Локхид NF-104A - Lockheed NF-104A

NF-104A
NF-104.jpg
Локхид NF-104A, 56-0756, восхождение с ракета мощность
РольАэрокосмическая промышленность тренер
ПроизводительLockheed Aircraft Corporation
ДизайнерКларенс "Келли" Джонсон
Первый полет9 июля 1963
Вступление1 октября 1963 г.
На пенсииИюнь 1971
Основной пользовательВВС США
Количество построенных3
Себестоимость единицы продукции
5 363 322 доллара (стоимость модификации для всех трех самолетов)
Разработано изLockheed F-104 Истребитель

В Локхид NF-104A был Американец смешанная мощность, высокая производительность, сверхзвуковой аэрокосмический тренер который служил недорогим космонавт учебный автомобиль для Североамериканский X-15 и прогнозируемый Боинг X-20 Dyna-Soar программы.

Три самолета были модифицированы из существующих Lockheed F-104A Истребитель планеров, и служил с Школа пилотов аэрокосмических исследований между 1963 и 1971 годами модификации включали небольшую дополнительную ракетный двигатель и система управления реакцией для полета в стратосфера. Во время тестовой программы максимальное высота достигнута была более 120000 футов (36600 м). Один из самолетов был разрушен в результате аварии, когда его пилотировал Чак Йегер. Авария была запечатлена в книге Правильные вещи и фильм с таким же названием. 10 декабря 2019 г. База ВВС Эдвардс выпустила полную транскрипцию видеофильмов о полете 1963 года и последующей аварии.[1]

Разработка

С появлением пилотируемых космических полетов в начале 1960-х гг. ВВС США (USAF) Школа экспериментальных летчиков-испытателей на базе ВВС Эдвардс была переименована в Школу пилотов аэрокосмических исследований (ARPS), с упором на обучение с переходом от традиционного курса летчиков-испытателей к учебной программе, более ориентированной на космические полеты.[2]

Первоначальное использование немодифицированного самолета F-104

Получен ряд серийных серийных истребителей F-104 Starfighter (в том числе двухместных версий F-104D).[3] и используется ARPS для моделирования профилей глиссады с низким подъемом и высоким сопротивлением для X-15 и проектируемой программы X-20 Dyna-Soar. Эти маневры были начаты на высоте 12 000 футов (3700 м), где двигатель F-104 был снижен до 80% мощности; с выпущенными закрылками, скоростными тормозами и шасси самолет был установлен в пикировании на 30 ° с вылетом посадочной сигнальной ракеты на высоте 1500 футов (500 м) над землей. Эти планирующие заходы не оставляли места для ошибок.

Система контроля реакции

JF-104 во время тестирования RCS.

Стало понятно, что обычные управляющие поверхности самолета практически не влияют на разреженный воздух в верхних слоях стратосферы и что любой самолет, работающий на очень больших высотах, должен быть оборудован системой управления реакцией (RCS). Модифицированная версия Колокол X-1 использовался для начальных испытаний RCS, но был заземлен после технических проблем. В 1959 году он был заменен на модифицированный NASA Lockheed F-104A (55-2961), который нес системы RCS на законцовках крыла и в носовой части фюзеляжа. Этот самолет (обозначенный как JF-104) достиг максимальной высоты 83 000 футов (25 300 м) во время программы испытаний. Среди пилотов, которые управляли этим самолетом, Нил Армстронг, которые приобрели ценный опыт использования RCS. Пилоты жаловались на то, что показания приборов плохо читаются и недостаточно точны для критических профилей набора высоты с увеличением, необходимых для достижения больших высот.[4]

Контракт Lockheed

Локхид был заключен контракт с ВВС США на модификацию трех самолетов F-104A для специальной роли учебно-космического самолета (AST) в 1962 году. AMARG и доставлен на завод компании для доработки.

Дизайн и профиль полета

Конструкция F-104A уже зарекомендовала себя как легкий высокопроизводительный самолет. В проекте AST упор был сделан на удаление ненужного оборудования, установку ракетного двигателя в дополнение к существующему реактивному двигателю, установку бортовой системы RCS и улучшение необходимой аппаратуры. Следующие детали показывают основные различия между производственной версией и AST:

Крыло

В размах крыльев NF-104A был увеличен за счет расширения законцовки крыла. Эта модификация была необходима для размещения подруливающих устройств RCS, а также уменьшила нагрузка на крыло.

Поверхности хвоста

Вертикальный киль и руль направления были заменены версиями большего размера от двухместного F-104 и были конструктивно изменены, чтобы позволить установку ракетного двигателя.

Фюзеляж

В стекловолокно Носовой обтекатель был заменен на алюминиевую обшивку и в нем были размещены двигатели RCS по тангажу и рысканью.

Воздухозаборники оригинальной конструкции Бен Рич имели ту же фиксированную геометрию, что и F-104A, но включали расширения к входные конусы для оптимальной работы реактивного двигателя на более высоких Числа Маха. Внутренний фюзеляж различия включали резерв на ракетное топливо окислитель танков, удаление M61 Вулкан пушка радар оборудование и ненужное авионика. А азот танк был установлен для герметизация кабины целей. Это было необходимо, поскольку после обычного и ожидаемого отключения на этапе набора высоты из двигателя не будет отбираться воздух.

Ракетный двигатель

В дополнение к стандартному General Electric J79 реактивный двигатель, а Rocketdyne Ракетный двигатель АР2-3 устанавливался в основании вертикального оперения. В этом двигателе сгорела смесь JP-4 реактивное топливо и 90% пероксид водорода раствор окислителя. NF-104 нес достаточно окислителя примерно на 100 секунд работы ракетного двигателя. Уровень тяги может быть отрегулирован пилотом на максимальную или примерно половинную мощность с помощью дополнительного рычага дроссельной заслонки с левой стороны. кабина.

Система контроля реакции

Система управления реакцией состояла из восьми подруливающих устройств тангажа / рыскания (по четыре на каждую ось) и четырех подруливающих устройств крена. Они использовали тот же вид топлива на основе перекиси водорода, что и основной ракетный двигатель, из специального топливного бака на 155 фунтов (70 кг) и управлялись пилотом с помощью ручки, установленной на приборной панели. Подруливающие устройства по тангажу / рысканью были рассчитаны на тягу 113 фунт-сил (500 Н) каждый, а подруливающие устройства на валке были рассчитаны на тягу 43 фунт-силы (190 Н).

Типичный профиль полета

Чак Йегер в кабине NF-104A, 4 декабря 1963 г.

NF-104A мог достигать больших высот благодаря комбинации скалолазание (создание высокой скорости в мелком пикировании на большой высоте, а затем крутой набор высоты, преобразование скорости и импульса в высоту) и использование ракетного двигателя (для достижения более высоких скоростей уровня и поддержания скорости набора высоты как можно дольше после входа в увеличение масштаба изображения). Типичная миссия включала горизонтальное ускорение на высоте 35000 футов (10700 м) до 1,9 Маха, при котором зажигался ракетный двигатель, и при достижении 2,1 Маха самолет поднимался до угла набора высоты 50-70 °, осторожно прикладывая нагрузку. равно 3,5грамм. J79 форсаж начнется дросселирование на высоте примерно 70 000 футов (21 300 м), вскоре после этого произойдет ручное отключение подачи топлива самого главного реактивного двигателя на высоте около 85 000 футов (25 900 м), чтобы предотвратить повреждение ступеней турбины реактивного двигателя при быстром повышении температуры двигателя. . После того, как он продолжил баллистический дугой NF-104 спустился бы обратно в более плотный воздух, где главный двигатель можно было бы перезапустить, используя перезапуск ветряной мельницы техника выхода на посадку.[5]

История эксплуатации

Первый NF-104A

Первый NF-104A (ВВС США 56-0756) был принят ВВС США 1 октября 1963 года. Он быстро установил новый неофициальный рекорд высоты в 118 860 футов (36 230 м) и превзошел его 6 декабря 1963 года, достигнув высоты 120 800 футов (36 800 м). Самолет был поврежден в полете в июне 1963 года, когда взорвалась ракета-окислитель. В июне 1971 года на нем произошел взрыв двигателя ракеты. Хотя пилот смог благополучно приземлиться, поврежденный самолет был списан, и это ознаменовало конец проекта NF-104. Этот самолет был передан в Национальный музей ВВС США. Это выставлено на Авиапарк округа Невада, Грасс-Вэлли, Калифорния. с маркировкой «56-0751».

Второй NF-104A

NF-104A Хвостовой номер 760 на Школа летчиков-испытателей ВВС США.

Второй NF-104A (USAF 56-0760) был принят ВВС США 26 октября 1963 года. После вывода на пенсию этот самолет был установлен на опоре за пределами Школа летчиков-испытателей ВВС США в База ВВС Эдвардс и все еще можно увидеть там сегодня. Удлиненные законцовки крыла, металлический носовой обтекатель RCS и другие детали из 56-0760 были одолжены Дэррил Гринамиер за его рекордные попытки гражданской авиации использовать сильно модифицированный F-104. Когда он был вынужден катапультироваться во время рекордного полета, его самолет был уничтожен, а детали так и не были возвращены.[6]

Третий NF-104A

Третий NF-104A (ВВС США 56-0762) был доставлен в ВВС США 1 ноября 1963 года и был уничтожен в результате крушения во время пилотирования Чак Йегер 10 декабря 1963 года. Эта авария была запечатлена в книге Йегер: автобиография, а также книга и экранизация Правильные вещи. Самолет, использованный для съемок, представлял собой стандартный F-104G, летевший со снятыми топливными баками на законцовках крыла, но в остальном не имел каких-либо модификаций NF-104A, особенно заметно поднятого под углом ракетного двигателя в основании вертикального стабилизатора.[7]

Операторы

 Соединенные Штаты

Технические характеристики (NF-104A)

NF-104 3-view.jpg

Данные из Либис.[8]

Общие характеристики

  • Экипаж: 1
  • Длина: 54 футов 9 дюймов (16,69 м)
  • Размах крыльев: 25 футов 9 дюймов (7,85 м)
  • Высота: 13 футов 6 дюймов (4,11 м)
  • Площадь крыла: 212,8 квадратных футов (19,77 м2)
  • Аэродинамический профиль: Двояковыпуклые 3,36%[9]
  • Пустой вес: 13,500 фунтов (6,123 кг)
  • Вес брутто: 21400 фунтов (9707 кг)
  • Электростанция: 1 × General Electric J79-GE-3B дожигание турбореактивный двигатель, 9600 фунтов силы (43 кН), тяга сухой, 14 800 фунтов силы (66 кН) с форсажной камерой
  • Электростанция: 1 × Рокетдайн AR2-3 жидкостный ракетный двигатель, тяга 6000 фунтов-силы (27 кН)

Спектакль

  • Максимальная скорость: 2.2 Маха

Смотрите также

Связанная разработка

Самолеты сопоставимой роли, конфигурации и эпохи

Связанные списки

Рекомендации

Примечания

  1. ^ Полное видео: Затем полковник Чак Йегер разбился на NF-104A 10 декабря 1963 года на базе ВВС Эдвардс - на YouTube
  2. ^ Libis 1999, стр. 2.
  3. ^ Дрендель 1976, стр.24.
  4. ^ Libis 1999, стр. 5.
  5. ^ Боумен 2000, стр. 173.
  6. ^ Libis 1999, стр. 39.
  7. ^ Check-Six.com - Крушение NF-104 Йегера
  8. ^ Libis 1999, стр. 41.
  9. ^ Ледничер, Дэвид. «Неполное руководство по использованию аэродинамического профиля». m-selig.ae.illinois.edu. Получено 16 апреля 2019.

Библиография

  • Боуман, Мартин В. Lockheed F-104 Истребитель. Рамсбери, Мальборо, Уилтшир, Великобритания: Crowood Press Ltd., 2000. ISBN  1-86126-314-7.
  • Дрендель, Лу. Истребитель F-104 в действии, Самолет № 27. Кэрроллтон, Техас: Squadron / Signal Publications, 1976. ISBN  0-89747-026-5.
  • Кинзи, Берт Истребитель F-104 в деталях и масштабе. Саммит Blue Ridge, Пенсильвания: TAB books, 1991. ISBN  1-85310-626-7.
  • Либис, Скотт. Lockheed NF-104A Aerospace Trainer (Air Force Legends Number 204). Сими-Вэлли, Калифорния: Стив Гинтер, 1999. ISBN  0-942612-97-3.
  • Пейс, Стив. F-104 Starfighter: проектирование, разработка и эксплуатация во всем мире первого боевого истребителя Mach 2. Сент-Пол, Миннесота: Motorbooks International, 1992. ISBN  0-87938-608-8.
  • Рид, Артур. Истребитель F-104 (Modern Combat Aircraft 9). Лондон: Ian Allan Ltd., 1981. ISBN  0-7110-1089-7.
  • Аптон, Джим. Lockheed F-104 Starfighter (Warbird Tech). Северное отделение, Миннесота: Специальная пресса, 2003. ISBN  1-58007-069-8.

внешняя ссылка