Боинг Х-32
Х-32 JSF | |
---|---|
Х-32 | |
Роль | Экспериментальный невидимка истребитель- |
Производитель | Боинг |
Первый полет | 18 сентября 2000 г. |
Основной пользователь | Агентство перспективных оборонных исследовательских проектов (DARPA) |
Boeing X-32 — концептуальный самолет-демонстратор, разработанный для соревнований Joint Strike Fighter . Он проиграл демонстратору Lockheed Martin X-35 , получившему дальнейшее развитие в Lockheed Martin F-35 Lightning II .
Разработка
[ редактировать ]Фон
[ редактировать ]Этот раздел нуждается в дополнительных цитатах для проверки . ( январь 2019 г. ) |
В 1993 году Агентство передовых оборонных исследовательских проектов (DARPA) запустило проект общего доступного легкого истребителя (CALF). [1] Целью проекта была разработка малозаметной конструкции для замены всех Министерства обороны США более легких истребителей и штурмовиков , включая F-16 Fighting Falcon , McDonnell Douglas F/A-18 Hornet и самолетов с вертикальным/коротким взлетом. вертикальная посадка ( V/STOL ) AV-8B Harrier II . [2] Примерно в то же время стартовал проект Joint Advanced Strike Technology (JAST). [3] В 1994 году Конгресс США приказал объединить эти два самолета в программу Joint Strike Fighter (JSF).
Многие компании приняли участие в первом этапе этого проекта, который включал разработку концептуальных проектов самолетов для подачи в Министерство обороны . 16 ноября 1996 года компании Boeing и Lockheed Martin заключили контракты на производство по два концептуальных самолета-демонстратора (CDA) каждая. [4] По контракту эти истребители должны были продемонстрировать обычный взлет и посадку (CTOL), палубный взлет и посадку (версия CV), а также укороченный взлет и вертикальную посадку (STOVL). Ожидалось, что они также будут включать наземные демонстрации систем серийного самолета, таких как концепция предпочтительной системы вооружения (PWSC).
Одним из основных отклонений от предыдущих проектов был запрет компаниям использовать собственные деньги для финансирования развития. Каждому из них было выделено 750 миллионов долларов на производство двух самолетов, включая авионику, программное обеспечение и оборудование. Это ограничение способствовало внедрению недорогих технологий производства и сборки, а также не позволило Boeing или Lockheed Martin обанкротиться в попытке выиграть столь важное соревнование.
Проектирование Х-32
[ редактировать ]Стратегия Boeing для достижения конкурентного преимущества заключалась в том, чтобы предложить существенно более низкие затраты на производство и жизненный цикл за счет минимизации различий между различными версиями JSF. Поэтому X-32 был спроектирован на основе большого цельного углеродного волокна из композитного треугольного крыла . Крыло имело размах 9,15 метра, стреловидность передней кромки 55 градусов и могло вмещать до 20 000 фунтов (9 000 кг) топлива. Целью большого угла стреловидности было позволить использовать толстую секцию крыла, сохраняя при этом ограниченное околозвуковое аэродинамическое сопротивление , а также обеспечить хороший угол для установленного на крыле конформного антенного оборудования. [5] Изготовление крыла оказалось непростой задачей. [6] [7]
Стратегия конкуренции по стоимости также привела к тому, что компания Boeing выбрала систему управления вектором тяги с прямой подъемной силой для требований морской пехоты по короткому взлету и вертикальной посадке (STOVL), поскольку это потребовало бы лишь добавления модуля управления вектором тяги вокруг системы управления вектором тяги. главный двигатель. [6] Однако этот выбор требовал, чтобы двигатель был установлен непосредственно за кабиной и перемещал центр тяжести вперед из его обычного положения в реактивных истребителях (к задней части самолета), чтобы обеспечить зависание в нейтральном положении. В 1960-х годах компания Boeing предложила аналогичный сверхзвуковой истребитель с двигателем, установленным в середине центра тяжести, с соплами с векторной тягой, но дальше фотографий, опубликованных в Aviation Week , дело так и не пошло . [ нужна ссылка ] Для сравнения, разработка Lockheed выглядела, скорее, как уменьшенная версия истребителя -невидимки F-22 Raptor . [8] Еще одним результатом выбора системы прямого подъема стал большой воздухозаборник, расположенный на подбородке. Это было необходимо для подачи достаточного количества воздуха в главный двигатель (чтобы обеспечить тягу, необходимую для зависания) во время фазы нулевой горизонтальной скорости, когда он не мог использовать давление набегающего воздуха. Побочным эффектом этого большого воздухозаборника была потенциальная прямая видимость лопаток компрессора для радара (см. Поперечное сечение радара ). Возможности смягчения последствий включали регулируемые перегородки, предназначенные для блокировки входящих радиоволн без негативного воздействия на поток воздуха. [5]
Изменения дизайна
[ редактировать ]Два самолета Х-32 имели треугольное крыло. Однако через восемь месяцев после начала строительства концептуального самолета-демонстратора требования к маневренности и полезной нагрузке JSF были уточнены по запросу ВМФ , а конструкция треугольного крыла Boeing не соответствовала новым целям. Инженеры изменили конструкцию самолета, установив обычное скошенное сдвоенное оперение , что уменьшило вес и улучшило маневренность, но менять самолет было уже поздно. Было решено, что их будет достаточно для демонстрации технологий Boeing. [6]
14 декабря 1999 года компания Boeing представила оба демонстратора своей концепции на своем заводе в Палмдейле, Калифорния, перед 5500 присутствующими. Хотя ожидалось появление X-32A, выпуск X-32B стал неожиданностью, поскольку строительство последнего самолета началось примерно на три месяца позже первого и было завершено через шесть недель после X-32A. [9] Компания Boeing объяснила быстрое создание версии STOVL использованием цифровых методов проектирования и сборки. [10] После установки двигателя Pratt & Whitney F119 в апреле 2000 года X-32A приступил к испытаниям на рулежке на малых и средних скоростях, которые завершились к концу мая. [11] [12]
Летные испытания
[ редактировать ]Из-за тяжелой конструкции треугольного крыла X-32 компания Boeing продемонстрировала STOVL и сверхзвуковой полет в отдельных конфигурациях, при этом конфигурация STOVL требует снятия некоторых частей с истребителя. Компания пообещала, что их традиционная конструкция хвостового оперения для серийных моделей не потребует отдельных конфигураций. Напротив, концептуальный самолет-демонстратор Lockheed Martin X-35 был способен переключаться между STOVL и сверхзвуковой конфигурацией в середине полета. [6]
Первый полет X-32A (предназначенный для CTOL и авианосных испытаний) состоялся 18 сентября 2000 года с завода Boeing в Палмдейле на базу ВВС Эдвардс . Самолет, пилотируемый летчиком-испытателем Boeing Фредом Ноксом, преодолел взлетно-посадочную полосу длиной 2200 футов (670 м), а затем поднялся в воздух на скорости 150 узлов (280 км / ч; 170 миль в час) около 8:00 утра. [13] Вскоре после взлета была обнаружена незначительная утечка гидравлики, и полет сократили до 20 минут с ожидаемых 30–40 минут. [14] По словам Нокса, самолету-преследователю F/A-18 требовалось «много форсажной камеры», чтобы не отставать от X-32 на начальных этапах. Во время полета самолет достиг высоты 10 000 футов (3 000 м), скорости 200 узлов (370 км / ч; 230 миль в час) и угла атаки 13 °. Несмотря на сокращенный полет, было выполнено около 80% запланированных контрольных точек. [13] Он был оснащен обычной модификацией турбовентиляторного двигателя с форсажным двигателем F-22, получившим обозначение F119-PW-614C. [ нужна ссылка ]
29 марта 2001 года версия X-32B STOVL совершила свой первый полет. Полет длился 50 минут, самолет летел из Палмдейла на авиабазу Эдвардс. Первоначально полет был запланирован на третий квартал 2000 года. [15] [16] На самолете STOVL использовалась модифицированная версия двигателя -614С, известная как F119-PW-614S. [17] В обычном полете Ту-614С работал как обычный ТРДДД с форсажной камерой сгорания. Однако в режиме STOVL дроссельная заслонка отводила выхлопные газы основного потока к паре сопел управления вектором тяги, расположенных близко к центру тяжести самолета. Перед этими соплами располагалось сопло с реактивной сеткой, обеспечивающее поток холодного байпасного воздуха для минимизации рециркуляции горячего газа. Также имелась пара воздуховодов, ведущих к соплам крена возле законцовок крыла. Две пары воздуховодов питали сопла кормового отклонения от курса и сопла прямого тангажа. [18] Форсажная камера не горела, при подъеме газа не было. X-32B достиг STOVL полета почти так же, как AV-8B Harrier II, с изменением вектора тяги реактивного выхлопа. Плавный переход (между STOVL и нормальным режимами) был достигнут за счет поддержания постоянного согласования двигателя, чему способствовал алгоритм системы управления, поддерживающий фиксированную общую эффективную площадь сопла. Таким образом, двигатель не знал об открытии и закрытии различных сопел для завершения перехода. [ нужна ссылка ]
F119-PW-614S был двигателем с прямой подъемной силой, тогда как команда Lockheed Martin STOVL использовала более сложную и рискованную альтернативу, известную как F119-PW-611, которая включала в себя подъемный вентилятор с дистанционным приводом от вала, приводимый в действие главным двигателем. Однако это создавало большую подъемную тягу, чем это было возможно при использовании только прямых выхлопных газов. Успешная конструкция будет иметь большую полезную нагрузку и, следовательно, большую дальность полета, чем простой турбовентиляторный двигатель с регулируемым вектором тяги . [19]
Летные испытания самолетов обеих компаний продолжались до июля 2001 года. [ нужна ссылка ]
конкурс JSF
[ редактировать ]26 октября 2001 года Министерство обороны объявило, что Lockheed Martin X-35 выиграл конкурс JSF. X-35 будет преобразован в серийный Lockheed Martin F-35 Lightning II . [6]
Потеря контракта JSF с Lockheed Martin в 2001 году стала серьезным ударом для Boeing, поскольку он представлял собой самый важный международный проект истребителя со времен конкурса по программе легких истребителей 1960-х и 1970-х годов, который привел к созданию F-16 Fighting Falcon. и F/A-18 Хорнет . В то время производственный цикл JSF оценивался примерно в 3000–5000 экземпляров. [20] До заключения контракта многие законодатели выдвигали идею сохранить проигравшего конкурента в качестве субподрядчика; однако принцип «победитель получает все» не изменился. Тем не менее, компания Boeing рассматривает свою работу над X-32 как стратегическую инвестицию, дающую важные технологии, которые она смогла применить в Boeing F/A-18E/F Super Hornet и других исследованиях. [21]
Выживший самолет
[ редактировать ]В 2005 году Boeing X-32A был передан Национальному музею ВВС США недалеко от Дейтона, штат Огайо . Его состояние ухудшилось из-за того, что он находился на улице в течение нескольких лет после окончания соревнований JSF. [22] В декабре 2023 года музей завершил трехмесячную реставрацию самолета. [23] 31 мая 2024 года X-32A был перенесен в галерею исследований и разработок в качестве экспоната, припаркованного рядом со столь же злополучным YF-23 «Черная вдова II». [24]
X-32B был передан в Музей военно-морской авиации Патаксент-Ривер, расположенный рядом с военно-морской авиацией Патаксент-Ривер в округе Сент-Мэри, штат Мэриленд, в 2005 году. [25] В июне 2009 года он прошел реставрацию в реставрационной мастерской музея, но с тех пор пришел в упадок. Самолет представлен на выставке.
Галерея
[ редактировать ]Реставрация
[ редактировать ]-
2005 реставрационные работы
-
2007
-
Состояние самолета в 2019 году перед началом полной реставрации
-
Двигатель снят
Послереставрация Х-32А
[ редактировать ]-
Буксировка для показа
-
Технические характеристики
[ редактировать ]Данные Фроули [26]
Общие характеристики
- Экипаж: 1
- Длина: 45 футов 0,1 дюйма (13,72 м)
- Размах крыльев: 36 футов 0 дюймов (10,97 м)
- Высота: 17 футов 3,8 дюйма (5,28 м)
- Площадь крыла: 590 кв. футов (54,8 м 2 )
- Пустой вес: 24 030 фунтов (10 900 кг)
- Максимальный взлетный вес: 38 000 фунтов (17 200 кг)
- Силовая установка: 1 Pratt & Whitney YF119 -PW-614 с форсажным двигателем турбовентиляторный двигатель , тяга всухую 28 000 фунтов силы (120 кН), 43 000 л.с. [27] фунт-сила (190 кН) с форсажной камерой
Производительность
- Максимальная скорость: 1200 миль в час (1931 км/ч, 1000 узлов) на высоте.
- Максимальная скорость: 1,6 Маха.
- Дальность по профилю миссии ВВС США : 850 миль (1574 км).
- Дальность по USN профилю миссии : 750 миль (1389 км).
- Дальность по профилю миссии USMC / RN : 600 морских миль (1112 км)
Вооружение
- 20-мм пушка М61А2 или 27-мм Маузер БК-27. пушка
- Внутренние: 6 ракет AMRAAM « воздух-воздух» или 2 ракеты AMRAAM «воздух-воздух» и 2 управляемые бомбы класса 2000 фунтов (900 кг).
- Внешний: прибл. 15 000 фунтов (6 800 кг) полного набора внешних запасов, включая управляемое вооружение, противорадиационные ракеты , оружие класса «воздух-поверхность», вспомогательные топливные баки.
См. также
[ редактировать ]Самолеты сопоставимой роли, конфигурации и эпохи
Связанные списки
Ссылки
[ редактировать ]- Примечания
- ^ «Этот истребитель-невидимка, возможно, и уродлив, но Х-32 почти был F-35» . 15 августа 2021 г.
- ^ DARPA / «Общий доступный легкий истребитель ВМФ (CALF) 1993–1994 гг.». globalsecurity.org . Проверено: 13 сентября 2009 г.
- ^ «Объединенная передовая ударная технология (JAST)». globalsecurity.org . Проверено: 13 сентября 2009 г.
- ^ Грег Шнайдер (27 октября 2001 г.). «Lockheed Martin превосходит Boeing по контракту на истребитель» . Вашингтон Пост . Вашингтон, округ Колумбия, ISSN 0190-8286 . OCLC 1330888409 .
- ^ Jump up to: а б Свитмен, Билл. Локхид Стелс . Санкт-Петербург Пол, Миннесота: MBI, 2001. ISBN 0760308527 .
- ^ Jump up to: а б с д и «Битва X-планов». НОВА , НОВА (сериал), дата выхода: 4 февраля 2003.
- ^ «Битва X-планов». Транскрипты НОВЫ (сериала). Проверено: 30 июня 2011 г.
- ^ Журнал Aviation History, 9 марта 2011 г. Дата обращения: 27 мая 2012 г.
- ^ Берджесс, Ричард Р. (1 февраля 2000 г.). «Боинг выкатывает демонстраторов JSF» . Морская Сила . Архивировано из оригинала 11 сентября 2016 года.
- ^ Норрис, Гай (22 декабря 1999 г. - 3 января 2000 г.). «Boeing представляет демонстраторы X-32» . Рейс Интернешнл . Лондон, Великобритания: Деловая информация Reed: 15. ISSN 0015-3710 .
- ^ «Boeing устанавливает двигатель на совместный ударный истребитель X-32A» . Оборонная газета . 12 апреля 2000 г. Архивировано из оригинала 11 сентября 2016 г.
- ^ «Демонстратор Boeing JSF завершил испытания низко- и среднескоростного такси» . Оборонная газета . 25 мая 2000 г. Архивировано из оригинала 11 сентября 2016 г.
- ^ Jump up to: а б «Объединенный ударный истребитель Boeing X-32A демонстрирует выдающиеся летные качества» . Рейс Интернешнл . 158 (4748). Лондон, Великобритания: Деловая информация Reed: 5. ISSN 0015-3710 . Проверено 7 июля 2016 г.
- ^ Вулф, Фрэнк (19 сентября 2000 г.). «Демонстратор Boeing JSF совершил первый полет; обнаружена небольшая утечка гидравлики (Joint Strike Fighter) (Краткая статья)» . Оборонная газета . Архивировано из оригинала 11 сентября 2016 года.
- ^ «Первый полет истребителя соответствует условностям». Рейс Интернешнл . Лондон, Великобритания: Reed Business Information: 8. 3–9 апреля 2001 г. ISSN 0015-3710 .
- ^ Уорвик, Грэм (7–13 марта 2000 г.). «Технические проблемы задерживают демонстрационный образец Boeing JSF». Рейс Интернешнл . Лондон, Великобритания: Деловая информация Reed: 18. ISSN 0015-3710 .
- ^ «Объединенный ударный истребитель» .
- ^ Оригиналы. Изображение s-media-cache-ak0.pinimg.com
- ^ «Локхид Мартин | Боинг | 2001 | 2278 | Архив полетов» . www.flightglobal.com . Архивировано из оригинала 6 июля 2010 года.
- ^ «Lockheed Martin выигрывает контракт JSF». allbusiness.com , 1 декабря 2001 г. Проверено: 13 сентября 2009 г.
- ^ «Исторический снимок: Объединенный ударный истребитель X-32» . Боинг . 2015 . Проверено 17 июля 2015 г.
- ^ «Национальный музей ВВС США», опубликовано 5 июня 2015 г.; Проверено: 23 августа 2017 г.
- ^ Рогоуэй, Тайлер (11 декабря 2023 г.). «Преображение X-32: до и после» . Драйв . Проверено 12 декабря 2023 г.
- ^ Национальный музей ВВС США (31 мая 2024 г.). Boeing X-32A присоединяется к галерее исследований и разработок (короткий обзор с дрона) . Проверено 2 июня 2024 г. - через YouTube.
- ^ "Музей военно-морской авиации Патаксент-Ривер" . история.военно-морской флот.mil . Проверено: 30 июня 2011 г.
- ^ Фроули 2000, стр. 31.
- ^ «Характеристики двигателя Pratt & Whitney F135 для конкурса двигателей JSF». Архивировано 4 ноября 2015 года на сайте Wayback Machine f135engine.com . Проверено: 30 июня 2011 г.
- Библиография
- Фроули, Джерард (2000). «Боинг Х-32 JSF». Боевой самолет с 1945 года . Лондон: Aerospace Publications, 2000. ISBN. 1875671501 .
- Дженкинс, Деннис Р. и др. «SP-2003-4531: Американские автомобили X, инвентарь – от X-1 до X-50». НАСА , июнь 2003 г.
- Дженкинс, Деннис Р. и Тони Р. Лэндис. Экспериментальные и прототипы реактивных истребителей ВВС США. Северный филиал, Миннесота: Specialty Press, 2008. ISBN 978-1580071116 .
- Кейспер, Джеральд. Объединенный ударный истребитель Lockheed F-35 . Лондон: Pen & Sword Aviation, 2007. ISBN 978-1844156313 .