Дуглас Х-3 Стилет
| X-3 Стилет | |
|---|---|
| |
| Роль | Экспериментальный самолет |
| Производитель | Дуглас |
| Дизайнер | Шайлер Кляйнханс, Бейли Освальд и Фрэнсис Клаузер [ 1 ] |
| Первый полет | 15 октября 1952 г. |
| Ушедший на пенсию | 23 мая 1956 г. |
| Статус | Хранится в Национальном музее ВВС США. |
| Основные пользователи | ВВС США НАКА |
| Количество построенных | 1 |
Douglas X-3 Stiletto — США экспериментальный реактивный самолет 1950-х годов с тонким фюзеляжем и длинным коническим носом, выпускаемый компанией Douglas Aircraft Company. Его основная задача заключалась в исследовании конструктивных особенностей самолета, подходящего для устойчивых сверхзвуковых скоростей , что включало первое использование титана в основных компонентах планера . Дуглас разработал X-3 с целью достижения максимальной скорости примерно 2000 миль в час (3200 км/ч). [ 2 ] но для этой цели у него была серьезная недостаточная мощность, и он не мог даже превысить скорость 1 Маха в горизонтальном полете. [ 3 ] Хотя исследовательский самолет разочаровал, конструкторы Lockheed использовали данные испытаний X-3 для Lockheed F-104 Starfighter , который использовал аналогичную конструкцию трапециевидного крыла в успешном истребителе, развивающем скорость 2 Маха .
Проектирование и разработка
[ редактировать ]Douglas X-3 Stiletto был самым изящным из ранних экспериментальных самолетов, но его исследовательские достижения не оправдали первоначально запланированных результатов. Первоначально он предназначался для испытаний турбореактивных двигателей со скоростью 2 Маха, но в основном попал в категорию исследователей конфигурации, поскольку так и не достиг своих первоначальных целей по производительности из-за неадекватных двигателей. [ 4 ] Цель самолета была амбициозной — он должен был взлететь с земли своим ходом, подняться на большую высоту, поддерживать устойчивую крейсерскую скорость 2 Маха, а затем приземлиться своим ходом. Самолет также должен был проверить возможность создания крыльев с малым удлинением и широкомасштабного использования титана в конструкциях самолетов. Конструкция Douglas X-3 Stiletto является предметом патента США на дизайн № 172 588, выданного 13 июля 1954 года Фрэнку Н. Флемингу и Гарольду Т. Лускину и переданному компании Douglas Aircraft Company, Inc.
Строительство пары X-3 было одобрено 30 июня 1949 года. Во время разработки запланированные для X-3 двигатели Westinghouse J46 не могли соответствовать требованиям по тяге, размеру и весу, поэтому Westinghouse J34 были заменены турбореактивные двигатели с меньшей тягой , производившие только Тяга с форсажной камерой составляет 4900 фунтов силы (22 килоньютона) вместо запланированных 7000 фунтов силы (31 кН). Первый самолет был построен и доставлен на базу ВВС Эдвардс в Калифорнии 11 сентября 1952 года.
X-3 имел необычную стройную, обтекаемую форму, очень длинный, слегка сужающийся нос и небольшие трапециевидные крылья . Целью было создать максимально тонкую и тонкую форму, чтобы добиться низкого лобового сопротивления на сверхзвуковых скоростях. Удлиненная носовая часть должна была позволить разместить испытательное оборудование, а полузаглубленная кабина и лобовое стекло были спроектированы так, чтобы смягчить воздействие условий « тепловой чащи ». Низкое удлинение и нестреловидные крылья были разработаны для высокой скорости, а позже группа разработчиков Lockheed использовала данные испытаний X-3 для аналогичной конструкции крыла F-104 Starfighter. Из-за проблем с двигателем и планером частично завершенный второй самолет был списан, а его компоненты были использованы на запчасти. [ 5 ]
Операционная история
[ редактировать ]
Первый «прыжок» X-3 совершил 15 октября 1952 года летчик-испытатель Дугласа Билл Бриджман . Во время испытания на высокоскоростном рулении Бриджман поднял X-3 с земли и пролетел около мили (1,6 км), прежде чем снова опуститься на дно озера. Официальный первый полет Бриджман совершил 20 октября и продлился около 20 минут. К концу испытаний «Дугласа» в декабре 1953 года он совершил в общей сложности 26 полетов (с учетом прыжков). Они показали, что Х-3 был сильно недостаточно силен и им было трудно управлять; его взлетная скорость была необычайно высокой - 260 миль в час (230 узлов; 420 км / ч). А если серьезно, X-3 не достиг запланированной максимальной скорости. Для его первого сверхзвукового полета самолету пришлось совершить пикирование на 15°, чтобы достичь скорости 1,1 Маха. Самый быстрый полет X-3, совершенный 28 июля 1953 года, достиг скорости 1,208 Маха при пикировании на 30°. [ 3 ] План по переоснащению Х-3 ракетными двигателями рассматривался, но в конечном итоге от него отказались. [ 5 ]
После завершения программы испытаний подрядчика в декабре 1953 года Х-3 был поставлен ВВС США . Плохие характеристики X-3 означали, что будет создана только сокращенная программа, чтобы получить опыт работы с крыльями с малым удлинением. Подполковник Фрэнк Эверест и майор Чак Йегер совершили по три полета каждый. Хотя ими управляли пилоты ВВС, они считались рейсами NACA . После последнего полета Йегера в июле 1954 года NACA запланировала ограниченную серию исследовательских полетов на X-3. В первоначальных полетах учитывались продольная устойчивость и управляемость, нагрузки на крыло и хвостовое оперение, а также распределение давления.
Пилот NACA Джозеф А. Уокер совершил свой испытательный полет на X-3 23 августа 1954 года, а затем провел восемь исследовательских полетов в сентябре и октябре. К концу октября программа исследований была расширена и теперь включает испытания на поперечную и курсовую устойчивость. В ходе этих испытаний Х-3 резко переворачивался на околозвуковой и сверхзвуковой скорости, при этом руль направления оставался в центре. Несмотря на свои недостатки, Х-3 идеально подходил для этих испытаний. Масса двигателей, топлива и конструкции была сосредоточена в длинном узком фюзеляже, а крылья были короткими и короткими. В результате Х-3 был «нагружен» вдоль фюзеляжа, а не крыльев. Это было типично для истребителей, которые тогда находились в разработке или испытаниях.
Эти испытания привели бы к самому значимому полету X-3 и почти к гибели самолета. 27 октября 1954 года Уокер совершил резкий крен влево на скорости 0,92 Маха и высоте 30 000 футов (9 100 метров). X-3 перевернулся, как и ожидалось, но при этом накренился на 20° и отклонился на 16°. Самолет вращался пять секунд, прежде чем Уокеру удалось вернуть его под контроль. Затем он приготовился к следующей контрольной точке. Уокер перевел X-3 в пикирование, разогнавшись до 1,154 Маха на высоте 32 356 футов (9 862 м), где он сделал резкий крен влево. Самолет наклонился вниз и зафиксировал ускорение -6,7 g (-66 м/с²), затем накренился вверх до +7 g (69 м/с²). В то же время Х-3 сместился вбок, в результате чего нагрузка составила 2 г (20 м/с²). Уокеру удалось взять Х-3 под контроль и успешно приземлиться.
Послеполетное обследование показало, что фюзеляж подвергался максимальной предельной нагрузке. Если бы ускорение было выше, самолет мог бы развалиться. Уокер и X-3 испытали « сцепку инерции крена », при которой маневр по одной оси вызывает неуправляемый маневр по одной или двум другим. В то же время несколько североамериканских F-100 Super Sabre в аналогичные инциденты попали . NACA запустила исследовательскую программу, чтобы понять проблему и найти решения.
Для X-3 полет с креновой муфтой стал звездной точкой в его истории. Самолет был остановлен почти на год после полета и больше никогда не исследовал свою устойчивость по крену и границы управляемости. 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 так и не выполнил свою задачу по предоставлению аэродинамических данных на крейсерской скорости 2 Маха, его недолгая служба имела ценность. Он показал опасность сцепления инерции крена и предоставил данные ранних летных испытаний этого явления. Его небольшое, сильно нагруженное несмелое крыло использовалось в истребителе Lockheed F-104 Starfighter. [ 7 ] и это был один из первых самолетов, в которых использовался титан. Наконец, очень высокие скорости взлета и посадки X-3 потребовали усовершенствования технологии изготовления шин.
Производство
[ редактировать ]Было заказано два самолета, но построен только один, выполнивший 51 испытательный полет.
Самолет на выставке
[ редактировать ]- Х-3 был передан в 1956 году Национальному музею ВВС США на базе ВВС Райт-Паттерсон , штат Огайо. [ 8 ] По состоянию на 2008 год [update], он выставлен в Галерее исследований и разработок музея. [ 3 ]
Технические характеристики (Х-3)
[ редактировать ]
Данные самолетов McDonnell Douglas с 1920 года, том 1. [ 9 ]
Общие характеристики
- Экипаж: 1
- Длина: 66 футов 9 дюймов (20,35 м)
- Размах крыльев: 22 фута 8 дюймов (6,91 м)
- Рост: 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 (6 507 кг)
- Полная масса: 20 800 фунтов (9 435 кг)
- Максимальный взлетный вес: 22 400 фунтов (10 160 кг)
- Силовая установка: 2 турбореактивных двигателя Westinghouse XJ34-WE-17 с форсажной камерой, тяга 3370 фунтов силы (15,0 кН) каждый всухую, 4900 фунтов силы (22 кН) с форсажной камерой.
Производительность
- Максимальная скорость: 613,5 узлов (706,0 миль в час, 1136,2 км/ч) на высоте 20 000 футов (6 100 м)
- Максимальная скорость: 0,987 Маха.
- Дальность: 432 миль (497 миль, 800 км)
- Выносливость: 1 час на скорости 512,7 узлов (590,0 миль в час; 949,5 км/ч) на высоте 30 000 футов (9 100 м).
- Практический потолок: 38 000 футов (12 000 м) абсолютный
- Скорость набора высоты: 19 000 футов/мин (97 м/с).
- Нагрузка на крыло: 124,9 фунтов/кв. футов (610 кг/м). 2 )
- Тяга/вес : 0,476
См. также
[ редактировать ]Самолеты сопоставимой роли, конфигурации и эпохи
Связанные списки
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Хартман, Эдвин Фелпс (1 января 1970 г.). Приключения в исследованиях. История исследовательского центра Эймса, 1940–1965 гг . Библиотеки Калифорнийского университета.
- ^ «Популярная механика» . Журналы Херста. Январь 1954 г.: 102 . Проверено 4 апреля 2018 г.
{{cite journal}}: Для цитирования журнала требуется|journal=( помощь ) - ^ Перейти обратно: а б с Винчестер, Джим (главный редактор) (2007). Концептуальный самолет: прототипы, x-самолеты и экспериментальные самолеты (перепечатано под ред.). Ху: Grange Books. п. 88. ИСБН 978-1-84013-809-2 .
{{cite book}}:|first1=имеет общее имя ( справка ) - ^ Халлион, Ричард П. «NACA, НАСА и граница сверхзвука и гиперзвука» (PDF) . Технические отчеты НАСА . Проверено 7 сентября 2011 г.
- ^ Перейти обратно: а б Винчестер 2005, с. 89.
- ^ «Дуглас Х-3 Стилет» . Национальный музей ВВС США™ . Проверено 4 апреля 2018 г.
- ^ Пейс, Стив (1991). X-Fighters: экспериментальные и прототипные истребители ВВС США, от XP-59 до YF-23 . Оцеола, Висконсин: Motorbooks International. п. 130. ИСБН 0-87938-540-5 .
- ^ Путеводитель по музею ВВС США , 1975 г., стр. 88.
- ^ Франсильон, Рене Дж. (1988). Самолеты McDonnell Douglas с 1920 г. Том 1 (Новое изд.). Лондон: Патнэм. стр. 450–454. ISBN 978-0851778273 .
- Путеводитель по музею ВВС США . Авиабаза Райт-Паттерсон, Огайо: Ассоциация ВВС, издание 1975 года.
- Винчестер, Джим. «Дуглас Х-3». Концептуальный самолет: прототипы, X-Planes и экспериментальные самолеты . Кент, Великобритания: Grange Books plc, 2005. ISBN 978-1-84013-809-2 .
Внешние ссылки
[ редактировать ]
