Локхид Мартин Х-35

Lockheed Martin X-35 была концепция демонстратор самолета (CDA) , разработанный Lockheed Martin для программы Joint Strike Fighter . X-35 был объявлен победителем над конкурирующим Boeing X-32, а его усовершенствованная вооруженная версия поступила в производство в начале 21 века как F-35 Lightning II .

X-35 JSF
X-35.jpg
X-35A JSF выполняет летные испытания на базе ВВС Эдвардс , Калифорния.
Роль Концепт-демонстратор самолета (CDA)
Производитель Локхид Мартин Аэронавтика
Первый полет 24 октября 2000 г. [1]
Статус На пенсии
Основной пользователь Агентство перспективных оборонных исследовательских проектов (DARPA)
Количество построенных 2 (X-35A / B и X-35C)
Разработана в Lockheed Martin F-35 Lightning II

Оригинальный логотип истребителя F-35 Joint Strike Fighter
X-35C

Joint Strike Fighter развился из нескольких требований к обычному истребителю, чтобы заменить существующие типы. Фактический контракт на разработку JSF был подписан 16 ноября 1996 года. Программа JSF была создана для замены различных самолетов при сохранении низких затрат на разработку, производство и эксплуатацию. Это было достигнуто путем создания трех вариантов одного самолета, с первоначальной целью, чтобы варианты разделяли более 70% своих частей. [2]

Первый - это F-35A, вариант с обычным взлетом и посадкой (CTOL). Это самая маленькая и легкая версия, предназначенная в первую очередь для замены устаревших F-16 Fighting Falcon и A-10 Thunderbolt II ВВС США . Это единственная версия ГАУ-22 с внутренним орудием . F-35B является коротким взлетом и вертикальной-посадки (STOVL) вариант из - за смену корпуса морской пехоты США AV-8 Harrier Iis и F / A-18 Шершни и ВВС / ВМС Harrier GR7 / GR9s начиная с 2015. Королевский флот будет использовать его для замены своих Harrier GR7, а RAF заменит Harrier GR9. Корпус морской пехоты США будет использовать F-35B для замены своих AV-8B Harrier II и F / A-18 Hornet на конструкцию, аналогичную по размеру F-35A ВВС США, с обменом объема топлива для систем вертикального полета. Как и в случае с «Харриером», ружья будут перевозиться в капсулах. Вертикальный полет - безусловно, самый рискованный и, в конце концов, решающий фактор при проектировании. Наконец, F-35C, вариант на базе авианосца , заменит «устаревшие» F / A-18 Hornets и станет незаметным дополнением к F / A-18E / F Super Hornet . У него будет более крупное складывающееся крыло и большие поверхности управления для улучшенного управления на малых скоростях, а также более прочное шасси для нагрузок при посадке на носитель. Увеличенная площадь крыла обеспечивает увеличенную дальность полета и полезную нагрузку, достигая той же цели, что и более тяжелый Super Hornet. Первоначально ВМС США планировали закупить 480 JSF; В конечном итоге это число было увеличено до 260 самолетов с дополнительными 80 для Корпуса морской пехоты США.

Основными клиентами и спонсорами являются США и Великобритания. Еще восемь стран также финансируют разработку самолета. Общие затраты на разработку программы, за вычетом закупок, оцениваются более чем в 40 миллиардов долларов США, большая часть из которых была взята на себя гарантией США. Стоимость производства оценивается в 102 миллиона долларов США на единицу для 2400 единиц. [3]

Есть три уровня международного участия. Соединенное Королевство является единственным партнером «Уровня 1», вклад которого немногим превышает 2 миллиарда долларов США, что составляет около 10% затрат на разработку. Партнерами уровня 2 являются Италия , которая вносит 1 миллиард долларов США, и Нидерланды , 800 миллионов долларов США. На Уровне 3 находятся Канада , 440 миллионов долларов США; Турция - 175 миллионов долларов США; Австралия - 144 миллиона долларов США; Норвегия - 122 миллиона долларов США; и Дания - 110 миллионов долларов США. Уровни обычно отражают финансовую заинтересованность в программе, объем передачи технологий и субконтрактов, открытых для торгов национальными компаниями, а также приоритетный порядок, в котором страны могут получить серийные самолеты. Израиль и Сингапур также присоединились в качестве участников кооператива безопасности. [4] Из-за задержек в разработке и тестировании дата выпуска F-35 постепенно переносилась с 2010 на 2015 год. [5] [6]

"> File:F-35 compilation.ogvВоспроизвести медиа
Видео полета X-35: переход в режим VTO, зависание, укороченный взлет, дозаправка в полете, вертикальное зависание и посадка.
"> File:F-35 vertical landing.ogvВоспроизвести медиа
Вертикальная посадка X-35B (видео)

Элементы конструкции X-35 были впервые применены на F-22 Raptor , а части конструкции выхлопных каналов вертикального взлета и посадки ранее использовались Convair Model 200 , сверхзвуковым истребителем вертикального взлета и посадки 1972 года для корабля Sea Control Ship ; в частности, трехопорное поворотное сопло, используемое в X-35B, было впервые разработано компанией Convair. [7] [8] Кроме того, Lockheed приобрела технические данные снятого с производства Яковлева Як-141 в 1991 году для исследования и анализа его поворотного сопла. [N 1] [10] [11] [12] Хотя нашлемные системы отображения уже интегрированы в некоторые истребители четвертого поколения, такие как JAS 39 Gripen , F-35 будет первым современным боевым самолетом, в котором шлем -монтированные дисплеи полностью заменят проекционный дисплей . [13]

Во время определения концепции два демонстрационных планера для каждой группы подрядчиков будут испытаны в полете. Демонстрационный самолет Lockheed Martin [N 2] состоял из X-35A (который позже был преобразован в X-35B) и X-35C с большим крылом. [14] И X-32, и X-35 были заимствованы из F119 компании Pratt & Whitney , причем вариант STOVL последнего включал в себя модуль подъемного вентилятора Rolls-Royce. Поскольку они были доказательством демонстрации концепции снижения риска STOVL, демонстрационный самолет не нуждался в внутренней структуре или большинстве подсистем окончательного самолета в качестве системы вооружения. [15]

Подъемный вентилятор с приводом от вала

Вместо подъемных двигателей или использования двигателя прямого подъема, такого как Rolls-Royce Pegasus в Harrier Jump Jet , X-35B был оснащен двигателем F119-PW-611, в котором использовалась новая система подъемного вентилятора с приводом от вала , запатентованная Lockheed Martin. инженера Пола Бевилаква и разработан Rolls-Royce. [16] [17] В нормальном полете на крыле F119-PW-611 был сконфигурирован как обычный ТРДД со средним байпасом и повторным обогревом. Турбореактивный двухконтурный двигатель действовал как турбовальный двигатель, встроенный в фюзеляж (но с гораздо меньшим процентом общей тепловой энергии, отводимой ступенью турбины), часть мощности двигателя отбиралась через турбину и использовалась для привода вала, вращающегося вперед. через конический редуктор со сцеплением к вертикально установленному подъемному вентилятору встречного вращения, расположенному перед главным двигателем в центре самолета (его также можно рассматривать как ТРДД с высоким байпасом, но с двигателем низкого давления). ступени вентилятора установлены удаленно от сердечника двигателя на удлиненном валу с муфтой и создают тягу вниз, а не назад вокруг сердечника двигателя, как в обычном турбовентиляторном двигателе). [18] Обводной воздух из ступеней турбореактивного двухконтурного компрессора с маршевым двигателем, отводимый через пару сопел опорных стоек в крыльях по обе стороны фюзеляжа, в то время как тяга от подъемного вентилятора уравновешивает тягу истощающего горячего сердечника. через управляемое круизное сопло в хвостовой части. Силовая установка X-35B эффективно действовала как умножитель потока, подобно тому, как турбовентиляторный двигатель достигает эффективности, перемещая несгоревший воздух с более низкой скоростью и получая тот же эффект, что и огромный, но сверхзвуковой непрактичный главный вентилятор Harrier. [19] Как и подъемные двигатели, это дополнительное оборудование было собственным весом во время полета, но увеличенная подъемная тяга увеличила взлетную полезную нагрузку еще больше. Кроме того, охлаждающий вентилятор снижает вредное воздействие горячего воздуха с высокой скоростью, который может повредить покрытие взлетно-посадочной полосы или палубу авианосца. Несмотря на то, что это было рискованно и сложно, работа была сделана к удовлетворению должностных лиц Министерства обороны, а летные испытания демонстраторов X-35 снизили риск до уровня 6 технологической готовности [20].

Оценка летных испытаний

X-35A впервые поднялся в воздух 24 октября 2000 г. и проверил летно-технические характеристики и характеристики управляемости. После 28 испытательных полетов самолет был переоборудован в Х-35Б, в который добавили валоподъемный вентилятор, заднее поворотное сопло и стойки крена. 20 июля 2001 года, чтобы продемонстрировать возможности X-35 STOVL, X-35B взлетел на расстояние менее 500 футов (150 м), стал сверхзвуковым и приземлился вертикально. [21] [22] [23] X-35C впервые поднялся в воздух 16 декабря 2000 года и протестировал моделирование восстановления несущей и подход к мощности. [24]

В стыковке между X-32 и X-35 последний был признан победителем. В результате контракт на разработку и демонстрацию системы (SDD) F-35 был заключен 26 октября 2001 года с компанией Lockheed Martin. [25]

F-35 производство

Есть ряд различий между X-35 и F-35, который был разработан как боевая система вооружения. Носовая часть фюзеляжа была удлинена на 5 дюймов (13 см), чтобы освободить место для бортового радиоэлектронного оборудования, в то время как горизонтальные стабилизаторы были соответственно перемещены на 2 дюйма (5,1 см) назад, чтобы сохранить баланс и управляемость. Форма капота сверхзвукового воздухозаборника без дивертора изменилась с четырехсторонней на трехстороннюю и была перемещена на 30 дюймов (76 см) назад. Для размещения отсеков вооружения секция фюзеляжа была полнее, а верхняя поверхность приподнята на 1 дюйм (2,5 см) по средней линии. После обозначения прототипов X-35 три варианта получили обозначения F-35A (CTOL), F-35B (STOVL) и F-35C (CV). [26]

X-35B на выставке в Центре Стивена Ф. Удвар-Хейзи.

X-35A был преобразован в X-35B для части соревнований STOVL. Сейчас он находится в Национальном музее авиации и космонавтики, в Центре Стивена Удвара-Хейзи , недалеко от международного аэропорта Вашингтон Даллес в Вирджинии. [27]

После окончания конкурса, X-35C была передана в музей реки Patuxent Naval Air в графстве Сент - Мэри , штат Мэриленд . [28]

X-35A заправляется в полете на Stratotanker KC-135

Данные из журнала Air Force Magazine, [29] Aviation Week & Space Technology, [30] [31] Flight International, [32] Aerospace America [33]

Общие характеристики

  • Экипаж: 1
  • Длина: 50,5 футов (15,4 м)
  • Размах крыла: 33 фута (10 м)
  • Высота: 13,3 фута (4,1 м)
  • Площадь крыла: 450 кв.м (42 м 2 )
  • Пустой вес: 26 500 фунтов (12 020 кг)
  • Максимальный взлетный вес: 50 000 фунтов (22 680 кг)
  • Запас топлива: 15000 фунтов (6800 кг) внутренний
  • Силовая установка: 1 × ТРДД Pratt & Whitney JSF119-PW-611 , тяга всухую 25000 фунтов-силы (110 кН), 40000 фунтов-силы (180 кН) с форсажной камерой

Представление

  • Максимальная скорость: 1,5+ Маха на высоте
  • Диапазон: 1200 миль (1400 миль, 2200 км) или более [N 3]
  • Боевая дальность: 600 миль (690 миль, 1100 км)
  • Практический потолок: 50 000 футов (15 000 м)

Различия между вариантами

X-35A
CTOL		X-35B
STOVL		X-35C
CV
Длина 50,5 футов (15,4 м) 50,5 футов (15,4 м) 50,8 футов (15,5 м)
Размах крыльев 33 футов (10,1 м) 33 футов (10,1 м) 40 футов (12,2 м)
Площадь крыла 450 квадратных футов (41,81 м 2 )450 квадратных футов (41,81 м 2 )540 квадратных футов (50,17 м 2 )
Пустой вес 26500 фунтов (12000 кг) 30 697 фунтов (13 924 кг) 30,618 фунтов (13,888 кг)
Внутреннее топливо 15000 фунтов (6800 кг) 15000 фунтов (6800 кг) 16000 фунтов (7300 кг)
Диапазон > 1200 миль (2200 км) > 1200 миль (2200 км) > 1,400 миль (2,600 км)

  • Будущая наступательная воздушная система
  • Совместные боевые самолеты

Связанная разработка

  • Lockheed Martin F-35 Lightning II

Самолеты сопоставимой роли, конфигурации и эпохи

  • Боинг Х-32
  • British Aerospace P.125
  • Яковлев Як-141

Связанные списки

  • Список истребителей
  • Список экспериментальных самолетов
  • Список военных самолетов США

  1. ^ Х-35Б и Як-141 имеют схожую конструкцию поворотных сопел, но двигательные циклы STOVL различны: X-35B использует подъемный вентилятор с приводом от вала для увеличения вертикальной подъемной силы, а Як-141 использует два специальных подъемника. двигатели. [9]
  2. ↑ Lockheed приобрела истребительное подразделение General Dynamics в Форт-Уэрте в 1993 году и объединилась с Martin Marietta в 1995 году, чтобы сформировать Lockheed Martin.
  3. ^ Было заявлено, что X-35C имеет дополнительную дальность более 100 миль по сравнению с X-35A.

  1. ^ «История JSF». JSF. Проверено 11 января 2011 года.
  2. ^ Тирпак, Джон (14 марта 2016). «Все за одного и один за всех» . Air Force Mag .
  3. ^ Мерл, Рене. «GAO ставит под сомнение стоимость Joint Strike Fighter». Washington Post , 16 марта 2005 г. Дата обращения: 9 января 2010 г.
  4. ^ Schnasi, Кэтрин В. "Joint Strike Fighter Acquisition: Наблюдения на базы поставщиков." Бухгалтерия США . Проверено 8 февраля 2006 года.
  5. ^ Шарет, Роберт (12 сентября 2012 г.). «Программа F-35 продолжает борьбу с программным обеспечением» . IEEE Spectrum .
  6. ^ "ПРОГРАММЫ DOD на 2018 финансовый год" Объединенный ударный истребитель F-35 (JSF) " (PDF) . dote.osd.mil . 2018. с. 25. Архивировано из оригинального (PDF) 26 июня 2019 года.
  7. ^ "Vertiflight". Журнал Американского вертолетного общества , январь 2004 г.
  8. ^ Брэдли, Роберт (2013). Convair Advanced Designs II . Манчестер, Великобритания: Crécy Publishing. ISBN 978-0-8597917-0-0.
  9. ^ Реншоу, Кевин (12 августа 2014 г.). «Трехопорная поворотная насадка F-35B Lightning II» . Журнал Code One .
  10. ^ Джексон 2000, стр. 700.
  11. ^ "Joint Strike Fighter (JSF)". Джейн . Проверено 9 января 2010 года. Архивировано 26 февраля 2009 года на Wayback Machine.
  12. ^ Ганстон, Уильям «Билл» ; Гордон, Ефим (1997). Самолет Яковлева с 1924 года . Лондон, Великобритания: Авиационные книги Патнэма. ISBN 978-1-55750-978-9.
  13. ^ Дженкинс, Джим. «Главный летчик-испытатель дает брифинг по F-35». DC military , 2001. Проверено 6 июля 2008 года.
  14. ^ "История". Joint Strike Fighter (официальный сайт). Проверено 9 января 2010 года.
  15. ^ «Rolls-Royce LiftSystem демонстрирует успех при первой вертикальной посадке». Rolls-Royce, 19 марта 2010 г. Дата обращения 14 апреля 2012 г.
  16. ^ Bevilaqua, Paul M; Шумперт, Пол К., Силовая установка для самолета с вертикальным и коротким взлетом и посадкой (патент), США: Patent genius, 5209428, заархивировано из оригинала 25 февраля 2012 г. , получено 9 января 2010 г..
  17. ^ Смит, Джон и Джон Кент. «Премия« Инженер года »журнала Design News вручается изобретателю-фанату Lockheed Martin». Lockheed Martin , 26 февраля 2004 г. Проверено 9 января 2010 г.
  18. ^ Бевилаква, стр. 779
  19. ^ Bevilaqua, стр. 780-782
  20. ^ Bevilaqua, стр. 782-783
  21. ^ "X-самолеты". Стенограмма Новы . PBS. Проверено 9 января 2010 года.
  22. ^ "Силовая установка в Lockheed Martin Joint Strike Fighter выигрывает Трофей Кольера". Архивировано 25 мая 2011 года на Wayback Machine Lockheed Martin , 28 февраля 2003 года. Проверено 9 января 2010 года.
  23. ^ «Lockheed Martin делает историю авиации с помощью Joint Strike Fighter» . Международный рейс . Архивировано из оригинала 7 марта 2016 года.
  24. ^ Уорик, Грэм (июнь 2001 г.). «Время испытаний» . Международный рейс . п. 70-72. Архивировано из оригинала 6 марта 2016 года.
  25. ^ Bolkcom, Кристофер. «JSF: история вопроса, состояние и проблемы», стр. CRS-4. DTIC , 16 июня 2003 г. Дата обращения 18 сентября 2010 г.
  26. ^ Хес, Эрик (15 мая 2008 г.). «От X к F: F-35 Lightning II и его предшественники X-35» . Журнал Code One . Локхид Мартин.
  27. ^ "X-35B." Национальный музей авиации и космонавтики. Дата обращения: 21 февраля 2020.
  28. ^ «Х-35С движется» . Журнал Code One . 1 декабря 2015 г.
  29. ^ Тирпак, Джон (октябрь 1998 г.). «Определение нового истребителя ударных». Журнал ВВС . п. 36-41.
  30. ^ Уолл, Роберт; Фулгум, Дэвид (1 февраля 1999 г.). «Lockheed Martin устанавливает дизайн JSF, превращается в стоимость, работу подсистемы» . Авиационная неделя .
  31. ^ Фулгум, Дэвид (5 марта 2001 г.). «Военно-морской флот X-35C JSF Demonstrator приземляется медленнее, летит дальше» . Авиационная неделя .
  32. ^ Уорик, Грэм (5 марта 2001 г.). «Начинаются испытания парящей ямы для совместного ударного истребителя X-35C» . Международный рейс .
  33. ^ Яннотта, Бен (январь 2001 г.). «Соперники JSF встретятся лицом к лицу». Аэрокосмическая Америка . п. 34-40.

Библиография

  • Бевилаква, Пол М. (сентябрь 2005 г.). "Двухтактная двигательная установка Joint Strike Fighter" . Журнал движения и мощности . 21 (5): 778–783. DOI : 10.2514 / 1.15228 .
  • Иден, Пол, изд. (2004). Энциклопедия современной военной авиации . Лондон, Великобритания: Янтарные книги. ISBN 1-904687-84-9.
  • Хамстра, Джеффри (2019). F-35 Lightning II: от концепции до кабины экипажа . Американский институт аэронавтики и астронавтики (AIAA). ISBN 978-1-62410-566-1.
  • Джексон, Пол, изд. (2000), All the World's Aircraft: 2000–2001 , Coulsdon, Surrey, UK: Jane's Information Group, ISBN 0-7106-2011-X.
  • Дженкинс, Деннис Р; Лэндис, Тони Р. (2008), экспериментальные и прототипы реактивных истребителей ВВС США , Миннесота, США: Specialty Press, ISBN 978-1-58007-111-6.
  • Кейспер, Джеральд (2007), Lockheed F-35 Joint Strike Fighter , Лондон: Pen & Sword Aviation, ISBN 978-1-84415-631-3.
  • Спик, Майкл «Майк» (2002), Иллюстрированный справочник бойцов , Нью-Йорк: Книги Саламандры, ISBN 1-84065-384-1.

  • «Битва самолетов X (выбор JSF)» , Нова , PBS.
  • Новостные статьи о F-35 JSF , F-16, заархивированные с оригинала 9 сентября 2005 г..
  • Галерея , LMTAS, архивировано с оригинала 27 октября 2005 г..
  • "программные трудности" , The Australian , News, 28 июня 2006 г., архивировано с оригинала 2 марта 2006 г..
  • F-35 Joint Strike Fighter (JSF) (данные), Федерация американских ученых.