Четверг, 15 Августа 2019

Bell X-1. Экспериментальный самолет. (США)

Bell X-1. Экспериментальный самолет. (США)

Bell X-1 — американский экспериментальный самолет. Спроектирован и зоздан компанией Bell Aircraft.

В декабре 1943 г. на совместном заседании представителей NACA, ВВС, ВМС и промышленности США была предварительно определена программа исследований высоких скоростей полета с перспективой их использования для военных целей. Поскольку промышленность в то время была перегружена массовым производством военных самолетов, лишь фирма «Bell» выразила готовность приступить к проведению соответствующих исследований, с которой 30.11.1944 г. было подписано соглашение о разработке и строительстве опытного экземпляра самолета с обозначением MX-524, а также о проведении исследований его характеристик во время полета с околозвуковой скоростью. Начатые в конце 1944 г. под руководством Р.Вудса работы были завершены в январе 1946 г. созданием первого, а несколько позднее и второго экземпляров самолета Bell X-1 (первоначальное обозначение было изменено на MX-1, затем на XS-1 и окончательно X-1).

Bell X-1. Экспериментальный самолет. (США)

Bell X-1. Экспериментальный самолет. (США)

На первом опытном образце Bell X-1 было выполнено большое количество планирующих полетов, в которых были определены аэродинамические характеристики самолета. Не оснащенный двигателем опытный самолет стартовал с носителя, роль которого выполнял модифицированный бомбардировщик «Летающая крепость» B-29 фирмы «Боинг». При скорости 240 км/ч бомбосбрасыватель отделял Bell X-1 от B-29 на соответствующей высоте, после чего Bell X-1 добирался до аэродрома в планирующем полете. В ходе последующих исследований сбрасывание осуществлялось при всевозрастающих скоростях полета. 9 декабря 1946 г. пилотом С.Гудлином был осуществлен облет второго опытного экземпляра самолета, на котором были установлены двигатель и все необходимое оборудование. После 20 полетов с двигателем была достигнута скорость, соответствующая M=0,8, и лишь 14.10.1947 г. была превзойдена (М=1,05) недосягаемая до этого времени скорость звука. Это совершил пилот Ч.Егер на первом опытном экземпляре самолета.

В 1947-1948 гг. на нем было выполнено свыше 80 полетов, причем последний полет (в январе 1949 г.) был осуществлен при самостоятельном старте с половинным запасом топлива, благодаря чему разбег составлял лишь около 700 м при скорости отрыва 273 км/ч. В 1948 г. на этом экземпляре самолета была достигнута максимальная скорость 1556 км/ч на высоте 14000 м (что соответствовало M=1,46), а в 1949 г. максимальная высота, равная 21 383 м. В общей сложности были изготовлены три экземпляра самолета Bell X-1, первый из которых в 1949 г. был передан в музей, а второй (модифицированный) получил новое обозначение Bell X-1E (третий в ноябре 1951 г. сгорел в воздухе в результате аварии самолета-носителя). В конце 1951 г. начались работы по созданию самолета Bell X-1A, представляющего собой усовершенствованный вариант третьего образца самолета Bell X-1, который предназначался для исследований при более высоких сверхзвуковых скоростях полета. Летные испытания этого самолета были начаты в апреле 1953 года. 12 декабря пилот Ч.Егер достиг на нем максимальной скорости 2655 км/ч (М=2,5) на высоте свыше 21000 м, а летом 1954 г. - максимальной высоты 27 450 м. Летом 1955 г. самолет Bell X-1A взорвался спустя 17 с после его отделения от самолета-носителя B-29. Второй экземпляр самолета Bell X-1A, приспособленный для проведения исследований аэродинамического нагрева, получил обозначение Bell X-1B. Исследования проводились в 1954-1958 гг., после чего самолет был переоборудован для оценки эффективности системы трехосного струйного (реактивного) управления.

Bell X-1. Экспериментальный самолет. (США)

Bell X-1. Экспериментальный самолет. (США)

Кроме вышеназванных пяти самолетов, был построен также опытный образец модификации Bell X-1D (программа Bell X-1C была аннулирована до завершения разработки соответствующего варианта самолета), который взорвался 23.08.1951 г. во время своего первого полета в воздухе в момент отделения от носителя B-50 (модификация B-29). На этом закончилась наиболее дорогостоящая и рискованная (по тем временам) исследовательская программа. Тем не менее она позволила получить множество ценных данных, касающихся главным образом поведения самолета в области околозвуковых скоростей.

Самолет Bell X-1 является среднепланом, построенным по классической схеме, с прямым трапециевидным крылом удлинения 6,0. В зависимости от модификации самолета крылья выполняются из ламинарных профилей относительной толщины: 10% (второй экземпляр Bell X-1 до переделки), 8% (первый и третий экземпляры Bell X-1 и X-1D) и 4% (Bell X-1A и X-1E). Они оснащены закрылками и элеронами. Обшивка крыла выполнена из дюралевых листов толщиной 12,7 мм в околофюзеляжных частях и приблизительно 3,2 мм на концах. Оперение - классической схемы, с рулями высоты и направления, причем стабилизатор закреплен шарнирно и оснащен серводвигателем с винтовым домкратом, обеспечивающим изменение угла установки стабилизатора в полете. Так как самолет рассчитывался на максимальную скорость около 2720 км/ч, то основное внимание было уделено аэродинамическому проектированию фюзеляжа.

Bell X-1. Экспериментальный самолет. (США)

Bell X-1. Экспериментальный самолет. (США)

В рамках предварительных исследований проводился анализ траекторий баллистических моделей и возникающих при их движении ударных волн. Эти исследования проводились с использованием фотоснимков, полученных при испытаниях на баллистических трассах, которые дополнялись испытаниями соответствующих моделей в аэродинамической трубе. В результате было установлено, что наилучшей для корпуса сверхзвукового самолета является форма, близкая к оживальной форме снаряда. Из этих соображений кабина пилота была полностью вписана в геометрический контур фюзеляжа с использованием для этого неразъемного фонаря и расположенной с правой стороны дверцы кабины. Частые аварии и катастрофы вынудили конструкторов использовать типовой фонарь кабины с неподвижной передней и откидной остальной частью. Модифицированная защита кабины использовалась в самолетах Bell X-1A, X-1B и X-1E. Трехстоечное шасси с одинарными колесами полностью убиралось в фюзеляж. Планер самолета был рассчитан на перегрузки от +18 до –10.

Во всех модификациях самолета использован четырехкамерный ЖРД XLR-11-RM-5 фирмы «Риэкшн моторз» тягой 26,69 кН (2722 кГ). Система управления двигателем позволяет включать в работу любое число камер (от одной до всех четырех), каждая из которых развивает максимальную тягу 6,67 кН (680,5 кГ). Топливо (спирт и жидкий кислород) находится в баках, размещенных соответственно за узлами крепления крыла и перед ними. В проекте предусматривалось, что топливо будет подаваться к двигателю с помощью насосов, однако в самолете Bell X-1 была применена вытеснительная система подачи, поскольку насосы с необходимыми характеристиками своевременно разработать не удалось. Вытеснительная система состояла из 12 сферических баллонов с азотом, что значительно увеличило собственную массу самолета. В целях уменьшения взлетной массы количество топлива ограничили до 2310 кг, что повлекло за собой сокращение времени работы двигателя с планировавшихся 10 до 2,5 мин. В остальных модификациях самолета (Bell X-1A, X-1E), кроме использования топливных насосов, был удлинен фюзеляж на 1,4 м; это позволило разместить дополнительные баки, увеличить массу топлива до 2680 кг и продлить время работы двигательной установки при максимальной тяге до 4,2 мин. В целях повышения безопасности на период проведения испытаний самолета жидкий кислород был заменен раствором перекиси водорода.

Bell X-1. Экспериментальный самолет. (США)

Bell X-1. Экспериментальный самолет. (США)

Характеристики различных модификаций:

 X-1X-1AX-1BX-1E
Длина, м. 9,41 10,83 10,83 9,45
Высота, м 3,31 3,24 3,24 3,30
Размах крыла, м 8,54 8,54 8,54 6,92
Площадь крыла, м² 12,08 12,8 12,8 10,68
Вес пустого, кг 2219 3170 3170  
Посадочный вес, кг 3175 3296   3107
Максимальная скорость полета, км/ч 1540 2655 2570 2333
Максимальное число М полета 1,45 2,44 2,50 2,24
Максимальная высота полета, м 21916 27565   22860

Bell X 1 6

Bell X 1 6


Обсудить эту статью на форуме (0 ответов).

Modern Weapon ВКонтакте

Гипермаркет для геймеров №1. Купить игры.

Популярные материалы