General Dynamics F-16XL - General Dynamics F-16XL

F-16XL
General Dynamics F-16XL (SN 75-0749) в полете 060905-F-1234S-049.jpg
F-16XL, который конкурировал с F-15E за контракт на усовершенствованный тактический истребитель ВВС США в 1984 году.
РольЭкспериментальный истребитель
ПроизводительОбщая динамика
Первый полет3 июля 1982 г.
Основные пользователиВВС США
НАСА
Количество построенных2
Разработано изGeneral Dynamics F-16 Fighting Falcon

В General Dynamics F-16XL является производной от F-16 Боевой сокол, с треугольное крыло с изогнутой стрелой. Первоначально он был задуман как демонстратор технологий, позже вошел в ВВС США (USAF) Улучшенный тактический истребитель (ETF), но проиграли F-15E Strike Eagle. Спустя несколько лет после того, как прототипы были отложены, они были переданы НАСА для дополнительных авиационных исследований. Оба самолета в настоящее время хранятся в Эдвардс AFB.

Разработка

SCAMP

Команда разработчиков Model 400 (слева от старта): Гарри Хилакер, Эндрю Льюис, Кенни Барнс, Джим Гордон

В 1977 году F-16XL стартовал как F-16 SCAMP (прототип сверхзвукового круиза и маневра) в General Dynamics Fort Worth. Под руководством Гарри Хилакер (отец оригинального F-16), первоначальная цель программы заключалась в том, чтобы быстро продемонстрировать применимость сверхзвуковой транспорт технологии для военной авиации.[1] Большое крыло создавало большую подъемную силу, а типичные аэродинамические ограничения треугольных крыльев были преодолены ослабленной статической стабильностью F-16. Электронная система управления полетом F-16 была доработана, чтобы обеспечить управление на больших углах атаки. Крыло также имело большой топливный бак, что значительно увеличивало дальность полета. Исследование продолжалось два года. Цель изогнутой стрелы заключалась в том, чтобы иметь внутреннюю панель с высокой стреловидностью для низкого сопротивления на сверхзвуковых скоростях и внешнюю панель с малой стреловидностью для обеспечения лучшей управляемости и маневренности на дозвуковых скоростях.[нужна цитата ]

Тесно сотрудничая с НАСА Исследовательский центр Лэнгли, компания инвестировала значительные средства в внутренние исследования и разработки (IRAD) для испытаний в аэродинамической трубе, что привело к созданию модели 400. Она имела все подвижные концы крыла для контроля крена и полностью подвижное вертикальное оперение. Эти поверхности были фактически горизонтальными поверхностями оперения от F-16A. Эти поверхности позже были сброшены, так как они не обеспечивали адекватного управления на низкой скорости и под большим углом атаки. Кроме того, не предусматривалось бы установки ракет на законцовках крыла. Основное крыло включает носовую часть полосы для усиления образования вихрей для высоких угол атаки маневренность, отрицательная устойчивость для улучшения дозвуковой подъемной силы и снижения сверхзвукового сопротивления. Он был построен на 40-дюймовом участке фюзеляжа. Большое растяжение крыла и фюзеляжа позволило резко увеличить дальность полета на всех скоростях. В 1979 году, получив сильную положительную реакцию со стороны ВВС США, GD выпустила модель 400 для проекта, финансируемого компанией.[2]

Расширенные соревнования тактических истребителей

F-16XL и обычный F-16

В 1980 году ВВС США выступили партнером, предоставив на переделку третий и пятый серийные планеры F-16. Эти два планера стали единственными образцами F-16XL.

В марте 1981 года ВВС США объявили Улучшенный тактический истребитель программа по замене F-111 Aardvark. В концепции предусматривался самолет, способный запускать глубокие запрет миссии, не требующие дополнительной поддержки в виде сопровождения истребителей или глушения. Под руководством программного директора Рэнди Кента [1], General Dynamics представила F-16XL, а Макдоннелл Дуглас Отправлено вариант F-15 Eagle. Хотя эти два самолета боролись за одну и ту же роль, они сильно различались по конструктивному подходу. F-15E - это, по сути, двухместный учебно-тренировочный самолет F-15D с задним сиденьем, модифицированным для поддержки орудий наземного нападения, в то время как F-16XL имеет серьезные структурные и аэродинамические отличия от оригинального F-16. Таким образом, XL потребовал бы гораздо больше усилий, времени и денег, чтобы запустить его в производство. Вдобавок Strike Eagle имеет два двигателя, что дает ему большую тягу и способность нести больше оружия и / или брони.[нужна цитата ] Кроме того, резервирование двигателя может быть очень полезно для самолета, задача которого заключается в работе в пределах досягаемости зенитная артиллерия и ракеты земля-воздух, в дополнение к стандартным угрозам самолет истребитель и перехватчики.

В феврале 1984 года USAF заключил контракт с ETF с Макдоннелом Дугласом. Два F-16XL были возвращены ВВС и помещены на хранение на базу ВВС Эдвардс, Мохаве, Калифорния.

Дизайн

Вид слева снизу в воздухе F-16XL. Самолет вооружен двумя законцовками крыла. AIM-9 Сайдвиндер и четыре фюзеляжных AIM-120 AMRAAM ракет вместе с 12 Марка 82 500-фунтовые бомбы.

Крыло и задние горизонтальные рули были заменены на треугольное крыло с изогнутой стрелой на 120% больше, чем у оригинального крыла. Широкое использование композитов из углеродного волокна позволило сэкономить 600 фунтов (270 кг) веса, но F-16XL все еще был на 2800 фунтов (1300 кг) тяжелее оригинального F-16A.

Менее примечательно то, что фюзеляж был удлинен на 56 дюймов (1,4 м) за счет добавления двух секций на стыках основных узлов фюзеляжа. При новой конструкции крыла хвостовую часть пришлось наклонить на 3 ° и убрать подфюзеляжные кили, чтобы они не ударялись о мостовую при взлете и посадке. Однако, поскольку F-16XL демонстрирует большую стабильность, чем исходный F-16, эти изменения не повлияли на управляемость самолета.

Эти изменения привели к увеличению максимальной производительности на 25%. подъемная сила и лобовое сопротивление в сверхзвуковом полете и 11% в дозвуковом полете, а также самолет, который, как сообщается, гораздо более плавно управлялся на высоких скоростях и малых высотах. Расширения увеличили запас топлива на 82%. F-16XL мог нести вдвое больше боеприпасов, чем F-16, и доставлять их на 40% дальше. Увеличенное крыло позволило установить в общей сложности 27 узлов подвески:

  • 16 крыльевых станций грузоподъемностью 750 фунтов (340 кг) каждая
  • 4 полуутопленных AIM-120 AMRAAM станции под фюзеляжем
  • 2 станции законцовки крыла
  • 1 центральная станция
  • 2 крыла «тяжелые / мокрые» станции
  • 2 подбородка ЛАНТИРН станции

Однако «тяжелые / мокрые» станции мешали работе до четырех крыльевых станций.

История эксплуатации

НАСА тестирование

НАСА F-16XL # 2 проводка ламинарный поток исследование

В 1988 году два самолета были сняты с хранения и переданы НАСА для исследований. Первый самолет был оснащен титановой перчаткой активного всасывания, закрывающей левое крыло, и доставлен в Летно-исследовательский центр Эймса-Драйдена в Эдвардс AFB. Разработан и построен Североамериканская авиация (подразделение Rockwell International ) перчатка имела отверстия, вырезанные лазером, номинальный диаметр которых составлял 0,0025 дюйма (0,0635 мм). Расстояние между отверстиями варьировалось от 0,010 до 0,055 дюйма (от 0,25 до 1,40 мм) в зависимости от всасывания. Перчатка покрывала более 5 футов² (0,5 м²) крыла. Он был предназначен для того, чтобы отсосать турбулентный поток воздуха над крылом, восстанавливая ламинарный поток и сокращение тащить. Самолет также участвовал в испытаниях. ударная волна характеристики, взлетные характеристики и шум двигателя для программы НАСА по гражданскому транспорту.

На втором самолете (двухместном) экспериментальный двигатель был заменен на General Electric F110-129. Это случайно получилось суперкруиз, цель конструкции F-16XL, которая так и не была достигнута при испытаниях ETF, когда он достиг 1,1 Маха на высоте 20 000 футов (6096 м) на полной боевой мощности. Он был оснащен перчаткой из пассивного стекловолокна и поролона на правом крыле, чтобы исследовать сверхзвуковой поток, и активной перчаткой на левом крыле. Эта вторая перчатка состояла из стекловолокна и пены поверх титановой оболочки и покрывала 75% поверхности крыла и 60% его передней кромки. Активная часть состоит из средних двух третей перчатки с просверленными лазером отверстиями, ведущими к полостям под крылом. Он был разработан совместно исследовательским центром Langley, Dryden, Rockwell, Boeing и McDonnell Douglas. Перчатка предназначена для испытаний на сверхзвуковом ламинарном потоке.

Офис лётного проекта F-16XL располагался в НАСА. Центр летных исследований Драйдена, Эдвардс AFB, CA. НАСА Исследовательский центр Лэнгли, разработал и координировал эксперименты с F-16XL.[3]

По завершении программы испытаний в 1999 году оба F-16XL были помещены на хранение в NASA Dryden. В 2007 году НАСА обратилось в Lockheed Martin с просьбой изучить возможность и стоимость возвращения F-16XL # 1 в состояние полета и модернизации его со многими улучшениями, обнаруженными в F-16 Block 40 ВВС США. Это было изучено, пока F- 16XL # 1 был испытан на такси в Драйдене и прошел системные проверки. Однако оба F-16XL были списаны в 2009 году и хранились на авиабазе Эдвардс.

Самолет на дисплее

F-16XL

Технические характеристики (F-16XL №2)

Ортографическая проекция F-16XL
Лазеры освещать воздушный поток над моделью F-16XL в НАСА аэродинамическая труба

Данные из дорогой[6] F-16.net[7]

Общие характеристики

  • Экипаж: Один (XL # 1) или два (XL # 2)
  • Длина: 54 футов 2 дюйма (16,51 м)
  • Размах крыльев: 34 фута 3 дюйма (10,44 м)
  • Высота: 17 футов 7 дюймов (5,36 м)
  • Площадь крыла: 646 квадратных футов (60,0 м2)
  • Пустой вес: 22000 фунтов (9980 кг)
  • Вес брутто: 48000 фунтов (21800 кг)
  • Максимальный взлетный вес: 48000 фунтов (21800 кг)
  • Электростанция: 1 × General Electric F110 -GE-100 турбовентилятор, 17100 фунтов-силы (76 кН), тяга всухую, 28900 фунтов (129 кН) с форсажной камерой

Спектакль

  • Максимальная скорость: 1400 миль / ч (2300 км / ч, 1200 кН)
  • Максимальная скорость: 2,05 Маха
  • Крейсерская скорость: 600 миль / ч (970 км / ч, 520 узлов)
  • Классифицировать: 2,850 миль (4,590 км, 2,480 миль)
  • Практический потолок: 50 000 футов (15 000 м)
  • Скороподъемность: 62000 фут / мин (320 м / с)

Вооружение

  • Оружие: 1 × 20-мм (0,79 дюйма) пушка M61 Vulcan (Gatling)
  • Точки подвески: 17 пилонов грузоподъемностью до 15000 фунтов (6800 кг) полезной нагрузки (Примечание: станции 2-5 и 13-16 были разделены на группы, как у F-15E),

Смотрите также

Связанная разработка

Самолеты сопоставимой роли, конфигурации и эпохи

Связанные списки

Рекомендации

Цитаты

  1. ^ «СКАМП». НАСА. Получено 2009-02-22.
  2. ^ «Конструктор F-16 Гарри Хиллакер». Журнал Code One. Локхид Мартин. 1991 г..
  3. ^ "F-16XL". НАСА. Получено 2009-02-17.
  4. ^ «Инвентарь самолетов». www.afftcmuseum.org. Получено 6 июн 2019.
  5. ^ «Инвентарь самолетов». www.afftcmuseum.org. Получено 6 июн 2019.
  6. ^ Любимая 2003 С. 63, 64, 69.
  7. ^ "F-16 XL, крыло с изогнутой стрелой", F-16, получено 18 апреля 2009.

Библиография

  • Дорогая, Кев (2003), F-16 Боевой сокол, Легенда боя, Лондон: Эйрлайф, ISBN  1-84037-399-7.
  • Дженкинс, Деннис Р; Лэндис, Тони Р. (2008), Экспериментальные и прототипы реактивных истребителей ВВС США, MN, США: специальность, ISBN  978-1-58007-111-6.

внешняя ссылка