NASA M2-F1 — это легкий, безмоторный прототип самолета, разработанный для летных испытаний концепции бескрылого подъемного корпуса . Его необычный внешний вид принес ему прозвище «летающая ванна» и обозначение M2-F1, где M означает «пилотируемый», а F — «летная» версия. В 1962 году руководство NASA Dryden одобрило программу по созданию легкого, безмоторного прототипа подъемного корпуса. Он представлял собой фанерную оболочку, размещенную поверх трубчатой стальной рамы, изготовленной в Dryden. Строительство было завершено в 1963 году . [1]
Концепция подъемного корпуса возникла в середине 1950-х годов в Национальном консультативном комитете по аэронавтике в Эймсской авиационной лаборатории , Маунтин-Вью, Калифорния . К февралю 1962 года был разработан ряд возможных форм, и Р. Дейл Рид работал над получением поддержки для исследовательского аппарата.
Строительство M2-F1 было совместным усилием Драйдена и местного производителя планеров Briegleb Glider Company . Бюджет составил 30 000 долларов США. Мастера и инженеры NASA построили трубчатую стальную внутреннюю раму. Его фанерная оболочка из красного дерева была вручную изготовлена Гасом Бриглебом и компанией. Эрни Лоудер, мастер NASA, работавший над H-4 Hercules («Spruce Goose») Говарда Хьюза , был назначен помогать Бриглебу.
Окончательная сборка остальных компонентов (включая алюминиевые хвостовые поверхности, толкающие тяги управления и шасси от Cessna 150 , позднее замененное шасси от Cessna 180 [2] ) была выполнена на объекте НАСА.
Бескрылая конструкция самолета с подъемным корпусом изначально задумывалась как средство горизонтальной посадки космического корабля после входа в атмосферу. Отсутствие крыльев сделало бы экстремальную температуру входа в атмосферу менее разрушительной для корабля. Вместо использования баллистической траектории входа в атмосферу, как у командного модуля , очень ограниченного в диапазоне маневрирования, корабль с подъемным корпусом имел посадочную зону размером с Калифорнию .
Первые летные испытания M2-F1 прошли в Rogers Dry Lake , на конце буксировочного троса, прикрепленного к кабриолету Pontiac Catalina 1963 года . 5 апреля 1963 года летчик-испытатель Милт Томпсон впервые поднял нос M2-F1 от земли во время буксировки. [2] Скорость составляла 86 миль в час (138 км/ч). Маленький самолет, казалось, неуправляемо подпрыгивал между колесами основных стоек шасси и остановился, когда он опустил нос на землю. Он попробовал еще раз, но каждый раз с тем же результатом. Он чувствовал, что проблема была в шасси, из-за которой самолет мог бы перевернуться на спину, если бы он поднял основные стойки шасси от земли.
После просмотра видеозаписей испытаний было решено, что подпрыгивание, вероятно, было вызвано нежелательными движениями руля . Система управления была модифицирована таким образом, чтобы джойстик управлял элевонами, а не рулем направления, что решило проблему.
Было обнаружено, что автомобиль, используемый для буксировки самолета, был недостаточно мощным, чтобы полностью оторвать M2-F1 от земли, поэтому FRC организовал хот -родинг автомобиля- буксировщика Биллом Штраубом: модификации настроили двигатель на большую мощность, добавили дугу безопасности и повернули переднее пассажирское сиденье лицом назад, чтобы пассажир мог наблюдать за самолетом. Это оказалось успешным, и испытания по буксировке продолжились. [2]
Скорость на буксире достигала 110 миль в час (180 км/ч), что позволило Томпсону подняться примерно на 20 футов (6,1 м), а затем скользить около 20 секунд после отсоединения троса. Это был максимум, на который можно было рассчитывать во время автоматической буксировки.
Эти первоначальные испытания дали достаточно данных о полете M2-F1, чтобы приступить к полетам за буксируемым самолетом NASA R4D на больших высотах. [3]
Для всех воздушных буксировок использовался самолет NASA R4D, обозначение ВМС для Douglas DC-3. Первая была 16 августа 1963 года. M2-F1 недавно был оснащен катапультируемым креслом и небольшими ракетами — которые испытательная группа называла «мгновенным L/D » [2] — в хвосте, чтобы продлить посадочную подушку примерно на 5 секунд, если это необходимо, и Томпсон подготовился к полету с несколькими дополнительными буксировками позади Pontiac.
Передняя видимость в M2-F1 была очень ограничена при буксировке, что требовало от Томпсона лететь примерно на 20 футов (6,1 м) выше C-47, чтобы он мог видеть самолет через носовое окно. Скорость буксировки составляла около 100 миль в час (160 км/ч).
C-47 поднял аппарат на высоту 12 000 футов (3700 м), где начались свободные полеты обратно в озеро Роджерс Драй. Пилотом первой серии полетов M2-F1 был исследователь НАСА Милт Томпсон. Типичные планирующие полеты M2-F1 длились около двух минут и достигали скорости от 110 до 120 миль в час (от 180 до 190 км/ч).
Отцепка была на высоте 12 000 футов (3700 м). Подъемное тело снижалось со средней скоростью около 3600 футов в минуту (1100 м/мин). На высоте 1000 футов (300 м) над землей нос был опущен, чтобы увеличить скорость до примерно 150 миль в час (240 км/ч), выравнивание было на высоте 200 футов (61 м) с пикирования на 20°. Посадка прошла гладко, и программа подъемного тела была на подходе.
M2-F1 летал до 16 августа 1966 года. Он доказал концепцию несущего корпуса и проложил путь для последующих металлических «тяжеловесов». Чак Йегер , Брюс Петерсон и Дональд Л. Маллик также летали на M2-F1.
Более 400 наземных буксировок и 77 полетов по буксировке самолетов были выполнены с M2-F1. Успех программы M2-F1 Драйдена привел к разработке и созданию NASA двух тяжелых подъемных тел на основе исследований в исследовательских центрах NASA в Эймсе и Лэнгли — Northrop M2-F2 и Northrop HL-10 , оба построенные Northrop Corporation, и программы X-24 ВВС США . Программа подъемного тела также сильно повлияла на программу Space Shuttle .
Программа M2-F1 продемонстрировала осуществимость концепции подъемного корпуса для горизонтальной посадки аппаратов, входящих в атмосферу. Она также продемонстрировала концепцию закупок и управления для прототипов летательных исследовательских аппаратов, которые дали быстрые результаты при очень низких затратах (примерно 50 000 долларов США, без учета зарплат государственных служащих, назначенных на проект).
По состоянию на 23 января 2015 года M2-F1 N86652 экспонируется в Музее летных испытаний ВВС на авиабазе Эдвардс , Калифорния. [4]
Общая характеристика
Производительность
Сопутствующее развитие
Самолеты сопоставимой роли, конфигурации и эпохи
Связанные списки