Реклама...

    


 
 
главная экспериментальные
   F-16XL
       
Разработчик: General Dynamics
Страна: США
Первый полет: 1982
Тип: Экспериментальный ударный истребитель
  ЛТХ     Доп. информация
   


В феврале 1980 года General Dynamics предложила использовать версию Fighting Falcon с радикально модифицированной формой крыла, первоначально предложенную для использования на сверхзвуковых авиалайнерах типа Конкорда. Проект получил название SCAMP (Supersonic Cruise and Maneuvering Program), а затем был переименован в F-16XL. Дельтовидное треугольное крыло с двойной стреловидностью по передней кромке обладало общей площадью в 58.8 квадратных метра (более чем вдвое превышая площадь стандартного крыла F-16).

Целями исследований были новаторские формы и кривизна профиля крыла для обеспечения эффективной сверхзвуковой крейсерской скорости, сохраняя при этом маневренность до звуковых истребителей. Конструкция должна была обеспечить низкое сопротивление при высоких дозвуковых или сверхзвуковых скоростях без ущерба маневренности на низких скоростях.

Программа первоначально финансировалась заводом-изготовителем и в ней было задействовано два опытных F-16A. В конце 1980-х ВВС США и General Dynamics договорились о совместной программе испытаний, а ВВС предоставили третий и пятый опытные F-16 (бортовой номер А-3, серийный номер 75-0747 и А-5, серийный номер 75-0749) для переоборудования в прототипы F-16XL.

Фюзеляж был удлинен на 142 см до 16.5 метров посредством двух новых вставок на стыках между тремя основными узлами фюзеляжа: одна 66-и сантиметровая вставка была размещена в точке заднего сопряжения крыла (rear split point), а 76-и сантиметровая в передней. Однако задняя 66-и сантиметровая вставка не представляла из себя непрерывный сегмент от основания до вершины. Под крылом эта вставка, 26 дюймов сегменте вводили непосредственно в кормовой части основного шасси, над крылом сегменте по-прежнему 26 дюймов в длину, но вставлены 26 дюймов дальше кормовой чем сегмент под крылом. В результате эта вставка была похожа на обратную "Z". Удлинения фюзеляжа позволили сделать хвостовую часть скошенной до 3 градусов, необходимых для предотвращения касания сопла двигателя взлетно-посадочной полосы во время взлета и посадки.

По той же причине XL не имеет подфюзеляжных килей, но они ему и не нужны, так как в целом характеристики стабильность XL оказались выше, чем у F-16.

Шестидесяти шести сантиметровая вставка повлияла на воздухозаборник двигателя своей нижней частью, потому как передняя вставка фюзеляжа была применена только к верхней части фюзеляжа. В результате воздухозаборник двигателя F-16XL оказался на 66 см длиннее, чем на стандартном F-16A.

Форма крыла в плане была изменена на стреловидное крыло с изломом по передней кромке площадью на 120% больше, чем оригинальное крыло F-16. С целью сохранения веса нового крыла в его верхних и нижних слоях обшивки широко использовались углеродные композиционные материалы. Таким образом, экономия веса только в крыльях составила 272 килограмма. Конструкция лонжерона крыла обладает углом стреловидности от 50? до 70? и стала на 1179 килограмма тяжелее оригинального. Увеличение внутреннего объема, как за счет удлинения фюзеляжа, так и расширения крыла увеличило на 82% внутренние топливные емкости, а увеличившаяся площадь крыла позволила увеличить количество точек подвески до 27-и увеличив при этом боевую нагрузку почти в 2 раза. Несмотря на получившееся удлинение фюзеляжа, новое обозначение XL вовсе не обозначает "Extra Large" (очень большой).

Посредством улучшения формы крыла и оптимизации кривизна профиля, окончательная конфигурация самолета обеспечила 25%-ное улучшение максимальной подъемной силы относительно F-16 на сверхзвуковых скоростях и 11%-ное улучшение на дозвуковых. Управляемость F-16XL достаточно отличалась от стандартного F-16, обеспечивая более устойчивый (гладкий) полет на высоких скоростях и малых высотах. В итоге получился очень дельный истребитель ??с большим крылом обеспечивающим интеграцию большого количества вооружения на внешних подвесках.

В марте 1981-го года ВВС США объявили о создании нового усовершенствованного тактического истребителя. General Dynamics предложила на конкурс истребитель F-16XL, а компания McDonnell Douglas двухместный F-15B Eagle. Благодаря увеличенным емкости топливной системы и боевой нагрузки F-16XL мог нести в два раза больше вооружения чем F-16 и обладал увеличенной на 40% дальностью полета. Повышенная боевая нагрузка могла быть размещена на 27-и узлах подвески расположенных следующим образом:

  • 16 под крыльями по 340 кг каждая
  • 4 для подвески ракет AMRAAM AIM-120, частично скрытых в корневой части крыла
  • 2 на законцовках крыла
  • 1 центральный подфюзеляжный пилон
  • 2 под крыльями для "тяжелых" боеприпасов
  • 2 в нижней передней части фюзеляжа для низковысотных навигационных прицельных инфракрасных систем LANTIRN

Тем не менее, "тяжелая" подвеска на каждом крыле располагалась на том же расстоянии от центра фюзеляжа, что и две обычные подвески. Это означает, что можно было использовать либо одну "тяжелую" либо две обычные подвески, но не то и другое одновременно.

Кроме того, когда на "тяжелой" подвеске размещался дополнительный топливный бак, он физически закрывал еще одну точку подвески под крылом. Поэтому с внешними топливными баками максимальное количество точек подвески для вооружения на крыльях сокращалось до 10. С другой стороны, устройство для крепления двух бомб могло быть также размещено под фюзеляжем. Без использования дополнительных топливных баков максимальное количество боеприпасов калибра 227 кг было увеличено до 16. XL также мог нести под фюзеляжем, сбрасываемый 1100 литровый топливный бак.

В феврале 1984-го года ВВС США объявили о предпочтении истребителя McDonnell Douglas известного как F-15E Strike Eagle. Если бы F-16XL выиграл конкурс, то были бы произведены самолеты F-16E как одноместные и F-16F как двухместные. Ведущий инженер проекта XL Джон Г. Уильямс (John G. Williams) сказал: "XL чудесный самолет, но он стал жертвой ВВС США желающих продолжить производство F-15, что вполне объяснимо. Иногда вы выигрываете эти политические игры, иногда нет. По большинству параметров XL превосходит F-15 в качестве штурмового самолета, но и F-15 достаточно хорош."

После проигрыша в конкурсе министерства обороны летом 1985-го года General Dynamics вернул оба F-16XL в Форт-Уэрт, где и разместил их на хранение. Эти самолеты совершили 437 и 361 вылетов соответственно, и хотя сверхзвуковая крейсерская скорость без форсажа была первоначальной целью программы F-16XL, самолет так ни разу и не смог её выполнить в полной мере.

В конце 1988-го года оба опытных образца были изъяты с хранения переданы NASA, где им были присвоены бортовые номера 849 (А-5, #75-0749) и 848 (А-3, #75-0747). В NASA они использовались для изучения концепции аэродинамики крыла для улучшения воздушного потока при сверхзвуковом полете.

Первый F-16XL снова поднялся в воздух 9-го марта 1989-го года и перелетел в летно-исследовательский центр Эймс-Драйден на авиабазе Эдвардс. Этот самолет был модифицирован для исследования влияния движения вихревых потоков вдоль крыла. Для этого на экспериментальной титановой части левого крыла (так называемые перчатки) были проделаны лазером миллионы крошечных отверстий (около 2500 отверстий на квадратный дюйм, всего половина квадратного метра отверстий).

Целью этого устройства разработанного и построенного Rockwell International's North American Aircraft Division было удерживать (путем активного подсоса) пограничный слой воздуха, обеспечивая его ламинарное течение. Этот турбулентный слой воздуха, образующийся как правило на поверхности крыла, отрицательно влияет на летные характеристики, вызывая повышенные сопротивление и расход топлива. Удаляя турбулентный слой воздуха, ламинарный поток касается поверхности крыла создавая при этом гораздо меньше сопротивление. Исследования НАСА по улучшению ламинарного потока начались в 1926-ом году, когда предшественник организации НАСА, Национальный консультативный комитет по аэронавтике (NACA) сфотографировал турбулентность воздушного потока в аэродинамической трубе в своем исследовательском центре Лэнгли в Хэмптоне, штат Вирджиния. В воздушный поток был введен дым и сфотографирован, демонстрируя визуальные признаки турбулентности на верхней поверхности крыла.

Ранние исследования привели к рекомендациям об устранении источников возникновения турбулентности и ликвидации выступающих головок заклепок и других конструктивных особенностей способствующих возникновению турбулентности при высоких скоростях полета.

Первый полет с новым крылом состоялся 3-го мая 1990-го года, самолетом управлял пилот Стив Ишмаэль (Steve Ishmael). В январе 1995-го года он провел серию скоростных испытаний совместно с самолетом НАСА SR-71. Самолеты были использованы для изучения характеристик звукового удара в рамках программы создания сверхзвукового пассажирского самолета. Скорость во время этих испытательных полетов колебалась от 1.25 Маха до 1.8 Маха. Во время полетов инженеры зафиксировали как на звуковые удары влияют атмосферные условия.

Позже борт номер один был передан НАСА в Лэнгли, штат Вирджиния, где он входил в программу летных испытаний с целью улучшения летных характеристик при взлете и снижения шума двигателя. Он был выкрашен в черный цвет с желтыми полосами и белой передней частью фюзеляжа. Самолет номер 849 вернулся на авиабазу Эдвардс в 1995-ом году где он принял участие в исследовании звуковых ударов совместно с SR-71A.

Второй F-16XL (двухместный) был доставлен в НАСА с экспериментальным двигателем, который необходимо было заменить до начала проведения летных испытаний. NASA приобрело двигатель General Electric F110-129 обеспечивший на удивление хорошие характеристики. Сверхзвуковая крейсерская скорость в 1.1 Мах была случайно достигнута уже в начале программы на высоте в 6000 метров. Пассивные "перчатки" (обтекатель из пены и стекловолокна) были установлены на правое крыло с целью исследования аэродинамических характеристик вдоль передней кромки на сверхзвуковой скорости, шумов и давления. На левое крыло был установлен новый активный обтекатель ??(вдвое превышавший по размерам установленный на предыдущем самолете) изготовленный из пенопласта и стекловолокна обтекатель вокруг испытательной секции из высокотехнологичного композита с пористой обшивкой из титана. Несмотря на несимметричность крыльев, самолет оказлся легок в управлении.

Обтекатель имеет максимальную толщину в 63 мм и покрывает 75% поверхности крыла и 60% его передней кромки. S-образный контур крыла был продлен по левой стороне прямо вперед чтобы более точно соответствовать предлагаемой форме крыла сврхзвукового пассажирского самолета. Активный участок (средние 66% от обтекателя) имеет по крайней мере 2500 проделанных лазером отверстий и покрывает по крайней мере площадь в 0.9 квадратных метра. Отверстия ведут в 20 полостей под поверхностью крыла используемых для управления подсосом на поверхности крыла. Обтекатель приклеен к самой обшивке при помощи эпоксидных смол. После того как с самолета была удалена краска, на композитную обшивку были нанесены пару слоев стекловолокна, выступающих в качестве защиты обшивки при демонтаже обтекателя. В настоящее время этот самолет используется в качестве тестового стенда в исследовательском проекте сверхзвукового ламинарного потока.






 ЛТХ:
Модификация   F-16XL
Размах крыла, м   10.43
Длина самолета со штангой ПВД,м   16.50
Высота самолета,м   5.36
Площадь крыла, м2   61.59
Масса, , кг  
  пустого самолета   7270
  максимальная взлетная   21772
Тип двигателя:   1ТРДДФ Pratt Whitney F100-PW-100
Максимальная тяга кгс   1 х 11350
Максимальная скорость  
  у земли   1400
  на высоте 12200 м   2253
Крейсерская скорость, км/ч   966
Практический потолок, м   15240
Практическая дальность, км   4590
Макс. эксплуатационная перегрузка   9
Экипаж, чел   1
Вооружение:   1 шестиствольная пушка General Electric M61A1 Vulcan (6000 выстр /мин, 511 патронов)
 Боевая нагрузка - 6520 кг на 9 узлах подвески (в ущерб маневренности возможна нагрузка 8280 кг)


 Доп. информация :


 Фотографии:

 F-16XL
 F-16XL
 F-16XL
 F-16XL
 F-16XL
 F-16XL
 F-16XL
 F-16XL
 F-16XL

 Схемы:

 F-16XL

  Варианты окраски:

 F-16XL

 



 

Список источников:

F-16.net. F-16XL - Cranked-Arrow Wing
USAF Museum. Aircraft Virtual Gallery. General Dynamics F-16XL
Nasa.gov. F-16XL


Уголок неба. 2019  (Страница:     Дата модификации: )



 

  Реклама: