Rockwell/MBB X-31
В 1980-е годы получили развитие системы управления аэродинамически неустойчивых самолетов. ЛА, подобные беспилотному Rockwell HiMAT и General Dynamics F-16, продемонстрировали потенциал искусственной устойчивости, ДальшеMore>>>
которую обеспечивали электродистанционные системы управления полетом. Такие ЛА были способны выполнять маневры, недоступные для традиционно устойчивых аппаратов ввиду ограничений по углам атаки. Работы по неустойчивым ЛА развернулись и в Европе, где дальше всех продвинулась германская MBB.
В 1986 году США и ФРГ подписали соглашение о разработке и постройке демонстратора технологий, получившего обозначение X-31. Разработка велась компаниями "Rockwell" и MBB, приобретенный опыт предполагалось воплотить в проекте истребителя MBB TKF 90. X-31 спроектирован с ПГО и подфюзеляжным воздухозаборником двигателя. Силовая установка - один ТРДД General Electric F404. За счет крыла небольшого размаха X-31 обладал высокой угловой скоростью крена, но главным достижением стала возможность самолета очень быстро увеличить угол атаки.
Важным фактором успеха X-31 стала система отклонения вектора тяги двигателя, позволявшая сохранять управление даже на закритических режимах полета.
В основу этой системы положили простую концепцию трех поверхностей, отражающих струю газов двигателя.
Данные поверхности интегрировали в электродистанционную систему управления полетом, управлявшей также аэродинамическими поверхностями (ПГО, предкрылки, закрылки, рули).
При постройке X-31 использовались компоненты других самолетов: F-16 (шасси, колесо носовой опоры, педали руля) и F/A-18 (козырек фонаря кабины, фонарь, ручка управления, РУД и др.). Некоторые узлы и агрегаты позаимствовали у C-130 Hercules, T-2 Buckeye, Cessna Citation и V-22 Osprey. Фюзеляж имеет обычную конструкцию, но ПГО, крыло и киль и некоторые лючки выполнены из графитоэпоксидных композитов, прочных, но легких.
Первый из двух X-31 выполнил первый полет в Палмдейле, Калифорния, 11 октября 1990 года. Поначалу самолет летал без поверхностей отклонения вектора тяги. Первый раз X-31 с установленными поверхностями поднялся в воздух в своем десятом полете в марте 1991 года. Второй X-31 выполнил первый полет 19 января 1991 года.
Управление программой X-31 осуществляла Международная испытательная организация, в которую вошли представители NASA, DARPA, Министерства обороны Германии, "Rockwell" и MBB.
Начальный этап испытаний выполнили в Палмдейле. В мае 1991 года самолет сертифицировали для полетов с отклонением вектора тяги, а вскоре первый X-31 достиг угла атаки 54°.
Затем испытания были продолжены на авиабазе Эдвардс, где самолет в сентябре 1992 года вышел на угол атаки 70°. X-31 сохранял управляемость даже при скорости 48 км/ч и был способен выполнить на этой скорости бочку.
Проводились сравнительные воздушные бои X-31 с истребителями F/A-18 Hornet и F-14 Tomcat. В маневренных боях за счет использования системы отклонения вектора тяги победителем всегда выходил X-31.
В январе 1995 года первый X-31 разбился, причиной послужило обледенение ПВД, которое привело к отказу системы управления.
В целом успешную программу X-31 закрыли в 1995 году после выполнения 580 полетов.
ТАКТИКО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ
Rockwell/MBB X-31
Тип: одноместный сверхманевренный экспериментальный самолет
Силовая установка: один ТРДД General Electric F404-GE-400 тягой 71,17 кН с системой отклонения вектора тяги
Летные характеристики: макс. скорость на уровне моря М=1,08 или 1155 км/ч; сохраняет управляемость на приборной скорости 45 км/ч; радиус виража менее 100 м; практический потолок 12 384 м; дальность 380 км
Масса: пустого 5248 кг; топлива 1852 кг; снаряженного 15 655 кг
Размеры: размах крыла 7,37 м; длина 13,25 м; высота 4,51 м; площадь крыла 21,02 м2
11 октября 1990г.: полетел экспериментальный X-31A, спроектированный фирмами "Rockwell" и MBB для изучения свойств сверхманевренности.
Rockwell/MBB X-31A благодаря наличию ЭДСУ и системы отклонения вектора тяги относится к сверхманевренным самолетам.
MBB/Rockwell X-31A. 31 мая 1991г.: совершил первый полет самолет MBB/Rockwell X-31A, оснащенный двигателем с отклоняемым вектором тяги. В стремлении определить степень маневренности самолета компании MBB и "Rockwell" совместно создали два демонстратора технологий X-31A. Сопло двигателя каждой из однодвигательных машин оснащалось отклоняющимися створками. Для снижения стоимости в конструкции X-31 использовались компоненты других самолетов, включая стабилизатор F/A-18.
NASA 847 поступил в НАСА в 1989 году и использовался как самолет сопровождения во многих исследовательских программах. Снимок сделан в 1994 году: NASA 847 в полете с одним из двух самолетов-демонстраторов X-31.
Один из двух экспериментальных самолетов X-31 агентства НАСА во время испытательного полета. Система автоматического управления в совокупности с управляемым вектором тяги двигателя обеспечивают машине хорошую маневренность на больших углах атаки.
В 2002-2003 годах второй X-31 вернули в летное состояние и использовали для испытаний системы отклонения вектора тяги VECTOR в Патаксен-Ривер, штат Мэриленд. Самолет продемонстрировал очень короткие длину разбега и пробега в случае использования отклонения вектора тяги.
Second prototype X-31A, 164585 ‘031’, the sole remaining survivor, gets airborne from Patuxent River Naval Air Station, Maryland, to commence Phase II of the joint US-German VECTOR (Vectoring Extremely short take-off and landing Control Tail-less Operation Research) programme. The aircraft has been grounded since last year for a number of modifications, the most obvious external change being the repositioning of the nose boom on top of the nose cone, rather than below it, as before.
Dasa is involved with the joint German-US X-31 extreme manoeuvrability aircraft programme.
Wikipedia