Из Википедии, бесплатной энциклопедии
  (Перенаправлено с Northrop X-4 )
Перейти к навигации Перейти к поиску
X-4 Bantam
Northrop-X4-Bantam.jpg
X-4 Bantam
РольОпытный образец бесхвостого самолета
ПроизводительКорпорация Нортроп
Первый полет15 декабря 1948 г.
Положение делНа пенсии
Количество построенных2

Нортроп Х-4 Bantam был прототип мал TwinJet самолетов производства компании Northrop Corporation в 1948 г. Это не было никаких горизонтальных хвостовых поверхностей, в зависимости вместо этого на комбинированных лифта и элерона контрольных поверхностей (называемых элевонов ) для контроля в тангажа и крена установок, почти точно в как и аналогичный по формату ракетный Мессершмитт Me 163 Люфтваффе нацистской Германии. Некоторые специалисты по аэродинамике предположили, что устранение горизонтального оперения также устранит проблемы устойчивости на высоких скоростях (называемые ударным срывом ), возникающие из-за взаимодействия сверхзвуковых ударных волн.от крыльев и горизонтальных стабилизаторов. Идея имела свои достоинства, но системы управления полетом того времени не позволили Х-4 добиться какого-либо успеха.

Развитие [ править ]

Два X-4 были построены корпорацией Northrop Corporation, но первый оказался механически неисправным, и после десяти полетов он был заземлен и использовался для обеспечения запасных частей для второго. [1] Во время испытаний с 1950 по 1953 год на высокоскоростной летно-исследовательской станции NACA (ныне база ВВС Эдвардс ), полу-бесхвостая конфигурация X-4 показала присущие ему проблемы с продольной стабильностью ( морская свинья ), поскольку она приближалась к скорости звука. . Был сделан вывод, что (с технологией управления, доступной в то время) бесхвостые летательные аппараты не подходят для околозвукового полета.

В 1940-х годах считалось, что конструкция без горизонтальных стабилизаторов позволит избежать взаимодействия ударных волн между крылом и стабилизаторами. Они считались источником проблем со стабильностью на околозвуковых скоростях до 0,9 Маха . Два самолета уже построен с использованием пола-бесхвостым дизайн- ракета Приведена Me 163B Komet влетел в бое от нацистской Германии «s люфтвафф в Второй мировой войне , и турбореактивная британский де Хэвилленд DH.108 Ласточка построена после войны . Военно -воздушные силы армии СШАподписал контракт с Northrop Aircraft Company 11 июня 1946 года на постройку двух самолетов X-4. Компания Northrop была выбрана из-за ее опыта в разработке летающих крыльев, таких как самолеты N-9M , XB-35 и YB-49 .

Получившийся самолет был очень компактным, достаточно большим, чтобы вместить два реактивных двигателя Westinghouse J30 , пилот, приборы и 45-минутный запас топлива. Практически все работы по техническому обслуживанию самолета можно было выполнить без использования лестницы или скамейки для ног. Человек, стоящий на земле, мог легко заглянуть в кабину. Самолет также имел разрезные закрылки, которые выполняли функции скоростных тормозов.

История операций [ править ]

Подготовка к полету

Первый Х-4 (серийный номер 46-676) был доставлен на базу ВВС Muroc , штат Калифорния , в ноябре 1948 года . Он прошел рулежные испытания и совершил свой первый полет 15 декабря 1948 года под управлением летчика-испытателя Northrop Чарльза Такера . Зимние дожди затопили Роджерс-Драй-Лейк вскоре после этого, не допустив дополнительных полетов X-4 до апреля 1949 года . Первый X-4 оказался механически ненадежным и совершил всего десять полетов. Уолтер К. Уильямс , руководитель летно-испытательного подразделения NACA Muroc (ныне Центр летных исследований Драйдена ) назвал самолет «лимоном». [1]Второй Х-4 (заводской номер 46-677) был доставлен во время остановки полетов и вскоре оказался гораздо более надежным. Всего было выполнено 20 подрядных рейсов. Несмотря на это, программа полетов подрядчика затянулась до февраля 1950 года, прежде чем оба самолета были переданы ВВС и NACA. Первый Х-4 больше никогда не летал, использовался в качестве запасных частей для второго самолета.

NACA поручило второму X-4 провести короткую серию полетов с пилотами ВВС. Среди них были Чак Йегер , Фрэнк Кендалл Эверест-младший , Эл Бойд , Ричард Джонсон , Фред Аскани , Артур Мюррей и Джек Ридли . Полеты были выполнены в августе и сентябре 1950 года. Первый полет пилота NACA совершил Джон Х. Гриффит 28 сентября 1950 года.

Первоначальные полеты NACA X-4, которые продолжались с конца 1950 года по май 1951 года , были сосредоточены на чувствительности самолета к тангажу. Пилоты NACA Гриффит и Скотт Кроссфилд отметили, что когда скорость X-4 приближалась к 0,88 Маха, он начинал колебаться по тангажу все возрастающей силы, что напоминало вождение по дороге со стиральной доской . Увеличение скорости также вызвало явление подбрасывания носа вниз - явление, которое также испытывали опытные образцы Me 163A Anton в 1941 году. Более серьезно, самолет также показал тенденцию "охотиться" по всем трем осям. Это сочетание рыскания, тангажа и крена, которое становилось все более серьезным с увеличением скорости, было предшественником инерционной связи. что станет серьезной проблемой в ближайшие годы.

Чтобы исправить плохую устойчивость, инженеры-проектировщики решили увеличить толщину задней кромки закрылка / скоростного тормоза. Полосы из пробкового дерева были добавлены между верхними и нижними шарнирными половинами закрылка / скоростного тормоза в стиле «раскладушки», благодаря чему они оставались открытыми под углом 5 °. Первое испытание тупой задней кромки было проведено 20 августа 1951 года пилотом NACA Уолтером Джонсом . Второй тест был проведен Кроссфилдом в октябре. Результаты были положительными: Джонс отметил, что летные качества X-4 были значительно улучшены, и у самолета не было проблем с управлением по тангажу до скорости 0,92 Маха.

Бальзовые полосы были удалены, и Х-4 затем совершил длительную серию полетов для проверки посадочных характеристик. При открытии скоростных тормозов коэффициент аэродинамического сопротивления самолета может быть уменьшен до менее 3: 1. Это были данные о будущих ракетных самолетах. Испытания продолжались до октября 1951 года, пока из-за утечки топлива из крыльевых баков самолет не был вынужден заземлить до марта 1952 года , когда возобновились посадочные испытания. Пилоты NACA Джо Уокер , Стэнли Бутчард и Джордж Купер также прошли проверку в самолете.

Испытания утолщенного закрылка / скоростного тормоза были обнадеживающими, поэтому полосы из пробкового дерева были переустановлены как на закрылки / скоростной тормоз, так и на элевоны. Первый полет Джонс совершил 19 мая 1952 года, но один из двигателей был поврежден во время полета, и только в августе удалось найти замену J30. Когда полеты возобновились, они показали, что модификации улучшили устойчивость как по тангажу, так и по рысканью, а также задержали изменение дифферента клевант с 0,74 до 0,91 Маха. Однако при скорости выше 0,91 Маха X-4 все еще колебался.

В мае 1953 года планки из пробкового дерева снова были удалены, и динамическая устойчивость X-4 была исследована в исходной конфигурации с закрылками / скоростным тормозом и элевонной конфигурацией. Эти полеты совершили Кроссфилд и Джон Б. Маккей . Это был последний проект X-4, который совершил свой 81-й и последний полет по NACA 29 сентября 1953 года. Оба самолета выдержали программу испытаний. Первый X-4, серийный номер AF 46-676, был передан в Академию ВВС США , Колорадо-Спрингс, Колорадо , а затем возвращен на базу ВВС Эдвардс. [1] 46-676 был восстановлен по состоянию на август 2012 года и в настоящее время хранится в ожидании размещения в музее Эдвардса. Второй Х-4 досталсяНациональный музей ВВС США на базе ВВС Райт-Паттерсон недалеко от Дейтона, штат Огайо , где он остается экспонатом. [1]

X-4 в основном значение участвует доказав негатив, в том , что стреловидное крыле дизайн пола-бесхвостый не подходит для скоростей вблизи Mach 1, хотя Воут «s F Cutlass оказалось чем - то вроде контрпример-развитом версии была первым чтобы продемонстрировать разделение запасов выше 1 Маха. Таким образом, авиаконструкторам удалось избежать этого тупика. Такие конструкции могли быть практичными только после разработки компьютерных систем управления полетом по проводам. Полухвостки появились на X-36 , Have Blue , F-117 и Bird of Prey., хотя все эти самолеты существенно отличались по форме от Х-4. Тенденция во время его программы испытаний уже была направлена ​​на использование самолетов с треугольным и модифицированным треугольником, таких как Douglas F4D, Convair F-102A, созданный на основе XF-92A, и Avro Vulcan.

Технические характеристики (X-4) [ править ]

Данные X-4 - The Bantam Explorer [2]

Общие характеристики

  • Экипаж: 1
  • Длина: 23 фута 3 дюйма (7,09 м)
  • Размах: 26 футов 10 дюймов (8,18 м)
  • Высота: 14 футов 10 дюймов (4,52 м)
  • Площадь крыла: 200 кв.м (19 м 2 )
  • Профиль : NACA 0010-64 [3]
  • Пустой вес: 5,507 фунтов (2498 кг)
  • Максимальный взлетный вес: 7820 фунтов (3547 кг)
  • Силовая установка: 2 турбореактивных двигателя Westinghouse J30-WE-7 / WE-9 с тягой 1600 фунтов-силы (7,1 кН) каждый

Спектакль

  • Максимальная скорость: 625 миль / ч (1006 км / ч, 543 кН)
  • Диапазон: 420 миль (680 км, 360 миль)
  • Практический потолок: 42 300 футов (12 900 м)
  • Скорость подъема: 7700 фут / мин (39 м / с)

Самолет на дисплее [ править ]

  • Уцелевший X-4 с бортовым номером 6677 выставлен в Национальном музее ВВС США в Дейтоне, штат Огайо . [4]

См. Также [ править ]

Самолеты сопоставимой роли, конфигурации и эпохи

  • DH.108 Ласточка
  • Мессершмитт Me 163
  • Липпиш, стр.15

Связанные списки

  • Список полетов X-4

Ссылки [ править ]

Заметки [ править ]

  1. ^ a b c d Уилкинсон, Стефан. «Нортроп Х-4». Смитсоновский институт Air & Space. Том 29 №2. Июнь / июль 2014 г.
  2. ^ Hallion 1977, стр. 23.
  3. ^ Ледникер, Дэвид. «Неполное руководство по использованию аэродинамического профиля» . m-selig.ae.illinois.edu . Проверено 16 апреля 2019 .
  4. ^ https://www.nationalmuseum.af.mil/Visit/Museum-Exhibits/Fact-Sheets/Display/Article/195768/northrop-x-4-bantam/

Библиография [ править ]

  • Холлион, Ричард П. (1977). "X-4 - Bantam Explorer". Ежеквартально Air Enthusiast . № три. С. 18–25. ISSN  0143-5450 .
  • Пеллетье, Ален Дж. «К идеальному летательному аппарату: жизнь и времена летающего крыла, часть вторая». Air Enthusiast , № 65, сентябрь – октябрь 1996 г., стр. 8–19. ISSN 0143-5450 . 
  • Информационный бюллетень NASA-Dryden X-4

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