Lockheed NF-104A — американский сверхзвуковой учебно - тренировочный самолет смешанной мощности , который служил недорогим средством подготовки астронавтов для североамериканских программ X-15 и проектируемого Boeing X-20 Dyna-Soar .
Три самолета были модифицированы из существующих планеров Lockheed F-104A Starfighter и служили в Школе пилотов аэрокосмических исследований в период с 1963 по 1971 год. Модификации включали небольшой дополнительный ракетный двигатель и систему управления реакцией для полета в стратосфере . Во время программы испытаний максимальная достигнутая высота составила более 120 000 футов (36 600 м). Один из самолетов был разрушен в результате аварии, когда им управлял Чак Йегер . Авария была описана в книге «The Right Stuff» и одноименном фильме . 10 декабря 2019 года авиабаза Эдвардс опубликовала полную видеотранскрипцию фильмов полета 1963 года и последующей катастрофы. [1]
С началом пилотируемых космических полетов в начале 1960-х годов Школа летчиков-испытателей экспериментальных полетов ВВС США (USAF) на авиабазе Эдвардс была переименована в Школу летчиков-исследователей аэрокосмической техники (ARPS), при этом акцент в обучении был сделан на переходе от традиционного курса летчиков-испытателей к учебной программе, более ориентированной на космические полеты. [2]
Были получены несколько стандартных серийных истребителей F-104 Starfighter (включая двухместные версии F-104D) [3] и использовались ARPS для моделирования профилей траектории захода на посадку с низкой подъемной силой/высоким сопротивлением для X-15 и проектируемой программы X-20 Dyna-Soar. Эти маневры были начаты на высоте 12 000 футов (3700 м), где двигатель F-104 был сброшен до 80% мощности; и с выпущенными закрылками, тормозами и шасси самолет был установлен в пикировании на 30° с выходом для выравнивания при посадке, начинающегося на высоте 1500 футов (500 м) над землей. Эти заходы на посадку с планером давали мало места для ошибок.
Было установлено, что обычные поверхности управления самолетом не оказывают существенного влияния в разреженном воздухе верхней стратосферы и что любой самолет, работающий на чрезвычайно больших высотах, должен быть оснащен системой управления реакцией (RCS). Модифицированная версия Bell X-1 использовалась для начальных испытаний RCS, но была снята с эксплуатации из-за технических проблем. В 1959 году ее заменили на модифицированный NASA Lockheed F-104A (55-2961), который нёс системы RCS на концах крыльев и в носовой части фюзеляжа. Этот самолет (обозначенный как JF-104) достиг максимальной высоты 83 000 футов (25 300 м) во время программы испытаний. Среди пилотов, летавших на этом самолете, был Нил Армстронг , который получил ценный опыт использования RCS. Пилоты жаловались, что показания приборов было трудно читать, и они были недостаточно точными для критических профилей набора высоты, необходимых для достижения больших высот. [4]
В 1962 году компания Lockheed получила контракт от ВВС США на модификацию трех самолетов F-104A для использования их в качестве учебных самолетов для космонавтов (AST). Планеры были вывезены со склада AMARG и перевезены на завод компании для модификации.
Конструкция F-104A уже была разработана как легкий, высокопроизводительный самолет. Для проекта AST акцент был сделан на удалении ненужного оборудования, установке ракетного двигателя в дополнение к существующему реактивному двигателю, установке бортовой RCS и улучшении приборного оснащения. Ниже приведены основные различия между серийной версией и AST:
Размах крыльев NF-104A был увеличен за счет добавления удлинений законцовок крыла. Эта модификация была необходима для размещения двигателей управления креном RCS и снижения нагрузки на крыло .
Вертикальное оперение и руль направления были заменены на более крупные версии от двухместного F-104, а их конструкция была модифицирована для установки ракетного двигателя.
Стеклопластиковый носовой обтекатель был заменен алюминиевой обшивкой и вмещал двигатели RCS тангажа и рыскания.
Воздухозаборники, первоначально спроектированные Беном Ричем, имели ту же фиксированную геометрию, что и F-104A, но включали расширения входных конусов для оптимальной работы реактивного двигателя при более высоких числах Маха . Внутренние различия фюзеляжа включали установку баков окислителя ракетного топлива , удаление пушки M61 Vulcan , радиолокационного оборудования и ненужной авионики . Для целей наддува кабины был установлен азотный бак . Это было необходимо, поскольку после его обычного и ожидаемого отключения на этапе набора высоты от двигателя не будет отбираться воздух.
В дополнение к стандартному реактивному двигателю General Electric J79 , в основании вертикального киля был установлен ракетный двигатель Rocketdyne AR2-3. Этот двигатель сжигал смесь реактивного топлива JP-4 и 90%-ного раствора окислителя перекиси водорода . NF-104 нес достаточно окислителя примерно на 100 секунд работы ракетного двигателя. Уровень тяги мог быть отрегулирован пилотом на максимальную или примерно половинную мощность с помощью дополнительного рычага дроссельной заслонки на левой стороне кабины .
Система управления реакцией состояла из восьми двигателей тангажа/рыскания (по четыре на каждую ось) и четырех двигателей крена. Они использовали то же самое топливо на основе перекиси водорода, что и основной ракетный двигатель, из специального топливного бака на 155 фунтов (70 кг) и управлялись пилотом с помощью ручки, установленной на приборной панели. Двигатели тангажа/рыскания имели тягу 113 фунтов силы (500 Н) каждый, а двигатели крена имели тягу 43 фунта силы (190 Н).
NF-104A мог достигать больших высот за счет комбинации набора высоты (наращивание высокой скорости в пологом пикировании на большой высоте, а затем крутой набор высоты, преобразуя скорость и импульс в высоту) и использования ракетного двигателя (для достижения более высоких скоростей в горизонтальной плоскости и поддержания скорости набора высоты как можно дольше после входа в режим набора высоты). Типичная миссия включала в себя горизонтальное ускорение на высоте 35 000 футов (10 700 м) до числа Маха 1,9, где включался ракетный двигатель, и по достижении числа Маха 2,1 самолет поднимался до угла набора высоты 50-70° путем осторожного приложения нагрузки, равной 3,5 g . Форсажная камера J79 начнет дросселироваться примерно на высоте 70 000 футов (21 300 м), после чего вскоре последует ручное отключение подачи топлива самого главного реактивного двигателя примерно на высоте 85 000 футов (25 900 м), чтобы предотвратить повреждение ступеней турбины реактивного двигателя из-за быстрого повышения температуры двигателя. Продолжив полет над вершиной своей баллистической дуги, NF-104 спустится обратно в более плотный воздух, где главный двигатель может быть перезапущен с использованием техники перезапуска ветряной мельницы для восстановления посадки. [5]
Первый NF-104A (USAF 56-0756 ) был принят ВВС США 1 октября 1963 года. Он быстро установил новый неофициальный рекорд высоты в 118 860 футов (36 230 м) и превзошел его 6 декабря 1963 года, достигнув высоты 120 800 футов (36 800 м). Самолет был поврежден в полете в июне 1963 года, когда взорвался контейнер с ракетным окислителем. Он пострадал от взрыва ракетного двигателя в полете в июне 1971 года. Хотя пилоту удалось благополучно приземлиться, поврежденный самолет был списан, и это ознаменовало конец проекта NF-104. Этот самолет был передан Национальному музею ВВС США. Он экспонируется в Невадском округе Аэропарк , Грасс-Вэлли, Калифорния . имеет маркировку «56-0751».
Второй NF-104A (USAF 56-0760 ) был принят ВВС США 26 октября 1963 года. После выхода на пенсию этот самолет был установлен на столбе возле Школы летчиков-испытателей ВВС США на авиабазе Эдвардс и его все еще можно увидеть там сегодня. Расширенные законцовки крыла, RCS, металлический носовой обтекатель и другие детали от 56-0760 были предоставлены в аренду Даррилу Гринамиеру для его попыток установить рекорды гражданской авиации с использованием сильно модифицированного F-104 . Когда он был вынужден катапультироваться во время рекордного полета, его самолет был уничтожен, а детали так и не были возвращены. [6]
Третий NF-104A (USAF 56-0762 ) был доставлен в ВВС США 1 ноября 1963 года и был уничтожен в результате крушения во время пилотирования Чаком Йегером 10 декабря 1963 года. Эта авария была описана в книге Yeager: An Autobiography , а также в книге и экранизации The Right Stuff . Самолет, используемый для съемок, представлял собой стандартный F-104G, летевший со снятыми топливными баками на законцовках крыльев, но в остальном не имевший никаких модификаций NF-104A, наиболее заметным из которых был наклонный вверх ракетный двигатель в основании вертикального стабилизатора. [7]
Данные Libis . [8]
Общая характеристика
Производительность
Сопутствующее развитие
Самолеты сопоставимой роли, конфигурации и эпохи
Связанные списки
.png/1280px-Flag_of_the_United_States_(23px).png){kind=small}