Douglas X-3 Stiletto — экспериментальный реактивный самолет 1950-х годов, выпускавшийся в США компанией Douglas Aircraft Company с тонким фюзеляжем и длинным сужающимся носом. Его основной задачей было исследование конструктивных особенностей самолета, подходящего для поддержания сверхзвуковых скоростей , что включало первое использование титана в основных компонентах планера . Douglas спроектировал X-3 с целью достижения максимальной скорости около 2000 миль в час (3200 км/ч) [2] , но он был серьезно недостаточно мощным для этой цели и не мог даже превысить скорость 1 Маха в горизонтальном полете. [3] Хотя исследовательский самолет оказался разочарованием, конструкторы Lockheed использовали данные испытаний X-3 для истребителя Lockheed F-104 Starfighter , который использовал похожую трапециевидную конструкцию крыла в успешном истребителе со скоростью 2 Маха .
Douglas X-3 Stiletto был самым элегантным из ранних экспериментальных самолетов, но его исследовательские достижения не были теми, которые изначально планировались. Первоначально он предназначался для усовершенствованных испытаний турбореактивных двигателей со скоростью 2 Маха, но в значительной степени попал в категорию исследователей конфигураций, поскольку так и не достиг своих первоначальных целей по производительности из-за неадекватных двигателей. [4] Цель самолета была амбициозной — он должен был взлетать с земли на собственной тяге, подниматься на большую высоту, поддерживать постоянную крейсерскую скорость 2 Маха, а затем приземляться на собственной тяге. Самолет также должен был проверить осуществимость крыльев с малым удлинением и широкомасштабное использование титана в конструкциях самолетов. Конструкция Douglas X-3 Stiletto является предметом патента США на промышленный образец № 172 588, выданного 13 июля 1954 года Фрэнку Н. Флемингу и Гарольду Т. Ласкину и переданного Douglas Aircraft Company, Inc.
Строительство пары X-3 было одобрено 30 июня 1949 года. Во время разработки запланированные двигатели Westinghouse J46 для X-3 не смогли удовлетворить требованиям по тяге, размеру и весу, поэтому были заменены турбореактивные двигатели Westinghouse J34 с меньшей тягой , выдающие всего 4900 фунтов силы (22 килоньютона) тяги с форсажной камерой вместо запланированных 7000 фунтов силы (31 кН). Первый самолет был построен и доставлен на авиабазу Эдвардс , Калифорния , 11 сентября 1952 года.
X-3 имел необычную тонкую, обтекаемую форму с очень длинным, слегка сужающимся носом и небольшими трапециевидными крыльями . Целью было создание максимально тонкой и тонкой формы для достижения низкого сопротивления на сверхзвуковых скоростях. Удлиненный нос должен был обеспечить возможность размещения испытательного оборудования, в то время как полузаглубленная кабина и лобовое стекло были разработаны для смягчения последствий условий «тепловой чащи ». Крылья с низким удлинением, нестреловидные, были разработаны для высокой скорости, и позже команда конструкторов Lockheed использовала данные испытаний X-3 для аналогичной конструкции крыла F-104 Starfighter. Из-за проблем с двигателем и планером частично завершенный второй самолет был отменен, а его компоненты были использованы в качестве запасных частей. [5]
Первый «прыжок» X-3 был совершен 15 октября 1952 года летчиком- испытателем Douglas Биллом Бриджменом . Во время скоростного рулежного испытания Бриджмен поднял X-3 над землей и пролетел около одной мили (1,6 км), прежде чем снова опуститься на дно озера. Официальный первый полет Бриджмен совершил 20 октября и длился около 20 минут. Всего он совершил 26 полетов (включая прыжок) к концу испытаний Douglas в декабре 1953 года. Они показали, что X-3 был крайне недостаточно мощным и его было трудно контролировать; его взлетная скорость была необычно высокой — 260 миль в час (230 узлов; 420 км/ч). Что еще серьезнее, X-3 не достиг своей запланированной максимальной скорости. Его первый сверхзвуковой полет потребовал, чтобы самолет совершил пикирование на 15°, чтобы достичь скорости 1,1 Маха. Самый быстрый полет X-3, совершенный 28 июля 1953 года, достиг скорости 1,208 Маха при пикировании под углом 30°. [3] План переоснащения X-3 ракетными двигателями рассматривался, но в конечном итоге от него отказались. [5]
После завершения программы испытаний подрядчика в декабре 1953 года X-3 был передан ВВС США . Низкие характеристики X-3 означали, что будет выполнена только сокращенная программа, чтобы получить опыт работы с крыльями с малым удлинением. Подполковник Фрэнк Эверест и майор Чак Йегер совершили по три полета каждый. Хотя ими управляли пилоты ВВС, они были засчитаны как полеты NACA . С последним полетом Йегера в июле 1954 года NACA разработало планы на ограниченную серию исследовательских полетов с X-3. Первоначальные полеты были направлены на проверку продольной устойчивости и управления, нагрузок на крыло и хвостовое оперение, а также распределения давления.
Пилот NACA Джозеф А. Уокер совершил свой пилотный контрольный полет на X-3 23 августа 1954 года, затем провел восемь исследовательских полетов в сентябре и октябре. К концу октября исследовательская программа была расширена, включив в нее испытания на боковую и путевую устойчивость. В ходе этих испытаний X-3 резко переворачивался на околозвуковой и сверхзвуковой скорости, при этом руль направления сохранял центральное положение. Несмотря на свои недостатки, X-3 был идеален для этих испытаний. Масса его двигателей, топлива и конструкции была сосредоточена в его длинном узком фюзеляже, в то время как его крылья были короткими и короткими. В результате X-3 был «загружен» вдоль фюзеляжа, а не крыльев. Это было типично для истребителей, которые тогда находились в стадии разработки или испытаний.
Эти испытания привели к самому значимому полету X-3 и почти полной потере самолета. 27 октября 1954 года Уокер совершил резкий левый крен на скорости 0,92 Маха на высоте 30 000 футов (9 100 метров). X-3 кренился, как и ожидалось, но также тангажировал на 20° и рыскал на 16°. Самолет вращался в течение пяти секунд, прежде чем Уокеру удалось вернуть его под контроль. Затем он подготовился к следующей точке испытаний. Уокер ввел X-3 в пикирование, разогнавшись до скорости 1,154 Маха на высоте 32 356 футов (9 862 м), где он совершил резкий левый крен. Самолет тангажировал вниз и зафиксировал ускорение -6,7 g (-66 м/с²), затем тангажировал вверх до +7 g (69 м/с²). В это же время X-3 соскользнул вбок, что привело к перегрузке 2 g (20 м/с²). Уокеру удалось взять X-3 под контроль и успешно приземлиться.
Послеполетный осмотр показал, что фюзеляж был подвергнут максимальному пределу нагрузки. Если бы ускорение было выше, самолет мог бы развалиться. Уокер и X-3 испытали « сцепление инерции крена », при котором маневр по одной оси вызовет неконтролируемый маневр по одной или двум другим. В то же время несколько североамериканских F-100 Super Sabre были вовлечены в аналогичные инциденты. NACA начала исследовательскую программу, чтобы понять проблему и найти решения.
Для X-3 полет по стыковке крена стал кульминацией его истории. Самолет был на земле почти год после полета и больше никогда не исследовал его устойчивость к крену и границы управления. Уокер совершил еще десять полетов между 20 сентября 1955 года и последним 23 мая 1956 года. Впоследствии самолет был отправлен в отставку в Национальный музей ВВС США . [6]
Хотя X-3 так и не оправдал своего намерения предоставить аэродинамические данные в крейсерском режиме со скоростью 2 Маха, его короткая эксплуатация была ценной. Он показал опасности инерционной связи крена и предоставил ранние данные летных испытаний этого явления. Его небольшое, высоконагруженное нестреловидное крыло использовалось в Lockheed F-104 Starfighter [7] , и это был один из первых самолетов, в котором использовался титан. Наконец, очень высокие взлетные и посадочные скорости X-3 потребовали усовершенствования технологии шин.
Было заказано два самолета, но построен был только один, совершивший 51 испытательный полет.
Данные по самолетам McDonnell Douglas с 1920 г. Том 1 [9]
Общая характеристика
Производительность
Самолеты сопоставимой роли, конфигурации и эпохи
Связанные списки
{{cite journal}}: Цитировать журнал требует |journal=( помощь ){{cite book}}: |first1=имеет общее название ( помощь )