Нортроп Х-21 - Northrop X-21

Х-21
X21A.jpg
Нортроп Х-21А
Рольэкспериментальный самолет
ПроизводительNorthrop
Первый полет18 апреля 1963 г.
Введениеэкспериментальный
В отставке1968
Основной пользовательНациональное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства (НАСА)
Количество построенных2
Разработано изДуглас B-66 Разрушитель

В Нортроп Х-21А был экспериментальным самолетом, предназначенным для испытания крыльев с ламинарный поток контроль. Он был основан на Дуглас WB-66D Планер с крыльевыми двигателями перенесен в хвостовую часть фюзеляжа и освободил место для воздушных компрессоров. Самолет совершил первый полет 18 апреля 1963 г. НАСА летчик-испытатель Джек Уэллс за штурвалом.[1] Хотя полезные испытания были выполнены, обширное обслуживание сложной системы ламинарного потока привело к окончанию программы.

Дизайн и развитие

Контроль ламинарного потока - это технология, которая предлагает потенциал для значительного улучшения коэффициент сопротивления которые позволят улучшить расход топлива, дальность полета или долговечность самолета, которые намного превосходят любую известную отдельную авиационную технологию. В принципе, если 80% крыла ламинарное, то в целом тянуть можно уменьшить на 25%. Сила трения между воздухом и поверхностью самолета, известная как вязкое сопротивление, намного больше в турбулентном режиме. пограничный слой чем в ламинарном. Основным типом активного управления ламинарным потоком является удаление небольшого количества воздуха из пограничного слоя путем всасывания через пористые материалы, несколько узких щелей на поверхности или небольшие перфорации (всасывание пограничного слоя ).

Потребовались две основные модификации, первая касалась стандартной подкрыльевой гондолы. Эллисон J71 двигатели удаляются и заменяются парой 9490 фунтовж (42 кН) статическая тяга General Electric XJ79-GE-13 безджиговые турбореактивные двигатели, установленные в гондолах, прикрепленных к задней части фюзеляжа. Отобранный воздух из двигателей J79 подавался в пару подкрыльевых обтекателей, в каждом из которых размещалась турбина «спуска-сжигания», которая откачивала воздух пограничного слоя через прорези крыла.

Испытательные машины Х-21А (55-0408 и 55-0410) также включала сложные системы управления ламинарным потоком, встроенные в совершенно новое крыло увеличенного размаха и площади, с уменьшенной стреловидностью с 35 ° до 30 °. Крыло имело несколько серий пазов по размаху (всего 800000).[2] через который турбулентный пограничный слой «засасывался», что приводило к более плавному ламинарному потоку. Теоретически можно добиться меньшего сопротивления, большей экономии топлива и увеличения дальности полета.[3]

В передней кабине находились пилот и два бортинженера, в то время как еще два инженера по летным испытаниям размещались в центральном отсеке фюзеляжа под крылом.

Тестирование

Х-21А на испытаниях

При первоначальном тестировании возникли значительные проблемы с пористыми материалами и поверхностными прорезями, забитыми мусором, насекомыми и даже дождем. В определенных условиях кристаллы льда могут образовываться из-за быстрого охлаждения воздуха над ламинарными поверхностями. Это резко нарушит ламинарный поток, вызывая быстрое плавление и быстрый переход обратно к турбулентному потоку. Требовалось максимальное достижение 95-процентного ламинарного потока на этих участках.[2] Однако проектные работы были отменены из-за проблем с закупоркой.

Тем не менее, в программе полета X-21 были получены новаторские данные, в том числе о влиянии неровностей поверхности, турбулентности пограничного слоя, вызванной трехмерными эффектами потока в пограничном слое (называемом загрязнением по размаху) и ухудшением качества. эффекты окружающей среды, такие как кристаллы льда в атмосфере.[4]

Диспозиция

Оба X-21A оказались на хранении в База ВВС Эдвардс Калифорния, где они постепенно стали изгоями, использовались в основном как мишени для фото. Останки все еще можно просмотреть, но не было предпринято никаких усилий для восстановления ни одного примера для реставрации или демонстрации.[2][5]

Технические характеристики (X-21A)

X-21A стартует в свой первый полет

Общие характеристики

  • Экипаж: 5
  • Длина: 75 футов 3 дюйма (22,94 м)
  • Размах крыльев: 93 футов 6 дюймов (28,51 м)
  • Рост: 25 футов 7 дюймов (7,8 м)
  • Площадь крыла: 1250 квадратных футов (116,17 м2)
  • Пустой вес: 45,828 фунтов (20,783 кг)
  • Вес брутто: 83000 фунтов (37727 кг)
  • Электростанция: 2 × General Electric J79 -GE-13 турбореактивные двигатели, Тяга 9400 фунтов-силы (42 кН) каждый

Спектакль

  • Максимальная скорость: 487 узлов (560 миль / ч, 896 км / ч)
  • Ассортимент: 4,156 миль (4,780 миль, 7,697 км)
  • Практический потолок: 42,500 футов (12,957 м)

Смотрите также

Связанная разработка

использованная литература

Заметки
  1. ^ American X-Vehicles: Inventory, июнь 2003 г. Дата обращения: 13 февраля 2007 г.
  2. ^ а б c Винчестер 2005 стр. 297.
  3. ^ Баугер, Джо. Нортроп Х-21А Дата обращения: 14 февраля 2007 г.
  4. ^ Чемберс, Джозеф Р. Управление ламинарным потоком: Святой Грааль аэродинамики НАСА, стр. 133–134.
  5. ^ Дженкинс, Деннис Р. Фотоальбом X-Planes. Норт-Бранч, Миннесота: Specialty Press, 2004. ISBN  1-58007-076-0
Список используемой литературы

внешние ссылки