Grumman X-29A (G-712)
Теоретически крыло обратной стреловидности (КОС) обладало большими преимуществами: позволяло снизить лобовое сопротивление в области трансзвуковых скоростей, улучшить характеристики на малых скоростях, ДальшеMore>>>
снизить скорость сваливания, улучшить маневренность самолета. Использование такого крыла особенно актуально для истребителей - можно получить сравнительно компактный самолет с более высокими летными данными и маневренностью, чем у самолета с обычным крылом при силовой установке той же тяги. Высок экономический и тактический потенциал КОС. Создание такого крыла стало реальным после появления и армированных композиционных материалов (на основе слоев карбона-графита или бора и стеклопластикового волокна). Одна из первых попыток практического использования КОС предпринята на SFW/F-16 (Swept-Forward Wing/F-16) - варианте F-16 Fighting Falcon. Наиболее полно достоинства и недостатки КОС были исследованы на X-29A (фирменное обозначение G-712). Были заказаны два X-29A, первый из которых поднялся в воздух в декабре 1984 года. Самолеты являлись сугубо экспериментальными, их постройка стала возможной после выполнения компанией "Grumman" в середине 1970-е годов продувок в аэродинамических трубах, когда удалось отработать оптимальную форму сопряжения крыла и фюзеляжа. "Grumman" остановилась на конфигурации самолета с КОС и переднем горизонтальным оперением (ПГО), то есть на схеме "утка". В конструкции использованы преимущественно композиционные материалы, установлена электродистанционная система управления.
Важной задачей являлось снижение стоимости самолета, поэтому компания "Grumman" использовала в конструкции узлы и агрегаты существовавших самолетов: носовую часть фюзеляжа, носовую опору шасси и кабину - от F-5A Freedom Fighter, основные опоры шасси - от F-16 Fighting Falcon, силовая установка представляла собой "половинку" от установки F/A-18 Hornet.
X-29A рассчитан на полет на сравнительно небольших сверхзвуковых скоростях, статическая устойчивость самолета в полете обеспечивается искусственно.
"Изюминка" X-29A - крыло обратной стреловидности, которое в корневой части занимает по длине две трети фюзеляжа. Прочность крыла обеспечена сварным кессоном из титана и легких сплавов. Нижняя и верхняя обшивка крыла выполнена цельной из материала CFRP (усиленный углеродом пластик), на концах крыла обшивка склеена из 156 слоев материала CFRP. Обшивка обладает очень высокой прочностью при малой массе. Стреловидность крыла по четверти хорд составляет 34°. Крыло выдерживает высокие нагрузки, жесткое и полностью лишено аэроэластичности.
На фюзеляже за крылом установлено вертикальное оперение, в носовой части фюзеляжа смонтировано переднее горизонтальное оперение - оно управляется трехкратно резервированной электродистанционной системой управления и является основным органом управления самолета по тангажу. Летные испытания X-29A подтвердили результаты продувок в аэродинамических трубах - самолет не сваливался в полете с очень большими углами атаки и сохранял способность к выполнению контролируемого крена при очень малых скоростях полета. Первый X-29A выполнил свой последний полет 6 декабря 1988 года, второй летал до середины 1990-х годов.
ТАКТИКО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ
Grumman X-29A
Тип: одноместный экспериментальный самолет для исследования крыла обратной стреловидности
Силовая установка: один ТРДДФ General Electric F404-GE-400 тягой на форсаже 71,17 кН
Летные характеристики: максимальная скорость на высоте 10 975 м - 1699 км/ч; практический потолок 15 300 м
Масса: пустого 6260 кг; максимальная взлетная 8074 кг
Размеры: размах крыла 8,29 м; размах ПГО 4,15 м; длина с ПВД 16,44 м; высота 4,36 м; площадь крыла 17,54 м!; площадь ПГО 3,34 м'
Grumman X-29 - 1984 год. "Grumman" обошла ряд конкурентов, включая "General Dynamics", в конкурсе на право постройки экспериментального X-29 - компания получила контракт на два самолета. X-29 был построен по схеме "утка", с применением КОС и цельноповоротного переднего горизонтального оперения (ПГО). В США идеи создания боевого самолета с КОС реализованы на практике не были, хотя был выдан ряд патентов на самолет с крылом изменяемой стреловидности - в том числе и отрицательной.
В носовой части самолета X-29A установили дымовой генератор, который делал видимым воздушный поток, обтекающий самолет. Боковая составляющая воздушного потока на крыле обратной стреловидности направлена к фюзеляжу в отличие от составляющей потока, обтекающего крыло стандартной стреловидности.
Задние кромки крыла почти полностью заняты флаперонами, по две секции на каждой консоли.
The Grumman X-29A displays its planform. Canard area is 20% of the wing area
A number of radical technologies were embodied in the X-29, the most significant being aeroelastic tailoring of the forward-swept wings to prevent their structural divergence. Without the benefit of a fly-by-wire control system, providing continuous inputs to the canard, the aircraft would not have been controllable.
На американском экспериментальном самолете X-29 отрабатывался ряд новых технических решений, в том числе использование композитов, адаптивного крыла обратной стреловидности со сверхкритическим профилем, управляемого ПГО, цифровой системы электродистанционного управления.
X-29 стал первым самолетом с обратной стреловидностью крыла, преодолевшим звуковой барьер
Испытывавшиеся в 1984-1991 годах два Grumman X-29 представляли собой переоборудованные F-5 Freedom Fighter. X-29 - первый самолет с КОС, преодолевший скорость звука в горизонтальном полете.
Преодоление барьеров: программа X-29. 14 декабря 1984г.: в результате реализации программы стоимостью 80 млн долларов с аэродрома испытательного центра им. Эймса на авиабазе Эдвардс поднялся в воздух демонстратор самолета с крылом обратной стреловидности Grumman X-29A.
The Grumman X-29A takes off from Edwards AFB, California, on its first flight on 14th December 1984 piloted by Chuck Sewell
Following its first flight on 14 December 1984, the Grumman X-29A FSW demonstrator made three more flights during February to complete the contracts phase of the programme.
Under view of the X-29A showing its wing planform and distinctive body strakes
The Grumman X-29A, serial 20003, comes in to land. Main landing gear is from an F-16A and the nosewheel from an F-5A
Grumman has been selected, from three contenders, to proceed with construction of a forward-swept wing demonstrator (wind-tunnel model shown) which it identifies as the Advanced Technology Demonstrator Aircraft (ATDA).
One-sixth scale model of the Grumman X-29A being "flown" in the NASA wind-tunnel at Langley during early tests to study low-speed stability and control characteristics.
Начальник ОНТИ ЦАГИ Виктор беляев демонстрирует модели самолетов Су-47 и X-29
This Bell 204 NASA helicopter is used as a carrier testbed aircraft, shown here carrying a model of the X-29 research aircraft.
There is renewed interest in the swept-forward wing as a result of recent studies by Grumman and others. This is an impression of a highly-manoeuvrable supersonic "cruiser" by Grumman.
Airflow over an aft-swept wing (right) moves towards the tips, increasing the load outboard; this causes the tips to stall prematurely. Airflow over a forward-swept wing (left) flows inboard, delaying the stall at the wing tips; this improves control at low speeds
Grumman has been selected, from three contenders, to proceed with construction of a forward-swept wing demonstrator (three-view shown) which it identifies as the Advanced Technology Demonstrator Aircraft (ATDA).
Wikipedia