Из Википедии, бесплатной энциклопедии
  (Перенаправлено с Grumman X-29A )
Перейти к навигации Перейти к поиску

Х-29
Grumman-X29-InFlight.jpg
Grumman X-29 в полете
РольЭкспериментальный самолет
национальное происхождениеСоединенные Штаты
ПроизводительГрумман
Первый полет14 декабря 1984 г.
СтатусНа пенсии
Основные пользователиВВС США
НАСА
Количество построенных2

Грумман Х-29 был американский экспериментальным самолетом , который испытал обратную стреловидность крыла , утка поверхностей управления, а также другие новые технологии самолетов. X-29 был разработан Grumman , а два построенных самолета использовались НАСА и ВВС США . Аэродинамическая неустойчивость X-29 в планера требуется использование компьютеризированной муха по проводам управления. Для контроля аэроупругого расходящегося материала использовались композитные материалы.скручивание, которое испытывают крылья прямой стреловидности, и для уменьшения веса. Самолет впервые поднялся в воздух в 1984 году, а два X-29 проходили летные испытания в течение 1991 года.

Дизайн и разработка [ править ]

Два X-29A были построены Grumman после того, как предложение было выбрано над конкурирующим предложением с участием General Dynamics F-16 Fighting Falcon . В конструкции X-29 использовались передняя часть фюзеляжа и носовая стойка шасси от двух существующих планеров F-5A Freedom Fighter (63-8372 превратились в 82-0003, а 65-10573 стали на 82-0049). [1] Приводы руля и основные стойки шасси были от F-16. Технологический прогресс, который сделал X-29 правдоподобной конструкцией, заключался в использовании композитов из углеродного волокна . Крылья X-29, частично изготовленные из графитовой эпоксидной смолы , были согнуты вперед более чем на 33 градуса; крылья прямой стреловидности были впервые испытаны 40 годами ранее на экспериментальномЮнкерс Ju 287 и ОКБ-1 ЭФ 131 . Внутреннее обозначение Grumman для X-29 было «Grumman Model 712» или «G-712». [2]

Кабина самолета с многочисленными старинными круговыми циферблатами и указателями. Перед элементами управления находится столбец управления черной ручкой.
Кабина Х-29

Трехсторонний дизайн и внутренняя нестабильность [ править ]

Х-29 описан как три поверхности летательного аппарата , с ИМИ , обратной стреловидностью крыл , и кормовыми спустили поверхности управления, [3] с использованием трех поверхности продольного управления. [4] Усы и крылья приводят к уменьшению сопротивления дифферента и волнового сопротивления, в то время как использование ремней для дифферента в ситуациях, когда центр тяжести смещен, обеспечивает меньшее сопротивление дифферента, чем использование утка для компенсации. [3]

Такая конфигурация в сочетании с расположением центра тяжести за аэродинамическим центром делала аппарат нестабильным . Стабильность обеспечивала компьютеризированная система управления полетом, производившая 40 коррекций в секунду. Система управления полетом состояла из трех дублированных цифровых компьютеров, поддерживаемых тремя дублированными аналоговыми компьютерами ; любой из трех мог управлять им сам по себе, но избыточность позволяла им проверять наличие ошибок. Каждый из трех будет «голосовать» за свои измерения, так что если какой-либо из них неисправен, его можно будет обнаружить. Было подсчитано, что полный отказ системы так же маловероятен, как механический отказ в самолете с обычным устройством. [4]

Нестабильность планера на большом шаге привела к широким прогнозам экстремальной маневренности. Это восприятие сохранилось в течение многих лет после окончания летных испытаний. Испытания ВВС не подтвердили этого ожидания. [5] Для того, чтобы система управления полетом поддерживала стабильность всей системы, способность легко инициировать маневр необходимо было ограничить. Это было запрограммировано в системе управления полетом, чтобы сохранить способность останавливать вращение по тангажу и удерживать самолет от выхода из-под контроля. В результате вся система в полете (с системой управления полетом в контуре) не могла быть охарактеризована как обладающая особой повышенной маневренностью. Был сделан вывод, что X-29 мог бы обладать повышенной маневренностью, если бы у него были более быстрые приводы руля и / или большие поверхности управления.[5]

Соображения по аэроупругости [ править ]

Х-29 с отклоненными кормовыми рулями

В конфигурации крыла с прямой стреловидностью аэродинамическая подъемная сила создает крутящую силу, которая поворачивает переднюю кромку крыла вверх. Это приводит к большему углу атаки, что увеличивает подъемную силу, дополнительно скручивая крыло. Это аэроупругое отклонение может быстро привести к разрушению конструкции. При обычной металлической конструкции требовалось бы очень жесткое на кручение крыло для сопротивления скручиванию; усиление крыла увеличивает вес, что может сделать конструкцию невыполнимой. [6]

В конструкции X-29 использовалась анизотропная упругая связь между изгибом и скручиванием композитного материала из углеродного волокна для устранения этого аэроупругого эффекта. Вместо того, чтобы использовать очень жесткое крыло, которое будет иметь меньший вес даже с относительно легким композитом, X-29 использовал ламинат, обеспечивающий сцепление между изгибом и кручением. По мере увеличения подъемной силы изгибающие нагрузки заставляют концы крыла изгибаться вверх. Торсионные нагрузки пытаются поворачивать крыло на большие углы атаки, но муфта сопротивляется нагрузкам, поворачивая переднюю кромку вниз, уменьшая угол атаки и подъемной силы крыла. При уменьшении подъемной силы уменьшаются нагрузки и избегается расхождение. [6]

История операций [ править ]

Первый X-29 совершил первый полет 14 декабря 1984 года с авиабазы ​​Эдвардс, пилотируемой главным летчиком-испытателем Grumman Чаком Сьюэллом. [1] X-29 был третьим летательным аппаратом с крылом прямой стреловидности; два других - немецкий Junkers Ju 287 (1944 г.) и HFB-320 Hansa Jet (1964 г.). [7] 13 декабря 1985 года X-29 стал первым самолетом со стреловидным крылом, который летел на сверхзвуковой скорости в горизонтальном полете.

Grumman X-29A в Национальном музее ВВС США

X-29 начал программу испытаний НАСА через четыре месяца после своего первого полета. X-29 оказался надежным и к августу 1986 года выполнял исследовательские миссии продолжительностью более трех часов, включая несколько полетов. Первый X-29 не был оборудован парашютом для восстановления штопора, так как летные испытания планировались, чтобы избежать маневров, которые могли привести к отклонению от управляемого полета , например, кручению. Второй Х-29 получил такой парашют и участвовал в испытаниях на большом угле атаки. X-29 номер два был маневренным до угла атаки около 25 градусов с максимальным углом 67 °, достигаемым при кратковременном маневре по тангажу. [8] [9]

Два самолета X-29 с 1984 по 1991 год совершили в общей сложности 242 полета . [2] [10] Центр летных исследований NASA Dryden сообщил, что X-29 продемонстрировал ряд новых технологий и методов, а также новое использование существующих технологий. , включая использование «аэроупругого приспособления для контроля структурной дивергенции», управление самолетом и управление во время крайней нестабильности, продольное управление с тремя поверхностями, «двухшарнирный флаперон с задней кромкой на сверхзвуковых скоростях», эффективное управление большим углом атаки, вихревой контроль и демонстрация военной полезности. [4]

Самолет на дисплее [ править ]

Первый X-29, 82-003, сейчас выставлен в Галерее исследований и разработок Национального музея ВВС США на базе ВВС Райт-Паттерсон недалеко от Дейтона, штат Огайо . [11] Другой корабль выставлен в Центре летных исследований Армстронга на базе ВВС Эдвардс . Натурная модель экспонировалась с 1989 по 2011 год в здании Национальной аллеи Национального музея авиации и космонавтики в Вашингтоне, округ Колумбия. [12]

Технические характеристики (Х-29) [ править ]

Данные от Jane's All the World's Aircraft 1988-89 [13] NASA X-Planes, [14] Дональд, [2] Винчестер [10]

Общие характеристики

  • Экипаж: 1
  • Грузоподъемность: 4000 фунтов (1814 кг) полезной нагрузки
  • Длина: 53 фута 11,25 дюйма (16,4402 м), включая носовой зонд
Только фюзеляж 48 футов 1 дюйм (15 м)
  • Размах крыла: 27 футов 2,5 дюйма (8,293 м)
  • Высота: 14 футов 3,5 дюйма (4,356 м)
  • Площадь крыла: 188,84 кв.м (17,544 м 2 )
  • Соотношение сторон: 3,9
  • Профиль : root: Grumman K MOD 2 (6.2%); совет: Grumman K MOD 2 (4.9%) [15]
  • Пустой вес: 13 800 фунтов (6260 кг)
  • Максимальный взлетный вес: 17800 фунтов (8 074 кг)
  • Запас топлива: 3978 фунтов (1804 кг) в двух фюзеляжных баках-дозаторах и двух встроенных баках.
  • Силовая установка: 1 турбовентиляторный двигатель General Electric F404-GE-400 с форсажной камерой , 16000 фунтов силы (71 кН) с форсажной камерой

Представление

  • Максимальная скорость: 956 кН (1100 миль / ч, 1771 км / ч) на высоте 33000 футов (10 058 м)
  • Максимальная скорость: 1,8 Маха
  • Диапазон: 350 миль (400 миль, 650 км)
  • Практический потолок: 55000 футов (17000 м)

Авионика

  • Литтон LR-80 AHRS
  • Magnavox AN / ARC-164 UHF
  • Teledyne RT-1063B / APX-101V IFF / SIF
  • FCS Honeywell с тройным резервированием

См. Также [ править ]

  • Юнкерс Ju 287
  • Hansa Jet
  • ОКБ-1 ЭФ 131

Связанная разработка

  • Нортроп F-5

Самолеты сопоставимой роли, конфигурации и эпохи

  • Сухой Су-47
  • Rockwell-MBB X-31

Связанные списки

  • Список экспериментальных самолетов

Ссылки [ править ]

Заметки [ править ]

  1. ^ a b Герс-Пал, Андреас, изд. (1995). «X-Planes: от X-1 до X-34» . AIS.org . Проверено 1 сентября 2009 года .[ мертвая ссылка ]
  2. ^ a b c Дональд 1997 , стр. 483.
  3. ^ a b Роскам 1985 , стр. 85–87.
  4. ^ a b c "Информационный бюллетень: Самолет-демонстратор передовых технологий X-29" . НАСА Центр летных исследований Армстронга. 28 февраля 2014 . Проверено 24 августа 2014 года .
  5. ^ а б Баттс и Гувер 1989 .
  6. ^ а б Памади 2004 .
  7. ^ Зеленый 1970 , стр. 493-496.
  8. ^ Webster & Purifoy 1991 .
  9. Перейти ↑ Winchester 2005 , p. 261.
  10. ^ a b Winchester 2005 , стр. 262.
  11. ^ "Грумман X-29A" . Национальный музей ВВС США. 28 мая 2015 . Проверено 29 августа 2015 года .
  12. ^ "За пределами границ" . Национальный музей авиации и космонавтики. Архивировано из оригинального 16 -го июня 2012 года . Проверено 14 октября 2011 года .
  13. ^ Тейлор, Джон WR, изд. (1988). Самолеты всего мира Джейн 1988-89 (79-е изд.). Лондон: Информационная группа Джейн. С. 399–400. ISBN 0-7106-0867-5.
  14. Перейти ↑ Jenkins, Landis & Miller 2003 , p. 37.
  15. ^ Ледникер, Дэвид. «Неполное руководство по использованию аэродинамического профиля» . m-selig.ae.illinois.edu . Проверено 16 апреля 2019 .

Библиография [ править ]

  • Приклады, SL; Гувер, AD (май 1989 г.). «Оценка летных качеств исследовательского самолета Х-29А». Летно-испытательный центр ВВС США. AFFTC-TR-89-08. Цитировать журнал требует |journal=( помощь )
  • Дональд, Дэвид, изд. (1997). «Грумман Х-29А». Полная энциклопедия мировой авиации . Нью-Йорк: Barnes & Noble. ISBN 978-0-7607-0592-6.
  • Грин, Уильям (1970). Боевые самолеты Третьего рейха . Нью-Йорк: Даблдей. ISBN 978-0-385-05782-0.
  • Дженкинс, Деннис Р .; Лэндис, Тони; Миллер, Джей (июнь 2003 г.). Американские автомобили X: список - от X-1 до X-50 (PDF) . Монографии по истории авиации и космонавтики № 31. НАСА. OCLC  68623213 . СП-2003-4531.
  • Памади, Банду Н. (2004). Характеристики, устойчивость, динамика и управление самолетами (2-е изд.). Американский институт аэронавтики и астронавтики. DOI : 10.2514 / 4.862274 . ISBN 978-1-56347-583-2.
  • Патнэм, Террилл В. (январь 1984 г.). Программа летных исследований Х-29 (PDF) . 2-я конференция по летным испытаниям AIAA. Лас-Вегас, Невада. 16–18 ноября 1983 года. НАСА. ТМ-86025.
  • Роскам, Янв (1985). Конструкция самолета, часть II: предварительная конфигурация и интеграция двигательной установки . Оттава, Канзас : Роскам авиационная и инженерная корпорация. ISBN 978-1-88488-543-3.
  • Труэльсен, Ричард (1976). История Груммана . Нью-Йорк: Издательство Praeger. ISBN 978-0-275-54260-3.
  • Тредуэлл, Терри (1990). Ironworks: Боевые самолеты Груммана . Шрусбери, Великобритания: Эйрлайф Паблишерс. ISBN 978-1-85310-070-3.
  • Уорик, Грэм (16 июня 1984 г.). «Технология прямой стреловидности» . Международный рейс : 1563–1568.
  • Вебстер, Фредерик Р .; Пурифой, Дана (июль 1991 г.). Летающие качества X-29 с большим углом атаки . Летно-испытательный центр ВВС США. AFFTC-TR-91-15.
  • Винчестер, Джим (2005). «Грумман Х-29». X-Planes и прототипы . Лондон: Янтарные книги. ISBN 978-1-904687-40-5.

 В эту статью включены материалы, являющиеся  общественным достоянием, с веб-сайтов или документов Национального управления по аэронавтике и исследованию космического пространства .

Внешние ссылки [ править ]

  • Информационный бюллетень X-29 на NASA.gov
  • X-29 Информационный бюллетень по Национальному музею Военно - воздушных сил США
  • X-29 фотографий , и X-29 видео на nasa.gov
  • «X-29: Самолет с крылом прямой стреловидности», часть 1 , часть 2 на Military.com