Дженерал Дайнемикс 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 ]
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 ]
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 ]
Дизайн
[ редактировать ]
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 ]
- 16 узлов подвески крыла по 1000 фунтов (450 кг)
- 5 узлов подвески крыла по 2000 фунтов (910 кг)
- 4 полузаглубленные станции AIM-120 AMRAAM под фюзеляжем [ примечание 7 ]
- 2 × станции на законцовках крыла
- 1 × центральная станция [ примечание 8 ]
- 2 крыльевых «тяжелых/мокрых» станции [ примечание 9 ]
- 2 × подбородочные LANTIRN станции
тестирование НАСА
[ редактировать ]


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 ]- 75-0747 – Музейный авиапарк, Музей летного центра ВВС , авиабаза Эдвардс , Калифорния [ 50 ]
- 75-0749 - на хранении в Музее Летного центра ВВС, авиабаза Эдвардс, Калифорния. [ 50 ]
Технические характеристики (F-16XL №2)
[ редактировать ]

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
Ссылки
[ редактировать ]Цитаты
[ редактировать ]- ^ 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».
- ^ Jump up to: а б Пикчирилло 2014 , с. 7-10.
- ^ Чемберс 2000 , стр. 156–158.
- ^ Пикчирилло 2014 , стр. 34–35, 69–70.
- ^ Пикчирильо 2014 , Глава 3.
- ^ Jump up to: а б с Пиччирильо 2014 , стр. 76–77
- ^ Пикчирильо 2014 , с. 149.
- ^ 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».
- ^ Jump up to: а б с Пиччирильо 2014 , стр. 156–157
- ^ Пикчирильо 2014 , с. 161.
- ^ «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.
- ^ 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.
- ^ Пикчирильо 2014 , с. 169.
- ^ Пикчирильо 2014 , с. 143.
- ^ Jump up to: а б с д Пикчирилло 2014 , с. 69
- ^ Пикчирильо 2014 , с. 74.
- ^ Jump up to: а б с Пиччирильо 2014 , стр. 60–61
- ^ Пикчирильо 2014 , с. 78.
- ^ Пикчирильо 2014 , с. 75.
- ^ Пикчирилло 2014 , стр. 83–84.
- ^ 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».
- ^ Пикчирильо 2014 , с. 9: «...отношения длины и диаметра изогнутой стрелы, «утка-треугольника» и базового F-16 были практически равны на дозвуковых скоростях...»
- ^ Ф. Клифтон Берри-младший «Революционная эволюция F-16XL» . Журнал Воздушно-космических войск . Архивировано из оригинала 12 февраля 2023 года . Проверено 21 февраля 2023 г.
- ^ Пикчирильо 2014 , с. 84.
- ^ Jump up to: а б Пикчирилло 2014 , с. 116.
- ^ Пикчирильо 2014 , с. 291.
- ^ Jump up to: а б с д Пиччирильо 2014 , стр. 85–87
- ^ Пикчирилло 2014 , стр. 183–184.
- ^ Андерс и Фишер 1999 , с. 5.
- ^ Jump up to: а б Андерс и Фишер 1999 , с. 2.
- ^ Jump up to: а б с д и Пиччирильо 2014 , стр. 183–187
- ^ 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.
- ^ Jump up to: а б Андерсон и Бон-Мейер, 1992 , стр. 2–3.
- ^ «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.
- ^ Jump up to: а б с Пиччирильо 2014 , стр. 199–202.
- ^ Пикчирильо 2014 , с. 184.
- ^ Пикчирильо 2014 , с. 202.
- ^ 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».
- ^ Пикчирильо 2014 , с. 206.
- ^ Пикчирилло 2014 , стр. 209–210.
- ^ Андерс и Фишер 1999 , с. 12.
- ^ Пикчирилло 2014 , стр. 211–214.
- ^ Андерс и Фишер 1999 , с. 23.
- ^ Пикчирилло 2014 , стр. 226–227.
- ^ Андерсон и Бон-Мейер 1992 , стр. 4–5.
- ^ Андерс и Фишер 1999 , стр. 40–42.
- ^ Пикчирилло 2014 , стр. 227–228.
- ^ Jump up to: а б Пиччирильо 2014 , стр. 281–283
- ^ «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.
- ^ Jump up to: а б «Инвентарный список самолетов» . Фонд Музея летных испытаний. Архивировано из оригинала 18 марта 2023 года . Проверено 6 марта 2023 г.
- ^ Дарлинг 2003 , стр. 63, 64, 69.
- ^ 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 .
- ^ Piccirillo 2014 , Глава 4: Детали проектирования и строительства.
- ^ Пикчирильо 2014 , с. 71.
- ^ Jump up to: а б Пикчирилло 2014 , с. 203.
- ^ Пикчирильо 2014 , с. 123.
- ^ Пикчирильо 2014 , с. 303.
Примечания
[ редактировать ]- ↑ Треугольное крыло «изогнутой стрелы» возникло у Draken, который изучался инженерами General Dynamics в рамках программы SCAMP. [ 2 ]
- ^ Серийный номер 75-0747; станет F-16XL-2; был серьезно поврежден в результате аварии на авиашоу в октябре 1980 года. [ 6 ]
- ^ Серийный номер 75-0749; станет F-16XL-1 [ 6 ]
- ^ 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 ]
- ^ 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 ]
- ^ Чуть менее 11 300 фунтов (5 100 кг), [ 24 ] [ 25 ] по сравнению с 6950 фунтами (3150 кг) F-16A. [ 15 ]
- ^ 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 ]
- ^ Предназначен для сбросного бака емкостью 300 галлонов. [ 27 ]
- ^ Предназначено либо для 2 сбрасываемых баков по 600 галлонов, либо для 4 орудий класса «воздух-земля», но не для того и другого одновременно. [ 27 ]
- ^ В состав групп НАСА входили Центр летных исследований Эймса-Драйдена и Исследовательский центр Лэнгли ; отраслевыми партнерами были Boeing , McDonnell Douglas и Rockwell International. [ 30 ]
- ^ 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 ]
- ^ Боекомплект был снят в 1991–1992 годах и заменен турбокомпрессором для обеспечения всасывания при испытаниях аэродинамических перчаток. [ 31 ]
Библиография
[ редактировать ]- Андерс, Скотт Г.; Фишер, Майкл К. (1 декабря 1999 г.). Летно-испытательный эксперимент F-16XL-2 со сверхзвуковым управлением ламинарным потоком (технический отчет). Исследовательский центр НАСА в Лэнгли. НАСА/TP-1999-209683 . Проверено 5 марта 2023 г.
- Андерсон, Бьянка Т.; Бон-Мейер, Марта (1 октября 1992 г.). Обзор исследований по управлению сверхзвуковым ламинарным потоком на кораблях F-16XL 1 и 2 . Анахайм, Калифорния: НАСА . 93Н11221 . Проверено 4 марта 2023 г.
- Чемберс, Джозеф Р. (1 октября 2000 г.). Партнеры по свободе: вклад Исследовательского центра Лэнгли в развитие военных самолетов США 1990-х годов (PDF) . НАСА . Проверено 21 февраля 2023 г.
- Дорогая, Кев (2003). F-16 Файтинг Фалкон . Боевая легенда. Лондон: Crowood Press UK. ISBN 978-1-84037-399-8 .
- Пиччирилло, Альберт К. (2014). Элегантность в полете: подробная история экспериментального прототипа F-16XL и его роль в летных исследованиях НАСА (PDF) . Вашингтон, округ Колумбия: НАСА . ISBN 978-1-62683-022-6 . Проверено 20 февраля 2023 г.
Внешние ссылки
[ редактировать ]
- «F-16XL», DFRC (фотогалерея), вып. 1, НАСА, заархивировано с оригинала 08 сентября 2005 г. , фотогалерея номер 2.
- Отчет об эксперименте F-16XL (PDF) , Драйден: НАСА, декабрь 1999 г., заархивировано из оригинала (PDF) 6 июня 2023 г. , получено 24 мая 2005 г.
- «Революционная эволюция F-16XL» , журнал Air Force , ноябрь 1983 года .
- «НАСА может вернуть F-16XL в воздух» , Flight International , Flight global, 2007 г.
- «Конструктор F-16 Гарри Хиллакер» , журнал Code One , Lockheed Martin, 1991 .
- «Гарри Хиллакер — отец F-16» , Code one , июль 1991 г., заархивировано из оригинала 2 февраля 2007 г.
- Баугер, Джозеф «Джо», F-16XL , ATT, заархивировано из оригинала 6 октября 2008 г.