Хэндли Пейдж HP.115

HP.115
	HP.115 во время испытаний
Роль	Экспериментальный самолет
Производитель	Хэндли Пейдж
Первый полет	17 августа 1961 г.
Ушедший на пенсию	1974
Основной пользователь	Королевское авиационное предприятие
Количество построенных	1

Handley Page HP.115 — экспериментальный самолет с треугольным крылом, разработанный и произведенный британской авиастроительной компанией Handley Page . Он был построен для проверки характеристик управляемости на малых скоростях, которые можно ожидать от тонкой треугольной конфигурации, ожидаемой для будущего сверхзвукового авиалайнера .

HP.115 был разработан в 1950-х годах как часть более широкой программы исследований сверхзвуковых самолетов, спонсируемой Министерством снабжения . В то время и треугольное крыло , и сверхзвуковой полет были относительно недавними инновациями. К 1956 году Комитет по сверхзвуковому транспорту счел необходимым построить демонстратор, чтобы доказать, что конструкция тонкого треугольного крыла не только подходит для полета на высоких скоростях, но также будет достаточно функциональной и на более низких скоростях. Первоначально работа была сосредоточена на планере без двигателя , но было решено, что самолет с автономным двигателем будет менее дорогим. Соответственно, компания Handley Page была выбрана для производства своего предложения - HP.115 с реактивным двигателем - на заводе компании в Криклвуде.

17 августа 1961 года единственный HP.115 совершил свой первый полет ; Вскоре после этого начались летные испытания крыла. отдельный исследовательский самолет BAC 221 Для изучения высокоскоростных аспектов исследования крыла также был построен . За относительно длительный период экспериментальных полетов HP.115 показал себя относительно способным и предоставил важные данные о характеристиках треугольного крыла на этапах взлета и приземления. Сам самолет был снят с программы испытаний в 1974 году и впоследствии законсервирован; в настоящее время он находится на статической экспозиции в Музее авиации флота . HP.115 помог проверить свойства тонкого треугольного крыла, что привело к тому, что аналогичное крыло было принято на вооружение Concorde , англо-французского сверхзвукового авиалайнера, поступившего на вооружение в 1970-х годах.

Проектирование и разработка

Фон

На протяжении 1950-х годов различные исследования сверхзвуковых транспортных средств (SST) предполагали, что экономика таких конструкций слишком плоха, чтобы быть практичной. создается разными способами Подъемная сила на сверхзвуковых скоростях , и для достижения разумного отношения подъемной силы к лобовому сопротивлению требуется, чтобы крылья имели очень короткий размах . Это хорошо работает на сверхзвуковых скоростях, но обеспечивает очень небольшую подъемную силу на низкой скорости. Чтобы создать конструкцию, способную взлетать и приземляться на существующие взлетно-посадочные полосы, самолету придется либо использовать более широкие крылья и терять сверхзвуковую крейсерскую экономичность, либо иметь огромную мощность двигателя, либо быть чрезвычайно большим. ^{[ 1 ]} Выход из этой дилеммы был предложен в Великобритании Йоханной Вебер и Дитрихом Кюхеманном примерно в 1955 году. Их команда в Королевском авиационном заводе (RAE) заметила, что треугольные крылья создают большие вихри над крылом при полете на низких скоростях и больших углах атаки ( "альфа"). ^{[ 2 ]}^{[ 3 ]}

В частности, вихри увеличивали скорость воздуха над крылом, тем самым значительно увеличивая подъемную силу на низких скоростях. Этот эффект усиливался за счет длины крыла и остроты угла передней кромки: большая стреловидность приводила к созданию более сильного вихря, а большая длина давала больше возможностей для маневра. Это предполагало, что самолет с треугольным крылом, занимающим большую часть длины фюзеляжа с очень большими углами стреловидности, более 65 градусов, будет иметь разумные характеристики на низкой скорости, сохраняя при этом сверхзвуковое сопротивление на минимальном уровне благодаря своему ограниченному размаху. ^{[ 1 ]} Главной проблемой были углы, необходимые для создания этих вихрей. Самолету придется летать на высоте, которая будет считаться значительно завышенной, особенно при взлете и посадке. Им также потребуется очень длинное шасси , особенно в носовой части, чтобы удерживать крыло под большим углом во время разбега. Это вызвало некоторые вопросы по управляемости и управлению такой конструкцией на малой скорости. По словам авиационного автора Ч. Барнса, одним из источников скептицизма по поводу этой конфигурации стала серия испытаний в аэродинамической трубе , которые были проведены в Америке, но позже было установлено, что они вводили в заблуждение. ^{[ 4 ]}

Планер

На первом заседании Комитета по сверхзвуковому транспорту в 1956 году было решено, что необходимость в специальном низкоскоростном испытательном самолете является первостепенной. ^{[ 1 ]}^{[ 5 ]} Поскольку предполагаемый испытательный самолет должен был летать только на очень низких скоростях, первоначально было решено, что планера без двигателя будет достаточно. представила проект такого самолета Это решение привело к формулированию официальной спецификации после того, как компания Slingsby Sailplanes . ^{[ 6 ]} Разработка этого планера была поручена компании Slingsby, которая после этого начала работу над Slingsby T.48 . ^{[ 7 ]}

Однако после анализа эксплуатационных затрат, связанных с программой испытаний, было прогнозировано, что версия с двигателем обеспечит на 200% больше времени полета при на 95% меньших затратах в час. Каждый полет планера требовал, чтобы его буксировал самолет, такой как бомбардировщик English Electric Canberra , на относительно большую высоту - около 30 000 футов (9 140 м). Более того, Барнс утверждает, что некоторые официальные лица, в том числе Годфри Ли и Чарльз Джой, предпочитали металлические конструкции для большей прочности; другие деятели хотели иметь возможность исследовать феномен голландского крена и взлета (и то, и другое требует наличия самолета с двигателем). ^{[ 8 ]} По ряду факторов разработка T.48 была прекращена, и в декабре 1959 года была выпущена пересмотренная спецификация самоходного самолета. ^{[ 8 ]}

Работает

Британскому авиапроизводителю Handley Page , представившему свое предложение HP.115 , разрешили приступить к постройке единственного самолета. ^{[ 8 ]} Эта работа в основном проводилась на существующем предприятии фирмы в Криклвуде. ^{[ 8 ]} HP.115 имел треугольное крыло с очень малым удлинением , стреловидностью 75° и имело элевоны задней кромки , пружинные сервоприводы и противобалансирные выступы для обеспечения оптимальной поперечной и продольной чувствительности. Перфорированные пневматические тормоза с бесступенчатой регулировкой, выполненные в виде разделенных закрылков , присутствовали на 50% хорды и приводились в действие пневматически с использованием предварительно заправленного баллона с воздухом. ^{[ 8 ]} Профиль крыла был модифицированного двояковыпуклого типа с максимальной толщиной 4% хорды. Эта секция была выбрана как типичная для сверхзвукового транспорта. Он имел благоприятное распределение площади поперечного сечения по хорде и, следовательно, низкое волновое сопротивление при сверхзвуковом полете. Была использована уникальная фанеры передняя кромка , которую можно было заменить новыми секциями разной степени выпуклости. ^{[ 8 ]} хотя на практике эта функция никогда не использовалась. ^{[ нужна ссылка ]}

В кабине размещался пилот, который сидел на компанией Martin-Baker , изготовленном катапультируемом кресле , под раздвижным фонарем . ^{[ 8 ]} Приборы кабины включали указатель воздушной скорости, высотомер, рысканье, электрический указатель поворота и скольжения, авиагоризонт , гироскоп и резервный компас. Освещения не было, поэтому для индикатора поворота было достаточно относительно небольшой батареи. ^{[ 8 ]} Присутствовало ручное управление полетом, включающее дифференциальную коробку передач . Также были предусмотрены колесные тормоза с гидравлическим приводом, приводимые в действие ножными педалями в кабине. ^{[ 8 ]} При необходимости дополнительное замедление осуществлялось с помощью тормозного парашюта, уложенного у основания руля направления . Такая информация, как воздушная скорость, высота, углы падения и другие критерии, регистрировалась в основном парой синхронизированных бортовых самописцев. ^{[ 9 ]}

Самолет имел фиксированное трехопорное шасси , заимствованное из главной стойки самолета BAC Jet Provost Mk 1 и передней стойки от Jet Provost Mk 2. ^{[ 8 ]} Фюзеляж , который в основном был изготовлен из обычных алюминиевых сплавов, имел неглубокую балку прямоугольного сечения с гондолой в носовой части, в которой размещалась кабина. Он был оснащен одним турбореактивным двигателем Bristol Siddeley Viper ; Внутри крыла в трех отдельных баках можно было разместить до 150 галлонов топлива. ^{[ 8 ]} Двигатель располагался над крылом и установлен в основании хвостового оперения . ^{[ 10 ]} Этот плавник имел наверху обтекатель для размещения кинокамеры для записи экспериментов по визуализации воздушного потока, в некоторых из которых использовались дымогенераторы, установленные на передних кромках крыла. И хвостовое оперение, и руль направления были повернуты под углом 60°, за исключением небольшого поворота вверх рядом с выхлопом двигателя, чтобы свести к минимуму движения по тангажу, связанные с тягой. ^{[ 11 ]}

Тестирование и оценка

17 августа 1961 года одиночный самолет HP.115, XP841 , совершил свой первый полет на Королевском авиастроительном заводе в Бедфорде, пилотируемый Дж. М. Хендерсоном, который сообщил о своем энтузиазме по поводу этого первого полета. ^{[ 10 ]}^{[ 12 ]} Этому полету предшествовали обширные наземные испытания на руление, в ходе которых оптимальная балансировка определялась взлета. Перед полетом Хендерсон прошел обширную подготовку на тренажере, которая, по словам Барнса, показала более пессимистичные характеристики управляемости, чем те, которые проявлялись в реальном полете. Все пилоты, выбранные для пилотирования HP.115, перед тем, как начать эксплуатацию реального самолета, прошли многочасовую симуляцию полета. ^{[ 13 ]}

Всего через месяц после своего первого полета HP.115 продемонстрировал себя с воздуха на авиашоу Общества британских аэрокосмических компаний (SBAC) в 1961 году; 29 сентября того же года испытания подрядчика были завершены. ^{[ 12 ]} Самолет был быстро использован для запланированных исследовательских работ на малых скоростях, поддерживая программу разработки сверхзвукового транспорта, которая в конечном итоге привела к созданию Конкорда . Параллельно с HP.115 отдельный самолет BAC 221 (модифицированный Fairey Delta 2 для выполнения высокоскоростных летных исследований использовался ). HP.115 оказался очень способным самолетом; пилоты смогли продемонстрировать быструю смену крена, при этом безопасно сохраняя управление на скорости всего 69 миль в час (60 узлов, 111 км/ч), около ⁠ 1/3 ⁠ от Lockheed F - современного 104 Starfighter . ^{[ 14 ]}

Нил Армстронг в какой-то момент должен был летать на HP.115 в качестве летчика-испытателя в 1962 году, но после того, как его выбрали астронавтом, НАСА отказало ему в разрешении на управление этим самолетом. В конце концов он совершил полет на нем 22 июня 1970 года. ^{[ 15 ]}^{[ нужна ссылка ]}

Несмотря на пару отдельных, но незначительных неудач, экспериментальная программа была относительно продолжительной и продолжалась до последнего полета 1 февраля 1974 года. Она предоставила существенные данные о характеристиках треугольного крыла, особенно на решающих этапах полета. взлет и посадка. ^{[ 14 ]} Эта работа была поддержана несколькими масштабными радиоуправляемыми моделями HP.115. После установки генераторов шума Хартмана самолет также использовался для изучения акустических свойств, представленных этой конфигурацией. ^{[ 16 ]} Сообщается, что к моменту вывода из эксплуатации HP.115 налетал около 500 часов, что было первоначальным проектным пределом самолета. ^{[ 10 ]}^{[ 17 ]}

Самолет на выставке

После выхода на пенсию в RAE Bedford XP841 был выставлен на обозрение в музее RAF Colerne . После закрытия музея Колерна самолет был перевезен в Музей Королевских ВВС в Косфорде и выставлен на обозрение. С открытием выставки Concorde в Музее авиации флота XP841 был перенесен на юг, в RNAS Yeovilton . XP841 представлен в рамках выставки «The Leading Edge» вместе с BAC 221 и прототипом Concorde. ^{[ 10 ]}

Операторы

Великобритания

Королевское авиационное предприятие

Технические характеристики (HP.115)

Данные X-самолетов и прототипов: от нацистского секретного оружия до боевых самолетов будущего ^{[ 14 ]}

Общие характеристики

Экипаж: 1
Длина: 50 футов 4 дюйма (15,34 м)
Размах крыльев: 20 футов 6 дюймов (6,25 м)
Рост: 12 футов 9 дюймов (3,89 м)
Площадь крыла: 432 кв. футов (40,1 м ²)
Профиль : Бикон 6%
Пустой вес: 3680 фунтов (1669 кг)
Полная масса: 5050 фунтов (2291 кг)
Силовая установка: 1 турбореактивный двигатель Bristol Siddeley Viper BSV.9, тяга 1900 фунтов силы (8,5 кН).

Производительность

Максимальная скорость: 248 миль в час (399 км/ч, 216 узлов)
Выносливость: 40 мин.

См. также

Самолеты сопоставимой роли, конфигурации и эпохи

Бултон Пол П.111

Ссылки

Цитаты

^ Jump up to: ^а ^б ^с Конвей 2005 , с. 67.
^ Грин, Джон (12 января 2015 г.). «Некролог: доктор Йоханна Вебер» . Королевское аэронавтическое общество .
^ Молтби, РЛ (1968). «Развитие концепции тонкой дельты» . Авиастроение . XL . Архивировано из оригинала 4 апреля 2012 года.
^ Барнс 1987 , стр. 556–557.
^ Браун, Эрик. «Крылья на моем рукаве». Hachette UK, 2008. Конец главы 12.
^ Барнс 1987 , стр. 557–558.
^ Эллисон, Норман (1971). Британские планеры и планеры 1922–1970 (1-е изд.). Лондон: Адам и Чарльз Блэк. п. 216. ИСБН 0-7136-1189-8 .
^ Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж ^г ^час ^я ^дж ^к Барнс 1987 , с. 558.
^ Барнс 1987 , с. 560.
^ Jump up to: ^а ^б ^с ^д «Хэндли Пейдж HP115» . www.fleetairarm.com. Архивировано из оригинала 4 июня 2021 года . Проверено 18 июня 2021 г.
^ Барнс 1987 , стр. 558–560.
^ Jump up to: ^а ^б Барнс 1987 , с. 561.
^ Барнс 1987 , с. 560-561.
^ Jump up to: ^а ^б ^с Винчестер 2005 , с. 134.
^ "Серия HFI Heritage - капитан Эрик "Винкль" Браун" (PDF) . www.helicopterfoundation.org . 13 июля 2019 г. с. 8. ^{[ постоянная мертвая ссылка ]}
^ Барнс 1987 , стр. 561–562.
^ Барнс 1987 , с. 562.

Библиография

Барнс, Швейцария (1987). Самолеты Хэндли Пейджа с 1907 года (2-е изд.). Лондон: Патнэм. ISBN 9780851778037 . OCLC 18252202 .
Баттлер, Тони и Жан-Луи Делезен. X-Planes of Europe: Секретные исследовательские самолеты Золотого века 1946-1974 годов . Манчестер, Великобритания: Hikoki Publications, 2012. ISBN 978-1-902-10921-3
Конвей, Эрик (2005). Высокоскоростные мечты: НАСА и технополитика сверхзвукового транспорта, 1945–1999 гг . Балтимор, Мэриленд: JHU Press. п. 67. ИСБН 0-8018-8067-Х . OCLC 56111657 .
Барфилд, Норман. «Аэроспасьяль/BAC Concorde». Самолет в профиль, Том 14 . Виндзор, Беркшир, Великобритания: Профильные публикации, 1974. ISBN 0-85383-023-1 .
Клейтон, Дональд К. Хэндли Пейдж, Альбом самолетов . Шеппертон, Суррей, Великобритания: Ian Allan Ltd., 1969. ISBN 0-7110-0094-8 .
Эллисон, Норман (1971). Британские планеры и планеры 1922-1970 гг . Лондон: Адам и Чарльз Блэк. ISBN 0-7136-1189-8 .
Винчестер, Джим (2005). «Хэндли Пейдж HP.115» . X-самолеты и прототипы: от нацистского секретного оружия к боевым самолетам будущего . Грейндж. стр. 134–135. ISBN 9781840138153 . OCLC 1200614202 .

Внешние ссылки

Сайт авиации флота

[FOOTNOTEConway200567-1] Jump up to: ^а ^б ^с Конвей 2005 , с. 67.

[aerosoc-2] Грин, Джон (12 января 2015 г.). «Некролог: доктор Йоханна Вебер» . Королевское аэронавтическое общество .

[delta_wing-3] Молтби, РЛ (1968). «Развитие концепции тонкой дельты» . Авиастроение . XL . Архивировано из оригинала 4 апреля 2012 года.

[FOOTNOTEBarnes1987556–557-4] Барнс 1987 , стр. 556–557.

[brown-5] Браун, Эрик. «Крылья на моем рукаве». Hachette UK, 2008. Конец главы 12.

[FOOTNOTEBarnes1987557–558-6] Барнс 1987 , стр. 557–558.

[Ellison-7] Эллисон, Норман (1971). Британские планеры и планеры 1922–1970 (1-е изд.). Лондон: Адам и Чарльз Блэк. п. 216. ИСБН 0-7136-1189-8 .

[FOOTNOTEBarnes1987558-8] Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж ^г ^час ^я ^дж ^к Барнс 1987 , с. 558.

[FOOTNOTEBarnes1987560-9] Барнс 1987 , с. 560.

[faa_museum-10] Jump up to: ^а ^б ^с ^д «Хэндли Пейдж HP115» . www.fleetairarm.com. Архивировано из оригинала 4 июня 2021 года . Проверено 18 июня 2021 г.

[FOOTNOTEBarnes1987558–560-11] Барнс 1987 , стр. 558–560.

[FOOTNOTEBarnes1987561-12] Jump up to: ^а ^б Барнс 1987 , с. 561.

[FOOTNOTEBarnes1987560-561-13] Барнс 1987 , с. 560-561.

[FOOTNOTEWinchester2005134-14] Jump up to: ^а ^б ^с Винчестер 2005 , с. 134.

[15] "Серия HFI Heritage - капитан Эрик "Винкль" Браун" (PDF) . www.helicopterfoundation.org . 13 июля 2019 г. с. 8. ^{[ постоянная мертвая ссылка ]}

[FOOTNOTEBarnes1987561–562-16] Барнс 1987 , стр. 561–562.

[FOOTNOTEBarnes1987562-17] Барнс 1987 , с. 562.

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]

[ 7 ]

[ 8 ]

[ 9 ]

[ 10 ]

[ 11 ]

[ 12 ]

[ 13 ]

[ 14 ]

[ 15 ]

[ 16 ]

[ 17 ]