Jump to content

Дженерал Дайнемикс F-16XL

Это хорошая статья. Нажмите здесь для получения дополнительной информации.
(Перенаправлено с F-16XL )

F-16XL
F-16XL, который конкурировал с F-15E в контракте на усовершенствованный тактический истребитель ВВС США в 1984 году.
Роль Экспериментальный истребитель
Национальное происхождение Соединенные Штаты
Производитель Общая динамика
Первый полет 3 июля 1982 г.
Ушедший на пенсию 2009
Основные пользователи ВВС США
НАСА
Количество построенных 2
Разработано на основе General Dynamics F-16 Файтинг Фалкон

General Dynamics F-16XL представляет собой модификацию F-16 Fighting Falcon с треугольным крылом с изогнутой стрелкой . Он участвовал в (ETF) ВВС США (USAF) конкурсе усовершенствованных тактических истребителей в 1981 году, но проиграл F-15E Strike Eagle . Два прототипа были отложены до тех пор, пока в 1988 году их не передали НАСА для дополнительных авиационных исследований. Оба самолета были полностью выведены из эксплуатации в 2009 году и хранились на базе ВВС Эдвардс .

Разработка

[ редактировать ]

МОШЕННИКИ

[ редактировать ]
Команда дизайнеров SCAMP в конце 1977 года, начиная слева: Гарри Хиллакер, Эндрю Льюис, Кенни Барнс, Джим Гордон.

Вскоре после победы в легких истребителей программе компания General Dynamics Fort Worth начала исследование возможных модификаций F-16 с целью улучшения возможностей полетов как воздух-воздух, так и воздух-земля, сохраняя при этом общность деталей с F-16A . [ 1 ] Под руководством Гарри Хиллакера (конструктора оригинального F-16 ) был начат проект сверхзвукового крыла и маневренного прототипа (SCAMP). Рассматривалось несколько конструкций крыла, в том числе одна, использующая крыло прямой стреловидности , но большое крыло « изогнутой стрелы » (похожее на крыло Saab 35 Draken ). [ примечание 1 ] преследовался из-за его гораздо более эффективного аэродинамического качества на сверхзвуковых скоростях. [ 2 ]

Компания тесно сотрудничала с Исследовательским центром НАСА в Лэнгли. [ 3 ] и вложил значительные средства в исследования и разработки для испытаний в аэродинамической трубе. В течение нескольких лет конструкция дорабатывалась, что привело к созданию окончательной конструкции F-16XL к концу 1980 года. [ 4 ]

Расширенное соревнование тактических истребителей

[ редактировать ]
F-16XL и обычный F-16

В 1980 году ВВС США стали партнером. [ 5 ] предоставление фюзеляжей третьего [ примечание 2 ] и пятый [ примечание 3 ] производство F-16 для конверсии. Эти два фюзеляжа стали единственными экземплярами F-16XL . [ 6 ]

В марте 1981 года ВВС США объявили о программе Enhanced Tactical Fighter (ETF) по закупке замены F-111 Aardvark . [ 7 ] Концепция предусматривала самолет, способный выполнять задачи глубокого перехвата , не требуя дополнительной поддержки в виде истребительного сопровождения или поддержки помех. General Dynamics представила F-16XL, а McDonnell Douglas представила вариант F-15 Eagle . Хотя эти два самолета боролись за одну и ту же роль, у них были совершенно разные подходы к проектированию. F -15E потребовал очень мало изменений по сравнению со своими базовыми F-15B или D , в то время как F-16XL имел серьезные структурные и аэродинамические отличия от оригинального F-16 . [ 8 ] Таким образом, для запуска в серийное производство F-16XL потребовалось бы гораздо больше усилий, времени и денег. [ 9 ] Кроме того, F-15E имел два двигателя, что обеспечивало ему гораздо большую максимальную взлетную массу и резервирование в случае отказа двигателя. [ 9 ] [ примечание 4 ]

В феврале 1984 года ВВС США заключили контракт с ETF с McDonnell Douglas. [ 10 ] [ 11 ] [ 12 ] Два F-16XL были возвращены ВВС и помещены на хранение на базу ВВС Эдвардс . [ 13 ] Если бы General Dynamics выиграла конкурс, F-16XL пошел бы в производство как F-16E/F (E — одноместный, F — двухместный). [ 14 ]

Вид снизу самолета F-16XL в режиме воздух-воздух слева. Самолет вооружен двумя ракетами AIM-9 Sidewinder , установленными на законцовках крыла, четырьмя установленными на фюзеляже ракетами AIM-120 AMRAAM, а также 12 Mark 82 . 500-фунтовыми бомбами

Крыло и задние горизонтальные поверхности управления базового F-16A были заменены треугольным крылом с коленчатой ​​стрелой, размер которого на 115% превышал исходное. [ 15 ] Широкое использование композитов графит-бисмалеимид позволило сэкономить 595 фунтов (270 кг) веса. [ 16 ] но F-16XL-1 и XL-2 были на 4100 фунтов (1900 кг) и 5600 фунтов (2500 кг) тяжелее оригинального F-16A соответственно . [ 17 ] [ примечание 5 ]

Менее заметно то, что фюзеляж был удлинен на 56 дюймов (140 см) за счет добавления двух секций на стыках основных узлов фюзеляжа. [ 15 ] При новой конструкции крыла хвостовую часть пришлось наклонить на 3,16°. [ 18 ] и сняты брюшные плавники, чтобы они не ударялись о тротуар во время взлета и приземления. [ 19 ] F -16XL-2 также получил воздухозаборник большего размера, который впоследствии был включен в более поздние варианты F-16 . [ 20 ]

Эти изменения привели к улучшению аэродинамического качества в сверхзвуковом полете на 25%. [ 21 ] оставаясь сопоставимыми в дозвуковом полете, [ 22 ] и самолет, который, как сообщается, плавно управлялся на высоких скоростях и малых высотах. [ 23 ] Расширения увеличили внутренний запас топлива на 4350 фунтов (1970 кг), или примерно на 65%. [ 15 ] [ примечание 6 ] F -16XL мог нести в два раза больше боеприпасов, чем F-16A , и доставлять их на 50% дальше. [ 26 ] Увеличенное крыло и усиленные узлы подвески позволили обеспечить широкие возможности настройки полезной нагрузки: [ 27 ]

тестирование НАСА

[ редактировать ]
НАСА F-16XL № 2 проводит исследование ламинарного потока
Во время испытаний НАСА использовались пассивные и активные аэродинамические перчатки.
НАСА F-16XL # 1 летит вместе с НАСА SR-71A

В 1988 году два самолета были переданы Летно-исследовательскому центру НАСА Эймс-Драйден сверхзвукового ламинарного потока для исследования в рамках программы высокоскоростного гражданского транспорта (HSCT). [ 28 ] F-16XL считался идеальным для этих испытаний из-за его изогнутого крыла и высокоскоростных возможностей на большой высоте. [ 29 ] Испытания проводились НАСА и отраслевой командой. [ примечание 10 ] и были предназначены для достижения ламинарного потока над крыльями, проверки методологии проектирования вычислительной гидродинамики (CFD) и тестирования систем активного всасывания. [ 30 ] Эти испытания включали установку аэродинамических перчаток с пассивным или активным всасыванием. Перчатка с активным всасыванием предназначалась для отвода турбулентного потока воздуха над крыльями во время сверхзвукового полета, восстанавливая ламинарный поток и уменьшая сопротивление . [ 31 ] [ 32 ] [ 33 ] НАСА Исследовательский центр в Лэнгли разработал и координировал эксперименты с F-16XL . [ 34 ]

F-16XL-1 был оснащен активной присоской, закрывающей левое крыло. [ 35 ] Спроектированный и изготовленный компанией North American Aviation , он имел вырезанные лазером отверстия номинального диаметра 0,0025 дюйма (0,064 мм) при одинаковой плотности 2500 на квадратный дюйм (390/см). 2 ) интервал. [ 35 ] Всасывание осуществлялось турбокомпрессором системы кондиционирования Convair 880 , в котором находились боеприпасы к 20-мм пушке. [ 31 ] [ 35 ] Перчатка покрывала площадь более 5 квадратных футов (0,46 м2). 2 ) крыла. Всего с мая 1990 года по сентябрь 1992 года F-16XL-1 совершил 31 испытательный полет для этих испытаний. [ 32 ] Впоследствии его использовали для проверки взлетных характеристик, шума двигателя и явления звукового удара. [ 36 ]

На F-16XL-2 двигатель заменили на более мощный General Electric F110-129 . [ 12 ] [ 37 ] Он достиг ограниченного суперкрейсерского режима - цели проектирования F-16XL , которая так и не была достигнута в испытаниях ETF, когда он достиг скорости 1,1 Маха на высоте 20 000 футов (6 100 м) на полной боевой мощности. [ 38 ] Он устанавливался с пассивной перчаткой на правом крыле и активной присоской на левом крыле. [ 32 ] Пассивная перчатка была оснащена приборами для измерения характеристик обтекания крыла. [ 39 ] Активная всасывающая перчатка была разработана и изготовлена ​​компанией Boeing; он был сделан из титана и имел более 12 миллионов вырезанных лазером отверстий диаметром 0,0025 дюйма (0,064 мм) каждое, расположенных на расстоянии от 0,010 до 0,055 дюйма (от 0,025 до 0,140 см) друг от друга. [ 40 ] [ 31 ] [ 41 ] Всасывание осуществлялось турбокомпрессором наддува воздуха в кабине самолета Боинг-707 , установленным на месте 20-мм барабана с боеприпасами, выпускавшего воздух над правым крылом. [ 42 ] [ 32 ] [ 33 ] Всего с октября 1995 по ноябрь 1996 года F-16XL-2 выполнил 45 испытательных полетов. [ 43 ] [ 31 ]

Хотя был достигнут «значительный прогресс» в достижении ламинарного потока на сверхзвуковых скоростях, ни один из самолетов не достиг необходимых характеристик ламинарного потока на заданных скоростях и высотах. [ 44 ] [ 45 ] [ 46 ] Тем не менее представители НАСА сочли программу испытаний успешной. [ 32 ] НАСА кратко исследовало возможность использования Ту-144 , который больше напоминал бы высокоскоростной гражданский транспортный самолет, для продолжения исследований сверхзвукового ламинарного потока, но не реализовало эту идею из-за ограниченного бюджета. [ 47 ]

По завершении программ испытаний в 1999 году оба F-16XL были помещены на хранение в НАСА Драйден. [ 12 ] В 2007 году Boeing и НАСА изучили возможность возвращения F-16XL-1 ВВС США, в полетный статус и модернизации его с использованием многих улучшений, обнаруженных в F-16 Block 40 с целью дальнейшего тестирования технологии подавления звукового удара. [ 48 ] F-16XL-1 прошел рулежные испытания в Драйдене и прошел проверку систем. [ 48 ] Однако оба F-16XL были сняты с вооружения в 2009 году и хранились на авиабазе Эдвардс. [ 49 ]

Самолет F-16XL на выставке

[ редактировать ]

Технические характеристики (F-16XL №2)

[ редактировать ]
Орфографическая проекция схемы F-16XL.
Orthographically projected diagram of an F-16XL
Лазеры освещают поток воздуха над моделью F-16XL в аэродинамической трубе НАСА.

Данные от Дарлинг, [ 51 ] F-16.net, [ 52 ] Пичирильо [ 53 ]

Общие характеристики

  • Экипаж: один (XL №1) или двое (XL №2).
  • Длина: 54 фута 2 дюйма (16,51 м)
  • Размах крыла: 32 фута 5 дюймов (9,88 м) (34 фута 3 дюйма (10,44 м) с AIM-9 на законцовке крыла) [ 54 ]
  • Высота: 17 футов 7 дюймов (5,36 м)
  • Площадь крыла: 663 кв. футов (61,6 м 2 )
  • Пустой вес: 21 157 фунтов (9 600 кг) [ 17 ]
  • Полная масса: 48 000 фунтов (21 800 кг)
  • Максимальный взлетный вес: 48 000 фунтов (21 800 кг)
  • Силовая установка: 1 General Electric F110 -GE-100 турбовентиляторный двигатель , тяга 17 100 фунтов силы (76 кН) всухую, 28 900 фунтов силы (129 кН) с форсажной камерой.

Производительность

  • Максимальная скорость: 1350 миль в час (2170 км/ч, 1170 узлов) [ примечание 11 ]
  • Максимальная скорость: 2,0 Маха.
  • Дальность: 2285 миль (3675 км, 1985 миль) (самый длинный результат достигнут до октября 1985 г.) [ 57 ] )
  • Перегоночная дальность: 2580 миль (4160 км, 2245 морских миль) (с 2 сбрасываемыми баками по 600 галлонов США (2300 л) [ 25 ] )
  • Практический потолок: 55 000 футов (16 750 м) [ 55 ]
  • Скорость набора высоты: 62000 футов/мин (310 м/с). [ 52 ]

Вооружение

  • Орудия: 1 × 20-мм M61 Vulcan. поворотная пушка [ примечание 12 ]
  • Узлы подвески: 17 пилонов грузоподъемностью до 15 000 фунтов (6 800 кг) полезной нагрузки (Примечание: станции 2–5 и 13–16 были разделены на группы, как и у F-15E).

См. также

[ редактировать ]

Связанные разработки

Самолеты сопоставимой роли, конфигурации и эпохи

Связанные списки

  1. ^ Пикчирильо 2014 , с. 7: «Они были ориентированы на увеличение дальности полета и полезной нагрузки, расширение основных задач и разработку усовершенствованных версий или производных конфигураций самолета. Важно отметить, что они были предназначены для улучшения возможностей как воздух-воздух, так и воздух-земля, сохраняя при этом максимально возможная общность с базовой конструкцией F-16».
  2. ^ Jump up to: а б Пикчирилло 2014 , с. 7-10.
  3. ^ Чемберс 2000 , стр. 156–158.
  4. ^ Пикчирилло 2014 , стр. 34–35, 69–70.
  5. ^ Пикчирильо 2014 , Глава 3.
  6. ^ Jump up to: а б с Пиччирильо 2014 , стр. 76–77
  7. ^ Пикчирильо 2014 , с. 149.
  8. ^ Пикчирильо 2014 , с. 159: «...F-16E потребовал серьезных изменений в базовом планере F-16. ... Изменения, необходимые для F-15E, не были сочтены GAO такими значительными, как те, которые необходимы для F-16E, и в основном состоял из структурных модификаций крыльев, а также усиленного шасси».
  9. ^ Jump up to: а б с Пиччирильо 2014 , стр. 156–157
  10. ^ Пикчирильо 2014 , с. 161.
  11. ^ «24 февраля 1984 года: F-15 стал новым истребителем двойного назначения ВВС» . www.aftc.af.mil . Летно-испытательный центр ВВС. 24 февраля 2021 года. Архивировано из оригинала 8 марта 2023 года . Проверено 8 марта 2023 г.
  12. ^ Jump up to: а б с Уолтон, Билл (11 ноября 2017 г.). «F-16XL: этот усовершенствованный вариант F-16 проиграл F-15E Strike Eagle, но был ли он лучше?» . Avgeekery.com . Архивировано из оригинала 12 февраля 2023 г. Проверено 12 февраля 2023 г.
  13. ^ Пикчирильо 2014 , с. 169.
  14. ^ Пикчирильо 2014 , с. 143.
  15. ^ Jump up to: а б с д Пикчирилло 2014 , с. 69
  16. ^ Пикчирильо 2014 , с. 74.
  17. ^ Jump up to: а б с Пиччирильо 2014 , стр. 60–61
  18. ^ Пикчирильо 2014 , с. 78.
  19. ^ Пикчирильо 2014 , с. 75.
  20. ^ Пикчирилло 2014 , стр. 83–84.
  21. ^ Пикчирильо 2014 , с. 116: «Когда скорость приближалась к 1,0 Маха, сравнительная крейсерская эффективность F-16XL улучшалась, а при скорости 1,4 Маха у F-16XL аэродинамическое качество было на 25 процентов выше, чем у F-16C».
  22. ^ Пикчирильо 2014 , с. 9: «...отношения длины и диаметра изогнутой стрелы, «утка-треугольника» и базового F-16 были практически равны на дозвуковых скоростях...»
  23. ^ Ф. Клифтон Берри-младший «Революционная эволюция F-16XL» . Журнал Воздушно-космических войск . Архивировано из оригинала 12 февраля 2023 года . Проверено 21 февраля 2023 г.
  24. ^ Пикчирильо 2014 , с. 84.
  25. ^ Jump up to: а б Пикчирилло 2014 , с. 116.
  26. ^ Пикчирильо 2014 , с. 291.
  27. ^ Jump up to: а б с д Пиччирильо 2014 , стр. 85–87
  28. ^ Пикчирилло 2014 , стр. 183–184.
  29. ^ Андерс и Фишер 1999 , с. 5.
  30. ^ Jump up to: а б Андерс и Фишер 1999 , с. 2.
  31. ^ Jump up to: а б с д и Пиччирильо 2014 , стр. 183–187
  32. ^ Jump up to: а б с д и «НАСА - Факты о технологии Драйдена НАСА - Сверхзвуковой ламинарный поток F-16XL» . www.nasa.gov . НАСА . Архивировано из оригинала 4 марта 2023 года . Проверено 4 марта 2023 г.
  33. ^ Jump up to: а б Андерсон и Бон-Мейер, 1992 , стр. 2–3.
  34. ^ «Прошлые проекты: F-16XL Корабль №2 со сверхзвуковым управлением ламинарным потоком» . НАСА. 10 мая 2017 г. Архивировано из оригинала 26 ноября 2022 г. Проверено 5 марта 2023 г.
  35. ^ Jump up to: а б с Пиччирильо 2014 , стр. 199–202.
  36. ^ Пикчирильо 2014 , с. 184.
  37. ^ Пикчирильо 2014 , с. 202.
  38. ^ Пикчирильо 2014 , с. 202: «F-16XL-2 также смог продемонстрировать ограниченные характеристики суперкрейсерского режима, поддерживая скорость 1,1 Маха на высоте 20 000 футов на полной боевой мощности, не прибегая к использованию форсажной камеры».
  39. ^ Пикчирильо 2014 , с. 206.
  40. ^ Пикчирилло 2014 , стр. 209–210.
  41. ^ Андерс и Фишер 1999 , с. 12.
  42. ^ Пикчирилло 2014 , стр. 211–214.
  43. ^ Андерс и Фишер 1999 , с. 23.
  44. ^ Пикчирилло 2014 , стр. 226–227.
  45. ^ Андерсон и Бон-Мейер 1992 , стр. 4–5.
  46. ^ Андерс и Фишер 1999 , стр. 40–42.
  47. ^ Пикчирилло 2014 , стр. 227–228.
  48. ^ Jump up to: а б Пиччирильо 2014 , стр. 281–283
  49. ^ «F-16XL (Корабль №1)» . Центр летных исследований Армстронга НАСА. 19 апреля 2011 года. Архивировано из оригинала 19 июня 2016 года . Проверено 31 января 2021 г.
  50. ^ Jump up to: а б «Инвентарный список самолетов» . Фонд Музея летных испытаний. Архивировано из оригинала 18 марта 2023 года . Проверено 6 марта 2023 г.
  51. ^ Дарлинг 2003 , стр. 63, 64, 69.
  52. ^ Jump up to: а б "F-16 XL, Cranked-Arrow Wing" , F-16 , заархивировано из оригинала 22 апреля 2009 года , получено 18 апреля 2009 года .
  53. ^ Piccirillo 2014 , Глава 4: Детали проектирования и строительства.
  54. ^ Пикчирильо 2014 , с. 71.
  55. ^ Jump up to: а б Пикчирилло 2014 , с. 203.
  56. ^ Пикчирильо 2014 , с. 123.
  57. ^ Пикчирильо 2014 , с. 303.

Примечания

[ редактировать ]
  1. Треугольное крыло «изогнутой стрелы» возникло у Draken, который изучался инженерами General Dynamics в рамках программы SCAMP. [ 2 ]
  2. ^ Серийный номер 75-0747; станет F-16XL-2; был серьезно поврежден в результате аварии на авиашоу в октябре 1980 года. [ 6 ]
  3. ^ Серийный номер 75-0749; станет F-16XL-1 [ 6 ]
  4. ^ F-16E имел бы максимальную взлетную массу 48 000 фунтов (22 000 кг) по сравнению с 80 000 фунтов (36 000 кг) F-15E. [ 9 ]
  5. ^ Сухой вес: XL-1 весил 19 690 фунтов (8 930 кг); XL-2 весил 21 157 фунтов (9 597 кг); F-16A весил 15 586 фунтов (7070 кг). [ 17 ]
  6. ^ Чуть менее 11 300 фунтов (5 100 кг), [ 24 ] [ 25 ] по сравнению с 6950 фунтами (3150 кг) F-16A. [ 15 ]
  7. ^ Макет AIM-120, изготовленный из дерева и листового металла, был нанесен на нижнюю поверхность летных демонстраторов F-16XL, поскольку ракета AIM-120 еще не была интегрирована в стандартный F-16; объединение полупогруженного ракетного корпуса с связанной с ним эжекторной пусковой установкой потребовало бы отдельной разработки и интеграции. [ 27 ]
  8. ^ Предназначен для сбросного бака емкостью 300 галлонов. [ 27 ]
  9. ^ Предназначено либо для 2 сбрасываемых баков по 600 галлонов, либо для 4 орудий класса «воздух-земля», но не для того и другого одновременно. [ 27 ]
  10. ^ В состав групп НАСА входили Центр летных исследований Эймса-Драйдена и Исследовательский центр Лэнгли ; отраслевыми партнерами были Boeing , McDonnell Douglas и Rockwell International. [ 30 ]
  11. ^ Скорость 2,0 Маха была достигнута только во время испытаний сверхзвукового ламинарного потока примерно в 1990–1992 годах; [ 55 ] Ранее максимальная скорость была ограничена 1,95 Маха, хотя, вероятно, была возможна и более высокая скорость. [ 56 ]
  12. ^ Боекомплект был снят в 1991–1992 годах и заменен турбокомпрессором для обеспечения всасывания при испытаниях аэродинамических перчаток. [ 31 ]

Библиография

[ редактировать ]
[ редактировать ]
Arc.Ask3.Ru: конец переведенного документа.
Arc.Ask3.Ru
Номер скриншота №: 7bf889946db293613ec5291ced38508b__1716571020
URL1:https://arc.ask3.ru/arc/aa/7b/8b/7bf889946db293613ec5291ced38508b.html
Заголовок, (Title) документа по адресу, URL1:
General Dynamics F-16XL - Wikipedia
Данный printscreen веб страницы (снимок веб страницы, скриншот веб страницы), визуально-программная копия документа расположенного по адресу URL1 и сохраненная в файл, имеет: квалифицированную, усовершенствованную (подтверждены: метки времени, валидность сертификата), открепленную ЭЦП (приложена к данному файлу), что может быть использовано для подтверждения содержания и факта существования документа в этот момент времени. Права на данный скриншот принадлежат администрации Ask3.ru, использование в качестве доказательства только с письменного разрешения правообладателя скриншота. Администрация Ask3.ru не несет ответственности за информацию размещенную на данном скриншоте. Права на прочие зарегистрированные элементы любого права, изображенные на снимках принадлежат их владельцам. Качество перевода предоставляется как есть. Любые претензии, иски не могут быть предъявлены. Если вы не согласны с любым пунктом перечисленным выше, вы не можете использовать данный сайт и информация размещенную на нем (сайте/странице), немедленно покиньте данный сайт. В случае нарушения любого пункта перечисленного выше, штраф 55! (Пятьдесят пять факториал, Денежную единицу (имеющую самостоятельную стоимость) можете выбрать самостоятельно, выплаичвается товарами в течение 7 дней с момента нарушения.)