Вторая мировая
Поиск по сайту

Home Оружейная экзотика Авиация Экспериментальный самолет Grumman X-29A (США)

PostHeaderIconЭкспериментальный самолет Grumman X-29A (США)


Экспериментальный самолет Grumman X-29A В США начиная с 1977 года проводился ряд исследований перспективных схем высокоманевренных боевых самолетов. Программа осуществлялась под руководством управления перспективных исследований министерства обороны (DARPA). В 1980 году фирмы «Грумман», «Рокуэлл» и «Дженерал Дайнэмикс» разработали проекты самолетов с КОС и для обоснования предложенных конфигураций выполнили испытания моделей самолётов в аэродинамических трубах. После рассмотрения представленных проектов управление DARPA выдало в декабре 1981 года фирме «Grumman» контракт стоимостью 80 млн. долларов на постройку двух экспериментальных самолётов Grumman X-29A.


Самолет Grumman X-29A был построен с использованием аэродинамической схемы «утка», с КОС и цельноповоротным передним горизонтальным оперением (ПГО), аэродинамически взаимодействующим с крылом. Крыло имело сверхкритический профиль К Mod.2, разработанный фирмой «Grumman». Удлинение крыла — 3,9, относительная толщина у корня — 6,2, на законцовках — 4,9%, угол поперечного V — нулевой. Передний лонжерон крыла был выполнен из титанового сплава с применением электронной сварки и расположен вдоль линии 15% хорд. Задний лонжерон, расположенный вдоль линии 70% хорд, а также продольный и поперечный силовой набор изготовлены из алюминиевого сплава. Обшивка крыла выполнена из углепластика, максимальное число слоев которого составляло 156. По всему размаху крыла расположены трехсекционные двухсегментные зависающие элероны, обеспечивавшие «дискретное» изменение кривизны профиля.

Экспериментальный самолет Grumman X-29A Экспериментальный самолет Grumman X-29A

Фюзеляж полумонококовой конструкции был выполнен из алюминиевых сплавов. Фонарь кабины открывался с помощью гидроцилиндров вверх-назад. Кабина летчика герметизирована, оснащена катапультным креслом Мартин-Бейкер GRQ7A, По бокам фюзеляжа начиная от корня крыла располагались наплывы, которые заканчиваются отклоняемыми щитками для управления вихрями, сходящими с крыла. Щитки также могут использоваться для облегчения отрыва носового колеса при разбеге, увеличения подъемной силы при заходе на посадку и вместе с ПГО и зависающими элеронами для балансировки самолета. ПГО и киль выполнены из алюминиевых сплавов.

С целью снижения стоимости, на самолёте Grumman X-29A использованы передняя стойка шасси и носовая часть фюзеляжа самолета F-5A, основные стойки шасси, силовые приводы, аварийный генератор и топливные баки от самолета F-16, гидравлические фильтры от самолета E-2C. Шасси трехопорное, с одноколесными стойками оснащено масляно-пневматическими амортизаторами фирмы «Менаско», колесами и пневматиками фирмы «Гудрич». Все стойки убирались поворотом вперед. Воздухозаборники самолёта — боковые, плоские. Двигатель «Дженерал Электрик» F404-GE-400 имел двухвальную схему и степень двухконтурности 0,34. Топливо размещалось в двух мягких баках в фюзеляже и в баках-отсеках в корневой части крыла. Самолёт Grumman X-29A также оснащался ВСУ, которая обеспечивала привод аварийных генераторов и гидронасоса.

Экспериментальный самолет Grumman X-29A Экспериментальный самолет Grumman X-29A

На Grumman X-29A была установлена цифровая электродистанционная система управления (ЭДСУ) с трехкратным резервированием фирмы «Ханиуэлл». Самолёт изначально имел статически неустойчивую компоновку, что позволяло ему весьма интенсивно маневрировать. ЭДСУ обеспечивала искусственную устойчивость самолета, осуществляя согласованное отклонение ПГО, элеронов и фюзеляжных щитков. Радиоэлектронное оборудование включало в себя пространственно-курсовую систему Литтон LR-80 и прочее навигационное оборудование, связную аппаратуру «Магнавокс» AN/ARC-164 дециметрового диапазона, систему опознавания «Теледайн» RT-1063B/APX-101V. На втором самолёте была установлена инерциальная навигационная система.

Экспериментальный самолет Grumman X-29A

Первый полёт первого самолёта Grumman X-29A состоялся 14 декабря 1984 года. Эта машина использовалась для первичной оценки летных и пилотажных характеристик самолета с КОС. Корреспонденты, широко освещавшие начало программы новой экспериментальной машины, были в восторге от необычного внешнего вида Grumman X-29A: привыкшим к виду реактивных самолетов с крылом прямой стреловидности дилетантам казалось, что маЩина летит задом наперед. Максимальная интенсивность полётов первого самолёта достигала четырех полетов в день; в среднем проводилось восемь полетов в месяц. В полёте достигались угол атаки 22,5°, скорость, соответствующая числу М= 1,47, максимальная высота 15 500 м, перегрузка 6,4 (80% расчетной максимальной эксплуатационной) при выполнении форсированных разворотов. Расчетными режимами являлись полеты со скоростью, соответствующей числам М=0,9 и М=1,2 на высоте 9145 м.

Испытания показали, что применение КОС может обеспечить улучшение на 20% характеристик самолёта на околозвуковых скоростях (при М=0,9). По заявлению летчика-испытателя Г. Уокера, объединение различных технических усовершенствований на самолёте Grumman X-29A привело к уменьшению на 35% лобового сопротивления при числе М=0,9, аэродинамическое качество оказалось на некоторых режимах на 30-40% выше, чем у обычных американских истребителей с крылом прямой стреловидности. На дозвуковых скоростях характеристики были лучше на 15% в сравнении с прогнозировавшимися на основе продувок в трубах и расчетов на ЭВМ. Испытания показали, что КОС может выдерживать колоссальный скоростной напор без возникновения дивергенции.

Экспериментальный самолет Grumman X-29A

Для обеспечения безопасности полёта было предпринято снижение требований к пилотажным характеристикам самолёта и разработана система управления полётом с большими запасами по расчетным критериям. В результате на начальном этапе испытаний комментарии лётчиков были неблагоприятными: «Это истребитель с поведением в полёте, как у бомбардировщика». Указывалось на несоразмерность усилий на ручке управления, требовались большие усилия и расходы ручки для выхода на большие углы и скорости тангажа. Реакция по тангажу была вялой с чрезмерным демпфированием и возможностью забросов, но реакция по крену оценивалась как плавная и предсказуемая. Правда, при выполнении боковых маневров отмечались забросы и по крену, тенденция к раскачке самолета летчиком.

Изменения, внесенные в программное обеспечение ЭДСУ, позволили снизить вдвое ход ручки в продольном направлении и уменьшить усилия на ручке по тангажу. В результате реакция самолета по тангажу значительно улучшилась: по отзывам Ч.Нигера, участвовавшего в программе Grumman X-29A, самолёт стал больше похож на истребитель, не превосходный в пилотировании, но безусловно лучший, чем ранее. Доводка ЭДСУ оказалась одной из главных проблем и отняла много времени: ежегодно разрабатывалось в среднем 4-5 модификаций, внесение которых иногда приводило к большим перерывам в графике осуществления программы.

Осенью 1988 года первый самолёт Grumman X-29A прошел серию испытаний для оценки боевой маневренности в рамках программы ВВС, предусматривающей разработку базы данных, которая позволила бы количественно определять и сопоставлять параметры маневренности самолетов. Второй самолёт Grumman X-29A, впервые взлетевший 18 мая
1989 года, использовался для исследований границы маневренности при полете на больших углах атаки. На нем было достигнуто довольно высокое значение угла атаки — 67 град. Потенциальный заказчик - ВВС США - производил оценку пригодности схемы «утка» с КОС и схемы с тремя поверхностями управления по тангажу — ПГО, рулевыми поверхностями крыла и фюзеляжными щитками для военных самолетов. Оценивалась способность самолета с КОС достигать высокой угловой скорости разворота и эффективности управления по крену на больших углах атаки. Самолёт сохранял хорошую управляемость на углах атаки до 45 град.

Высказывались предложения по применению первого самолёта Grumman X-29A для экспериментального исследования ламинарного обтекания КОС, установке на самолёт осесимметричного сопла с управляемым вектором тяги, дооснащению его системой управления вихрями в носовой части и разработке усовершенствованных методов и алгоритмов управления полетом, но впоследствии от использования Grumman X-29A для проведения указанных испытаний было решено отказаться. Также не были реализованы высказывавшиеся одно время предположения о создании боевого самолета с КОС. Причины этого заключаются в том, что аэродинамические преимущества от использования КОС, с точки зрения американцев, оказались не столь высоки, как ожидалось — отмеченная выше положительная оценка самолёта Grumman X-29A летчиком-испытателем носила скорее всего рекламный характер.

В то же время в ходе реализации программы отмечались больпше трудности при разработке ЭДСУ для самолёта с КОС из-за сложности устранения перекрестных связей при управлении. Наконец, за время разработки и испытаний Grumman X-29A сменились и акценты в требованиях к новым боевым самолетам: на первый план вышли пониженная заметность боевого самолета и сверхзвуковая крейсерская скорость полета при сохранении достаточно большой максимальной скорости. При установке КОС максимальные скоростные качества ухудшаются из-за повышенного волнового сопротивления на сверхзвуке.

Все проблемы, связанные с противодействием дивергенции и сложностью законов управления, были успешно решены в девяностых годах в российском ОКБ им. П.О.Сухого, где был создан самолет С-37 «Беркут» с КОС и набором управляющих поверхностей, в целом схожим с Grumman X-29A. Но в отличие от чисто экспериментального американского летательного аппарата, «Беркут» представляет собою «демонстратор технологии» для создания полноценной боевой машины.

Внешне два самолёта Grumman X-29A разнились минимально: носовая штанга второго самолёта была оборудована тремя датчиками углов атаки, тогда как первый самолёт имел только один датчик; выходное устройство системы кондиционирования кабины, расположенное сзади носового колеса, на втором самолете закрыто обтекателем; в нижней части киля второго самолёта установлен противоштопорный парашют. Общая стоимость программы разработки и испытаний двух самолётов составила около 250 млн. долл. Программа испытаний первого самолёта была завершена 2 декабря 1988 года после выполнения 254 полетов, второго самолёта — 30 сентября 1991 года, после выполнения 120 полетов. Таким образом, общее число полетов обоих самолётов составило 374 — это больше, чем для любого другого американского экспериментального самолета серии «X». Оба самолёта Grumman X-29A в настоящее время находятся на консервации в летно-исследовательском центре им. Драйдена.

Тактико-технические характеристики Grumman X-29A
Размах крыла, м   8.29
Длина, м   16.44
Высота, м   4.36
Площадь крыла, м2   17.54
Масса, кг   
- пустого самолета   6260
- нормальная взлетная   7848
- максимальная взлетная   8074
Тип двигателя   1 ТРДДФ General Electric F404-GE-400
Тяга, кгс   1 х 4800
Тяга на форсаже, кгс   1 х 7260
Максимальная скорость , км/ч   1932 (М=1.47)
Крейсерская скорость, км/ч   740
Продолжительность полета, ч   1
Практический потолок, м   16770
Экипаж   1

 
Кто на сайте
Сейчас 213 гостей онлайн

Наш канал на YouTube - подпишись!

Помощь проекту
<br>Вы можете указать любую сумму для перевода! <br>Спасибо!<br><br>

Вы можете указать любую сумму для перевода!
Спасибо!

руб.
счёт 410013068691119.

Рейтинг@Mail.ru