-809-2.
  4. ^ Hallion, Ричард П. "НКОС, NASA и Сверхзвуковой-Hypersonic Frontier." Технические отчеты НАСА. Дата обращения: 7 сентября 2011.
  5. ^ a b Winchester 2005, стр. 89.
  6. ^ "Douglas X-3 Stiletto" . Национальный музей ВВС США ™ . Проверено 4 апреля 2018 года .
  7. ^ Пейс, Стив (1991). X-Fighters: экспериментальные и опытные истребители ВВС США от XP-59 до YF-23 . Оцеола, Висконсин: Motorbooks International. п. 130. ISBN 0-87938-540-5.
  8. ^ Путеводитель по музею ВВС США 1975, стр. 88.
  9. ^ Франсильон, Рене Дж (1988). Самолеты McDonnell Douglas с 1920 Том 1 (Новое изд.). Лондон: Патнэм. С. 450–454. ISBN 978-0851778273.
  • Путеводитель по музею ВВС США . База данных Райт-Паттерсон, Огайо: Ассоциация ВВС, издание 1975 года.
  • Винчестер, Джим. «Дуглас Икс-3». Концептуальный самолет: прототипы, X-Planes и экспериментальный самолет . Кент, Великобритания: Grange Books plc, 2005. ISBN 978-1-84013-809-2 . 


Внешние ссылки [ править ]

  • Коллекция фотографий NASA Dryden X-3
  • Информационный бюллетень NASA-Dryden X-3
  • Global Aircraft: X-3 Stiletto