Boeing X-32 — концептуальный самолет-демонстратор, разработанный для соревнований Joint Strike Fighter . Он проиграл демонстратору Lockheed Martin X-35 , получившему дальнейшее развитие в Lockheed Martin F-35 Lightning II .
В 1993 году Агентство передовых оборонных исследовательских проектов (DARPA) запустило проект общего доступного легкого истребителя (CALF). [1] Целью проекта была разработка малозаметной конструкции для замены всех более легких истребителей и штурмовиков Министерства обороны США , включая F-16 Fighting Falcon , McDonnell Douglas F/A-18 Hornet и вертикальные/ Короткий взлет/вертикальная посадка ( V/STOL ) AV-8B Harrier II . [2] Примерно в то же время был начат проект Joint Advanced Strike Technology (JAST). [3] В 1994 году Конгресс США приказал объединить эти два самолета в программу Joint Strike Fighter (JSF).
Многие компании приняли участие в первом этапе этого проекта, который включал разработку концептуальных проектов самолетов для подачи в Министерство обороны . 16 ноября 1996 года компании Boeing и Lockheed Martin заключили контракты на производство двух концептуальных самолетов-демонстраторов (CDA) каждая. [4] По контракту эти истребители должны были продемонстрировать обычный взлет и посадку (CTOL), палубный взлет и посадку (версия CV), а также укороченный взлет и вертикальную посадку (STOVL). Ожидалось, что они также будут включать наземную демонстрацию систем серийного самолета, таких как концепция предпочтительной системы вооружения (PWSC).
Одним из основных отклонений от предыдущих проектов был запрет компаниям использовать собственные деньги для финансирования развития. Каждому из них было выделено 750 миллионов долларов на производство двух самолетов, включая авионику, программное обеспечение и оборудование. Это ограничение способствовало внедрению недорогих технологий производства и сборки, а также не позволило Boeing или Lockheed Martin обанкротиться в попытке выиграть столь важное соревнование.
Стратегия Boeing для достижения конкурентного преимущества заключалась в том, чтобы предложить существенно более низкие затраты на производство и жизненный цикл за счет минимизации различий между различными версиями JSF. Поэтому X-32 был спроектирован на основе большого цельного треугольного крыла из композитного углеродного волокна . Крыло имело размах 9,15 метра, стреловидность передней кромки 55 градусов и могло вмещать до 20 000 фунтов (9 000 кг) топлива. Целью большого угла стреловидности было позволить использовать толстую секцию крыла, сохраняя при этом ограниченное околозвуковое аэродинамическое сопротивление , а также обеспечить хороший угол для установленного на крыле конформного антенного оборудования. [5] Изготовление крыла оказалось непростой задачей. [6] [7]
Стратегия конкуренции по стоимости также побудила Boeing выбрать систему управления вектором тяги с прямой подъемной силой для удовлетворения требований морской пехоты по короткому взлету и вертикальной посадке (STOVL), поскольку это потребовало бы лишь добавления модуля управления вектором тяги вокруг системы управления вектором тяги. Главный двигатель. [6] Однако этот выбор требовал, чтобы двигатель был установлен непосредственно за кабиной и перемещал центр тяжести вперед из его обычного положения в реактивных истребителях (к задней части самолета), чтобы обеспечить зависание в нейтральном положении. В 1960-х годах компания Boeing предложила аналогичный сверхзвуковой истребитель с двигателем, установленным в середине центра тяжести, с соплами с векторной тягой, но дальше фотографий, опубликованных в Aviation Week , дело так и не пошло . [ нужна цитата ] Для сравнения, разработка Lockheed выглядела как уменьшенная версия истребителя- невидимки F-22 Raptor . [8] Еще одним эффектом выбора системы прямого подъема стал большой воздухозаборник, установленный на подбородке. Это было необходимо для подачи достаточного количества воздуха в главный двигатель (чтобы обеспечить тягу, необходимую для зависания) во время фазы нулевой горизонтальной скорости, когда он не мог использовать давление набегающего воздуха. Побочным эффектом этого большого воздухозаборника была потенциальная прямая видимость лопаток компрессора для радара (см. Поперечное сечение радара ). Возможности смягчения последствий включали регулируемые перегородки, предназначенные для блокировки входящих радиоволн без негативного воздействия на поток воздуха. [5]
Два самолета Х-32 имели треугольное крыло. Однако через восемь месяцев после начала строительства концептуального самолета-демонстратора требования к маневренности и полезной нагрузке JSF были уточнены по запросу ВМФ, а конструкция треугольного крыла Boeing не соответствовала новым целям. Инженеры изменили конструкцию самолета, установив обычное скошенное сдвоенное оперение , что уменьшило вес и улучшило маневренность, но менять самолет было уже поздно. Было решено, что их будет достаточно для демонстрации технологий Boeing. [6]
14 декабря 1999 года компания Boeing представила оба демонстратора своей концепции на своем заводе в Палмдейле, Калифорния, перед 5500 присутствующими. Хотя ожидалось появление X-32A, появление X-32B стало неожиданностью, поскольку строительство последнего самолета началось примерно на три месяца позже первого и было завершено через шесть недель после X-32A. [9] Компания Boeing объяснила быстрое создание версии STOVL использованием цифровых методов проектирования и сборки. [10] После установки двигателя Pratt & Whitney F119 в апреле 2000 года X-32A приступил к испытаниям на рулежке на низкой и средней скорости, которые завершились к концу мая. [11] [12]
Из-за тяжелой конструкции треугольного крыла X-32 компания Boeing продемонстрировала STOVL и сверхзвуковой полет в отдельных конфигурациях, при этом конфигурация STOVL требует снятия некоторых частей с истребителя. Компания пообещала, что их традиционная конструкция хвостового оперения для серийных моделей не потребует отдельных конфигураций. Напротив, концептуальный самолет-демонстратор Lockheed Martin X-35 был способен переключаться между STOVL и сверхзвуковой конфигурацией в середине полета. [6]
Первый полет X-32A (предназначенный для CTOL и испытаний авианосца) состоялся 18 сентября 2000 года с завода Boeing в Палмдейле на базу ВВС Эдвардс . Самолет, пилотируемый летчиком-испытателем Boeing Фредом Ноксом, преодолел взлетно-посадочную полосу длиной 2200 футов (670 м), а затем поднялся в воздух на скорости 150 узлов (280 км/ч; 170 миль в час) около 8:00 утра. [13] Вскоре после взлета была обнаружена незначительная утечка гидравлической системы, и полет был сокращен до 20 минут с ожидаемых 30–40 минут. [14] По словам Нокса, самолету-преследователю F/A-18 требовалось «много форсажной камеры», чтобы не отставать от X-32 на начальных этапах. Во время полета самолет достиг высоты 10 000 футов (3 000 м), скорости 200 узлов (370 км / ч; 230 миль в час) и угла атаки 13 °. Несмотря на сокращенный полет, было выполнено около 80% запланированных контрольных точек. [13] Он был оснащен обычной модификацией турбовентиляторного двигателя с форсажным двигателем F-22, получившим обозначение F119-PW-614C. [ нужна цитата ]
29 марта 2001 года версия X-32B STOVL совершила свой первый полет. Полет длился 50 минут, самолет летел из Палмдейла на авиабазу Эдвардс. Первоначально полет был запланирован на третий квартал 2000 года. [15] [16] На самолете STOVL была установлена модифицированная версия двигателя -614C, известная как F119-PW-614S. [17] В обычном полете -614С был сконфигурирован как обычный турбовентиляторный двигатель с форсажной камерой. Однако в режиме STOVL дроссельная заслонка отводила выхлопные газы основного потока к паре сопел управления вектором тяги, расположенных близко к центру тяжести самолета. Перед этими соплами располагалось сопло с реактивной сеткой, обеспечивающее поток холодного байпасного воздуха для минимизации рециркуляции горячего газа. Также имелась пара воздуховодов, ведущих к соплам крена возле законцовок крыла. Две пары воздуховодов питали сопла кормового отклонения от курса и сопла прямого тангажа. [18] Форсажная камера не горела, во время подъема потока газа не было. X-32B достиг STOVL полета почти так же, как AV-8B Harrier II, с изменением вектора тяги реактивного выхлопа. Плавный переход (между STOVL и нормальным режимами) был достигнут за счет поддержания постоянного согласования двигателя, чему способствовал алгоритм системы управления, поддерживающий фиксированную общую эффективную площадь сопла. Таким образом, двигатель не знал об открытии и закрытии различных сопел для завершения перехода. [ нужна цитата ]
F119-PW-614S представлял собой двигатель с прямой подъемной силой, тогда как команда Lockheed Martin STOVL использовала более сложную и рискованную альтернативу, известную как F119-PW-611, которая включала в себя подъемный вентилятор с дистанционным приводом от вала , приводимый в действие главным двигателем. Однако это создавало большую подъемную тягу, чем это было возможно при использовании только прямых выхлопных газов. Успешная конструкция будет иметь большую полезную нагрузку и, следовательно, большую дальность полета, чем простой турбовентиляторный двигатель с регулируемым вектором тяги . [19]
Летные испытания самолетов обеих компаний продолжались до июля 2001 года .
26 октября 2001 года Министерство обороны объявило, что Lockheed Martin X-35 выиграл конкурс JSF. X-35 будет преобразован в серийный Lockheed Martin F-35 Lightning II . [6]
Потеря контракта JSF с Lockheed Martin в 2001 году стала серьезным ударом для Boeing, поскольку он представлял собой самый важный проект международного истребителя со времен конкурса по программе легких истребителей 1960-х и 1970-х годов, который привел к созданию F-16 Fighting Falcon. и F/A-18 Хорнет . В то время производственный цикл JSF оценивался где-то между 3000 и 5000 экземплярами. [20] До присуждения контракта многие законодатели выдвигали идею сохранить проигравшего конкурента в качестве субподрядчика; однако принцип «победитель получает все» не изменился. Тем не менее, компания Boeing рассматривает свою работу над X-32 как стратегическую инвестицию, дающую важные технологии, которые она смогла применить в Boeing F/A-18E/F Super Hornet и других исследованиях. [21]
В 2005 году Boeing X-32A был передан Национальному музею ВВС США недалеко от Дейтона, штат Огайо . Его состояние ухудшилось из-за того, что он находился на улице в течение нескольких лет после окончания соревнований JSF. [22] В декабре 2023 года музей завершил трехмесячную реставрацию самолета. [23]
X-32B был передан в Музей военно-морской авиации Патаксент-Ривер, расположенный рядом с военно-морской авиацией Патаксент-Ривер в округе Сент-Мэри, штат Мэриленд , в 2005 году . [24] В июне 2009 года он подвергся реставрации в реставрационной мастерской музея, но с тех пор его состояние ухудшилось. Самолет представлен на выставке.
Данные Фроули [25]
Общие характеристики
Производительность
Вооружение
Самолеты сопоставимой роли, конфигурации и эпохи
Связанные списки
