stringtranslate.com

Боинг YC-14

Boeing YC-14двухмоторный тактический военно-транспортный самолет с коротким взлетом и посадкой (STOL) . Это был участник Boeing в конкурсе Advanced Medium STOL Transport (AMST) ВВС США , целью которого было заменить Lockheed C-130 Hercules в качестве стандартного тактического транспортного самолета STOL ВВС США. Хотя и YC-14, и конкурирующий McDonnell Douglas YC-15 были успешными, ни один из самолетов не был запущен в производство. Проект AMST был завершен в 1979 году и заменен программой CX.

Проектирование и разработка

YC-14 и экипаж

В середине 1970-х годов ВВС США начали бумажное исследование, Tactical Aircraft Investigation (TAI), совместно с Boeing, McDonnell Douglas и другими компаниями, чтобы рассмотреть возможные конструкции тактических транспортных самолетов. Это исследование было предшественником того, что стало программой Advanced Medium STOL Transport. В рамках этой программы Boeing начал рассматривать различные конфигурации самолетов с большой подъемной силой. Ранее Boeing предложил решение с внешним выдуваемым закрылком под крылом для своего конкурента Lockheed C-5 Galaxy и хорошо использовал его, когда он модифицировал свой проигравший вход в Boeing 747. Компания также провела исследования с оригинальным прототипом Boeing 707 , Boeing 367-80 , добавив обширные устройства передней и задней кромки с использованием выдуваемых закрылков. Для исследований TAI Boeing снова рассмотрел эти механизмы, а также новые механизмы, такие как управление пограничным слоем . Однако ни один из этих изученных проектов не был особенно привлекательным для Boeing. [1]

Инженеры Boeing знали, что NASA некоторое время назад провело ряд исследований «силовой подъемной силы», включая как внешние обдуваемые закрылки, так и обдув верхней поверхности (USB), необычную вариацию. В системе USB двигатель расположен над верхней поверхностью крыла, обдувая закрылки. Когда закрылки опущены, эффект Коанда заставляет выхлопную струю «прилипать» к закрылкам и наклоняться к земле. Они искали дополнительные исследования по этой концепции и обнаружили, что исследования обдува верхней поверхности в половину размаха проводились в 12-футовой (3,7 м) трубе NASA Langley. Изучение предварительных результатов показало, что система была столь же эффективна, как и любая из других ранее изученных концепций. Boeing немедленно начал строить модели аэродинамической трубы, чтобы проверить данные NASA с макетами, более точно соответствующими их собственным проектам. К концу 1971 года несколько моделей активно изучались.

Другим проектом NASA, который интересовал инженеров, был сверхкритический аэродинамический профиль , разработанный Ричардом Уиткомбом . Сверхкритическая конструкция обещала значительно снизить трансзвуковое сопротивление, в некоторых ситуациях даже больше, чем стреловидное крыло . Это позволяло самолету с таким крылом иметь низкое сопротивление в крейсерском режиме, а также иметь форму крыла в плане, более подходящую для полета на низкой скорости — стреловидные крылья имеют несколько нежелательных характеристик на низкой скорости. Кроме того, конструкция имеет больший радиус передней кромки, что делает ее особенно подходящей для низкоскоростных применений с высокой подъемной силой, таких как транспорт. Boeing включил эту концепцию в свою конструкцию, став первым неэкспериментальным самолетом, сделавшим это.

Закамуфлированный 72-1874 на авиабазе Эндрюс , 1976 г.

Запрос на предложение (RFP) был выпущен в январе 1972 года, в нем запрашивались операции на полуподготовленном поле 2000 футов (610 м) на расстоянии 500 морских миль (930 км) с полезной нагрузкой 27 000 фунтов (12 000 кг) в обоих направлениях без дозаправки. Для сравнения, C-130 той эпохи требовал около 4000 футов (1200 м) для этой нагрузки. Пять компаний представили проекты на этом этапе конкурса, Boeing со своей моделью 953 в марте 1972 года. 10 ноября 1972 года был проведен даунселект, и Boeing и McDonnell Douglas выиграли контракты на разработку двух прототипов каждая.

Испытания в аэродинамической трубе продолжались в течение этого периода. В ноябре Джон К. Уимпресс снова посетил Лэнгли, чтобы узнать последние новости о собственной программе USB NASA. Джо Джонсон и Дадли Хаммонд оба сообщили о тестировании и показали данные Wimpress, которые подтвердили характеристики подъемной силы, указанные Boeing в своем предложении. К декабрю 1975 года Boeing и NASA Langley заключили контракт на полномасштабный испытательный стенд USB, который Boeing построил на своем испытательном полигоне в Тулалипе, состоящий из крыла в масштабе 1/4 с одним двигателем JT-15D и частичного фюзеляжа. Лэнгли особенно интересовала эффективность D-образного сопла, направлявшего реактивный поток по верхней поверхности крыла, а также полученные уровни звука, которые в то время были основным направлением гражданских аэродинамических исследований NASA.

В ходе испытаний были обнаружены и устранены две основные проблемы. Первой была проблема с циркуляцией воздуха вокруг крыла при работе на низких скоростях вблизи земли, что серьезно влияло на распространение струйного потока через сопло. Это приводило к разделению потока вблизи закрылка и снижению эффективности системы USB. В ответ Boeing добавил ряд вихревых генераторов на верхней поверхности крыла, которые убирались, когда закрылок поднимался выше 30°. Кроме того, хвостовые поверхности изначально располагались далеко сзади, чтобы максимизировать эффективность управления. Оказалось, что такое расположение мешает воздушному потоку над крыльями во время операций USB, и был введен новый хвост с более вертикальным профилем, чтобы переместить руль высоты вперед.

История эксплуатации

Первый Boeing YC-14 (серийный номер 72-1873 ) поднялся в воздух 9 августа 1976 года. [2] Было построено два самолета, второй имел серийный номер 72-1874 . Конкурирующий YC-15 начал полеты почти годом ранее. Испытания в прямом эфире на авиабазе Эдвардс начались в начале ноября 1976 года. Во время испытаний YC-14 летал на скорости от 59  узлов (68  миль в час ; 109  км/ч ) до 0,78 Маха  на высоте 38 000 футов (11 600 м). [3] Однако было обнаружено, что сопротивление YC-14 было на 11% выше, чем первоначально прогнозировалось. Модификации, разработанные в ходе испытаний в аэродинамической трубе, включающие добавление вихревых генераторов в верхнюю заднюю часть гондол, удаление обтекателя привода сопловой створки, изменения в задней части гондол шасси и добавление задних поясов фюзеляжа, уменьшили это увеличение сопротивления до 7%. [4] YC-14 также продемонстрировал способность нести 109 200-фунтовый (49 500 кг) основной боевой танк M60A2 , что не было продемонстрировано на YC-15. [3]

По завершении испытаний в конце лета 1977 года прототипы YC-14 были возвращены Boeing. Прототипы не были утилизированы; один из них хранится в 309-й группе по обслуживанию и восстановлению аэрокосмической техники (AMARG), расположенной на авиабазе Дэвис-Монтен , а другой экспонируется в близлежащем музее авиации и космонавтики Pima .

Первый YC-14, выставленный в музее авиации Пима
Второй YC-14 хранится на авиабазе Дэвис-Монтен

К этому моменту семена упадка программы AMST уже были посеяны. В марте 1976 года начальник штаба ВВС генерал Дэвид С. Джонс попросил Командование систем ВВС выяснить, можно ли использовать одну и ту же модель AMST как для стратегических, так и для тактических воздушных перевозок, или, в качестве альтернативы, можно ли разработать обычные производные AMST для стратегических воздушных перевозок . Это привело к серии исследований, которые в основном утверждали, что такая модификация непроста и потребует серьезных изменений в любой конструкции для производства гораздо более крупного самолета.

И YC-14, и YC-15 соответствовали или превосходили спецификации AMST в большинстве условий. Однако растущая важность стратегической миссии по сравнению с тактической в ​​конечном итоге привела к закрытию программы AMST в декабре 1979 года. [5] Затем, в ноябре 1979 года, была сформирована целевая группа CX для разработки требуемого стратегического самолета с тактическими возможностями. [6] Программа CX выбрала предложение по увеличенному и модернизированному YC-15, который позже был преобразован в C-17 Globemaster III . [7]

Обдув верхней поверхности остается довольно редко используемой концепцией и применялся лишь на нескольких других самолетах, таких как Антонов Ан-72 .

Демонстрация самолетов

Технические характеристики

Ортографическая проекция схемы YC-14
Ортографическая проекция схемы YC-14

Данные Boeing Aircraft с 1916 года [9]

Общая характеристика

Производительность

Смотрите также

Самолеты сопоставимой роли, конфигурации и эпохи

Связанные списки

Ссылки

Примечания
  1. Уимпресс и Ньюберри 1998, стр. 5–9.
  2. ^ ab "Boeing YC-14 Military Transport". Boeing . Архивировано из оригинала 29 июня 2011 . Получено 25 июля 2011 .
  3. ^ ab Norton, 2002, стр.151.
  4. ^ Нортон, 2002, стр.144.
  5. Кеннеди 2004, стр. 12-19.
  6. Кеннеди 2004, стр. 19-24.
  7. ^ Нортон 2001, стр. 12-13.
  8. Boeing YC-14 Архивировано 2012-02-07 в Wayback Machine . Pima Air Museum. Получено 20 мая 2010 г.
  9. Боуэрс 1989, стр. 554–555.
Библиография

Внешние ссылки