Локхид Мартин Х-35
| Х-35 JSF | |
|---|---|
| |
| X-35A JSF проводит летные испытания на базе ВВС Эдвардс в Калифорнии. | |
| Роль | Концептуальный самолет-демонстратор (CDA) |
| Производитель | Локхид Мартин Аэронавтика |
| Первый полет | 24 октября 2000 г. [ 1 ] [ 2 ] |
| Статус | Разработан в F-35. |
| Основной пользователь | Агентство перспективных оборонных исследовательских проектов (DARPA) |
| Количество построенных | 2 (Х-35А/В и Х-35С) |
| Развитый в | Локхид Мартин F-35 Лайтнинг II |
Lockheed Martin X-35 — концептуальный самолет-демонстратор (CDA), разработанный компанией Lockheed Martin для программы Joint Strike Fighter . X-35 был объявлен победителем над конкурирующим Boeing X-32 , а разработанная вооруженная версия была запущена в производство в начале 21 века как F-35 Lightning II .
Разработка
[ редактировать ]
Joint Strike Fighter возник из нескольких требований к обычному истребителю для замены существующих типов. Фактический контракт на разработку JSF был подписан 16 ноября 1996 года. Программа JSF была создана для замены различных самолетов при одновременном снижении затрат на разработку, производство и эксплуатацию. Для этого было построено три варианта одного самолета, при этом первоначальная цель состояла в том, чтобы варианты имели более 70% общих частей. [ 3 ]
Первый — это F-35A, вариант с обычным взлетом и посадкой (CTOL). ВВС США Это самая маленькая и легкая версия, предназначенная в первую очередь для замены устаревших самолетов F-16 Fighting Falcons и A-10 Thunderbolt II . Это единственная версия с внутренней пушкой ГАУ-22 . F-35B представляет собой вариант с коротким взлетом и вертикальной посадкой (STOVL), предназначенный для замены самолетов Корпуса морской пехоты США AV-8 Harrier II и F/A-18 Hornets , а также Королевских ВВС / Королевского флота, самолетов Harrier GR7/GR9 начиная с 2015.
Королевский флот будет использовать его для замены своих Harrier GR7, а британские ВВС заменят Harrier GR9. Корпус морской пехоты США будет использовать F-35B для замены своих самолетов AV-8B Harrier II и F/A-18 Hornets, имеющих конструкцию, аналогичную по размеру F-35A ВВС, заменив объем топлива на системы вертикального полета. Как и Harrier, оружие будет перевозиться в капсуле. Вертикальный полет — безусловно, самый рискованный и, в конечном итоге, решающий фактор при проектировании. Наконец, F-35C, палубный вариант (CV), заменит «устаревшие» F/A-18 Hornet и послужит скрытным дополнением к F/A-18E/F Super Hornet .
У него будет более крупное складное крыло и большие поверхности управления для улучшения управления на малых скоростях, а также более прочное шасси, способное выдерживать нагрузки при посадке авианосца. Увеличенная площадь крыла обеспечивает увеличенную дальность полета и полезную нагрузку, достигая почти той же цели, что и гораздо более тяжелый Super Hornet. Первоначально ВМС США планировали закупить 480 JSF; в конечном итоге это число было увеличено до 260 самолетов, плюс еще 80 для Корпуса морской пехоты США.
Основными клиентами и финансовыми спонсорами являются США и Великобритания. Восемь других стран также финансируют разработку самолета. Общие затраты на разработку программы, за вычетом закупок, оцениваются в более чем 40 миллиардов долларов США , большая часть которых была гарантирована Соединенными Штатами. Затраты на производство оцениваются в 102 миллиона долларов США за единицу продукции из 2400 единиц. [ 4 ]
Существует три уровня международного участия. Великобритания является единственным партнером «Уровня 1», внесшим чуть более 2 миллиардов 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 долю программы, объем передачи технологий и субконтрактов, открытых для участия в тендерах национальных компаний, а также приоритетный порядок, в котором страны могут получить серийные самолеты. Израиль и Сингапур также присоединились в качестве участников сотрудничества в области безопасности. [ 5 ] Из-за задержек в разработке и испытаниях дата внедрения F-35 постепенно переносилась с 2010 на 2015 год. [ 6 ] [ 7 ]
Дизайн
[ редактировать ]Элементы конструкции X-35 были впервые использованы на F-22 Raptor , а части конструкции выхлопного канала вертикального взлета и посадки ранее использовались в Convair Model 200 , сверхзвуковом истребителе вертикального взлета и посадки 1972 года, предназначенном для корабля морского управления ; в частности, трехопорное поворотное сопло, использованное в X-35B, было впервые разработано компанией Convair. [ 8 ] [ 9 ]
Кроме того, в 1991 году Lockheed приобрела технические данные у списанного Як-141 для изучения и анализа его поворотного сопла. [ № 1 ] [ 11 ] [ 12 ] [ 13 ] Хотя нашлемные системы отображения уже интегрированы в некоторые истребители четвертого поколения , такие как JAS 39 Gripen , F-35 станет первым современным боевым самолетом, в котором нашлемные дисплеи полностью заменят проекционный дисплей . [ 14 ]
Во время определения концепции два демонстрационных планера для каждой группы подрядчиков пройдут летные испытания. Локхид Мартин [ Н 2 ] Самолет-демонстратор состоял из Х-35А (который позже был преобразован в Х-35В) и Х-35С с более крупным крылом. [ 15 ] Силовые установки X-32 и X-35 были заимствованы из самолета Pratt & Whitney F119 , причем вариант STOVL последнего включал модуль подъемного вентилятора Rolls-Royce. Поскольку это были демонстраторы концепции снижения риска STOVL, самолет-демонстратор не должен был иметь внутреннюю структуру или большинство подсистем конечного самолета в качестве системы вооружения. [ 16 ]
Подъемный вентилятор с приводом от вала
[ редактировать ]Вместо подъемных двигателей или использования двигателя с прямой подъемной силой, как у Rolls-Royce Pegasus в прыжковом самолете Harrier , X-35B был оснащен двигателем F119-PW-611, в котором использовалась новая система подъемного вентилятора с приводом от вала , запатентованная Lockheed Martin. инженер Пол Бевилаква и разработан компанией Rolls-Royce. [ 17 ] [ 18 ] В обычном полете на крыле F119-PW-611 был сконфигурирован как обычный турбовентиляторный двигатель со средним двухконтурным режимом и подогревом . Турбореактивный двигатель действовал как турбовальный двигатель, встроенный в фюзеляж (но с гораздо меньшим процентом общей тепловой энергии, извлекаемой ступенью турбины). [ 19 ]
Часть мощности двигателя извлекалась через турбину и использовалась для приведения в движение вала, идущего вперед через муфту и конический редуктор к вертикально установленному подъемному вентилятору противоположного вращения . Он располагался перед главным двигателем в центре самолета (его также можно рассматривать как высококонтурный ТРДД , но со ступенями вентилятора низкого давления, установленными удаленно от активной зоны двигателя на вытянутом, сцепленном валу, и создавая тягу вниз, а не назад вокруг активной зоны двигателя, как в обычном турбовентиляторном двигателе). [ 20 ]
Перепускной воздух из ступеней компрессора турбовентиляторного двигателя среднего двухконтурного двигателя выходил через пару сопел с креновыми стойками в крыльях по обе стороны фюзеляжа, в то время как тяга подъемного вентилятора уравновешивала тягу горячего потока активной зоны, выходящего при векторном крейсерском режиме. насадка на хвосте. Силовая установка X-35B эффективно действовала как мультипликатор потока, подобно тому, как турбовентилятор достигает эффективности, перемещая несгоревший воздух с меньшей скоростью и получая тот же эффект, что и огромный, но сверхзвуковой главный вентилятор Harrier. [ 21 ]
Как и подъемные двигатели, это дополнительное оборудование во время полета представляло собой собственный вес, но увеличенная подъемная тяга еще больше увеличивала взлетную полезную нагрузку. Охлаждающий вентилятор также уменьшил вредное воздействие горячего высокоскоростного воздуха, который мог повредить покрытие взлетно-посадочной полосы или палубу авианосца. Хотя это было рискованно и сложно, оно было создано для удовлетворения должностных лиц Министерства обороны, а летные испытания демонстраторов X-35 снизили риск до уровня технологической готовности 6. [ 22 ]
Операционная история
[ редактировать ]Оценка летных испытаний
[ редактировать ]X-35A впервые поднялся в воздух 24 октября 2000 года и протестировал летно-технические характеристики и характеристики управляемости летательного аппарата. После 28 испытательных полетов самолет был переоборудован в Х-35В, к которому добавили подъемный вентилятор с приводом от вала, кормовое поворотное сопло и стойки крена. 20 июля 2001 года, чтобы продемонстрировать возможности STOVL X-35, X-35B взлетел на высоту менее 500 футов (150 м), достиг сверхзвуковой скорости и приземлился вертикально. [ 23 ] [ 24 ] [ 25 ] X-35C впервые поднялся в воздух 16 декабря 2000 года и испытал имитацию восстановления носителя и подхода к мощности. [ 26 ]
В состязании Х-32 и Х-35 победителем был признан последний. В результате 26 октября 2001 года с компанией Lockheed Martin был заключен контракт на разработку и демонстрацию системы (SDD) F-35. [ 27 ]
Производство Ф-35
[ редактировать ]Между Х-35 и F-35, который разрабатывался как оперативная система вооружения, существует ряд отличий. Передняя часть фюзеляжа была удлинена на 5 дюймов (13 см), чтобы освободить место для бортового оборудования, а горизонтальные стабилизаторы были соответственно перемещены на 2 дюйма (5,1 см) назад, чтобы сохранить баланс и управление. Форма обтекателя сверхзвукового воздухозаборника без дивертора изменилась с четырехсторонней на трехстороннюю и была перемещена на 30 дюймов (76 см) к корме. Для размещения отсеков вооружения секция фюзеляжа была увеличена, а верхняя поверхность приподнята на 1 дюйм (2,5 см) вдоль центральной линии. После обозначения прототипов X-35 три варианта получили обозначения F-35A (CTOL), F-35B (STOVL) и F-35C (CV). [ 28 ]
Самолет на выставке
[ редактировать ]
X-35A был переоборудован в X-35B для участия в соревнованиях STOVL. Сейчас он находится в Национальном музее авиации и космонавтики Центра Стивена Ф. Удвар-Хейзи , недалеко от международного аэропорта Вашингтона имени Даллеса в Вирджинии. [ 29 ]
По окончании конкурса X-35C был передан в Музей военно-морской авиации Патаксент-Ривер в округе Сент-Мэри , штат Мэриленд . [ 30 ]
Технические характеристики (Х-35А)
[ редактировать ]
Данные журнала Air Force Magazine, [ 31 ] Неделя авиации и космических технологий, [ 32 ] [ 33 ] Рейс Интернэшнл, [ 34 ] Аэрокосмическая Америка [ 35 ]
Общие характеристики
- Экипаж: 1
- Длина: 50,5 футов (15,4 м)
- Размах крыльев: 33 фута (10 м)
- Высота: 13,3 фута (4,1 м)
- Площадь крыла: 450 кв. футов (42 м 2 )
- Пустой вес: 26 500 фунтов (12 020 кг)
- Максимальный взлетный вес: 50 000 фунтов (22 680 кг)
- Запас топлива: 15 000 фунтов (6800 кг) внутренний
- Силовая установка: 1 турбовентиляторный двигатель с турбонаддувом Pratt & Whitney JSF119-PW-611 , тяга 25 000 фунтов силы (110 кН) всухую, 40 000 фунтов силы (180 кН) с форсажной камерой.
Производительность
- Максимальная скорость: 1,5+ Маха на высоте.
- Дальность: 1200 миль (1400 миль, 2200 км) или более. [ Н 3 ]
- Боевая дальность: 600 миль (690 миль, 1100 км)
- Практический потолок: 50 000 футов (15 000 м)
Различия между вариантами
[ редактировать ]| Х-35А КТОЛ |
Х-35Б СТО |
Х-35С резюме | |
|---|---|---|---|
| Длина | 50,5 футов (15,4 м) | 50,5 футов (15,4 м) | 50,8 футов (15,5 м) |
| Размах крыльев | 33 фута (10,1 м) | 33 фута (10,1 м) | 40 футов (12,2 м) |
| Площадь крыла | 450 кв. футов (41,81 м 2 ) | 450 кв. футов (41,81 м 2 ) | 540 кв. футов (50,17 м 2 ) |
| Пустой вес | 26 500 фунтов (12 000 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) | >1400 миль (2600 км) |
Галерея
[ редактировать ]-
Х-35 на НАСМ в 2009 г. -
Кабина Х-35Б -
Двигатель и поворотный воздуховод -
Подъемный вентилятор
См. также
[ редактировать ]
Связанные разработки
Самолеты сопоставимой роли, конфигурации и эпохи
Связанные списки
Примечания
[ редактировать ]- ^ X-35B и Як-141 имеют сходство в конструкции поворотных сопел, но циклы движения STOVL различны: в X-35B используется подъемный вентилятор с приводом от вала для увеличения вертикальной подъемной силы, а в Як-141 используются два отдельных подъемных механизма. двигатели. [ 10 ]
- ^ Lockheed приобрела истребительное подразделение General Dynamics в Форт-Уэрте в 1993 году и объединилась с Martin Marietta в 1995 году, образовав Lockheed Martin.
- ^ Было заявлено, что X-35C имеет дополнительную дальность полета более чем на 100 морских миль по сравнению с X-35A.
Ссылки
[ редактировать ]- ^ "История JSF". Архивировано 15 июля 2019 года в Wayback Machine JSF. Проверено 11 января 2011 г.
- ^ «Первый полет Lockheed-Martin X-35A» .
- ^ Тирпак, Джон (14 марта 2016 г.). «Все за одного и один за всех» . Маг ВВС .
- ^ Мерл, Рене. «ГАО сомневается в стоимости совместного ударного истребителя». Washington Post , 16 марта 2005 г. Дата обращения: 9 января 2010 г.
- ^ Шнаси, Кэтрин В. «Приобретение совместных ударных истребителей: наблюдения за базой поставщиков». Счетная палата США . Проверено 8 февраля 2006 г.
- ^ Шаретт, Роберт (12 сентября 2012 г.). «Программа F-35 продолжает бороться с программным обеспечением» . IEEE-спектр .
- ^ «Программы Министерства обороны США на 2018 финансовый год (JSF)» (PDF) . dote.osd.mil . 2018. с. 25. Архивировано из оригинала (PDF) 26 июня 2019 года.
- ^ "Вертифлайт". Журнал Американского вертолетного общества , январь 2004 г.
- ^ Брэдли, Роберт (2013). Convair Advanced Designs II . Манчестер, Великобритания: Издательство Crécy Publishing. ISBN 978-0-8597917-0-0 .
- ^ Реншоу, Кевин (12 августа 2014 г.). «Трёхопорное поворотное сопло F-35B Lightning II» . Журнал Код Один .
- ^ Джексон 2000, с. 700.
- ^ "Объединенный ударный истребитель (JSF)". Джейн . Проверено 9 января 2010 года. Архивировано 26 февраля 2009 года в Wayback Machine.
- ^ Ганстон, Уильям «Билл» ; Гордон, Ефим (1997). Самолет Яковлева с 1924 года . Лондон, Великобритания: Книги по аэронавтике Патнэма. ISBN 978-1-55750-978-9 .
- ^ Дженкинс, Джим. «Главный летчик-испытатель рассказывает о F-35». Военные округа Колумбия , 2001 г. Проверено 6 июля 2008 г.
- ^ «История». Архивировано 15 июля 2019 года на сайте Wayback Machine Joint Strike Fighter (официальный сайт). Проверено 9 января 2010 г.
- ^ «Rolls-Royce LiftSystem демонстрирует успех при первой вертикальной посадке». Rolls-Royce, 19 марта 2010 г. Проверено 14 апреля 2012 г.
- ^ Бевилаква, Пол М; Шумперт, Пол К. Силовая установка для самолета с вертикальным и коротким взлетом и посадкой (патент), США: Патент гения, 5209428, заархивировано из оригинала 25 февраля 2012 г. , получено 9 января 2010 г.
- ^ Смит, Джон и Джон Кент. «Награда «Инженер года» журнала Design News достается изобретателю вентилятора в Lockheed Martin». Lockheed Martin , 26 февраля 2004 г. Проверено 9 января 2010 г.
- ^ Бевилаква, с. 779
- ^ Бевилаква, с. 779
- ^ Бевилаква, стр. 780–782
- ^ Бевилаква, стр. 782–783
- ^ "X-самолеты". Транскрипт Новы . ПБС. Проверено 9 января 2010 г.
- ^ «Силовая установка в Lockheed Martin Joint Strike Fighter выигрывает Collier Trophy». Архивировано 25 мая 2011 года в Wayback Machine Lockheed Martin , 28 февраля 2003 года. Проверено 9 января 2010 года.
- ^ «Lockheed Martin творит историю авиации своим истребителем Joint Strike Fighter» . Рейс Интернешнл . Архивировано из оригинала 7 марта 2016 года.
- ^ Уорвик, Грэм (июнь 2001 г.). «Время испытаний» . Рейс Интернешнл . стр. 70–72. Архивировано из оригинала 6 марта 2016 года.
- ^ Болкком, Кристофер. «JSF: история, статус и проблемы», стр. ЦРС-4. DTIC , 16 июня 2003 г. Проверено 18 сентября 2010 г.
- ^ Хес, Эрик (15 мая 2008 г.). «От X до F: F-35 Lightning II и его предшественники X-35» . Журнал Код Один . Локхид Мартин.
- ^ "Х-35Б." Национальный музей авиации и космонавтики. Проверено: 18 июня 2021 г.
- ^ «Экспонаты» . Музей военно-морской авиации Патаксент-Ривер . 18 июня 2021 г.
- ^ Тирпак, Джон (октябрь 1998 г.). «Обзор нового ударного истребителя». Журнал ВВС . стр. 36–41.
- ^ Уолл, Роберт; Фулгам, Дэвид (1 февраля 1999 г.). «Lockheed Martin устанавливает дизайн JSF, обращает внимание на стоимость, работу подсистемы» . Авиационная неделя .
- ^ Фулгам, Дэвид (5 марта 2001 г.). «Демонстратор Navy X-35C JSF приземляется медленнее, летит дальше» . Авиационная неделя .
- ^ Уорвик, Грэм (5 марта 2001 г.). «Начинаются испытания на зависании совместного ударного истребителя X-35C» . Рейс Интернешнл .
- ^ Яннотта, Бен (январь 2001 г.). «Соперники JSF сталкиваются». Аэрокосмическая Америка . стр. 34–40.
Библиография
[ редактировать ]- Бевилаква, Пол М. (сентябрь 2005 г.). «Двухцикловая силовая установка объединенного ударного истребителя» . Журнал движения и мощности . 21 (5): 778–783. дои : 10.2514/1.15228 .
- Иден, Пол, изд. (2004). Энциклопедия современных военных самолетов . Лондон, Великобритания: Янтарные книги. ISBN 1-904687-84-9 .
- Хамстра, Джеффри (2019). Хамстра, Джеффри В. (ред.). F-35 Lightning II: от концепции к кабине . Американский институт аэронавтики и астронавтики (AIAA). дои : 10.2514/4.105678 . ISBN 978-1-62410-566-1 . S2CID 212996081 .
- Джексон, Пол, изд. (2000), Все самолеты мира: 2000–2001 , Колсдон, Суррей, Великобритания: Информационная группа Джейн, ISBN 0-7106-2011-Х .
- 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: Salamander Books, ISBN 1-84065-384-1 .
Внешние ссылки
[ редактировать ]
- «Битва X-Planes (выборка JSF)» , Nova , PBS .
- Новостные статьи F-35 JSF , F-16, заархивировано из оригинала 9 сентября 2005 года .
- Галерея , LMTAS, заархивировано с оригинала 27 октября 2005 года .
- «Программные трудности» , The Australian , News, 28 июня 2006 г., заархивировано из оригинала 2 марта 2006 г.
- F-35 Joint Strike Fighter (JSF) (данные), Федерация американских учёных .