Handley Page HP.115 был экспериментальным самолетом с треугольным крылом , разработанным и произведенным британским производителем самолетов Handley Page . Он был построен для проверки характеристик управляемости на малых скоростях, которые можно было ожидать от тонкой дельта-конфигурации, предполагаемой для будущего сверхзвукового авиалайнера .
HP.115 был разработан в 1950-х годах как часть более широкой программы исследований сверхзвуковых самолетов, спонсируемой Министерством снабжения . В то время и треугольное крыло , и сверхзвуковой полет были относительно недавними инновациями. К 1956 году Комитет по сверхзвуковому транспорту посчитал необходимым построить демонстратор, чтобы доказать, что тонкая конструкция треугольного крыла не только подходит для высокоскоростного полета, но и будет достаточно функциональной на более низких скоростях. Первоначально работа была сосредоточена вокруг безмоторного планера , но было определено, что самолет с автономным двигателем будет менее дорогим. Соответственно, Handley Page была выбрана для производства своего предложения, реактивного HP.115, на заводе компании в Криклвуде.
17 августа 1961 года единственный HP.115 совершил свой первый полет ; вскоре после этого начались летные испытания крыла. Отдельный исследовательский самолет, BAC 221 , также был построен для изучения высокоскоростных аспектов исследования крыла. За сравнительно длительный период экспериментальных полетов HP.115 показал себя относительно способным и предоставил важные данные относительно характеристик дельта-крыла во время взлета и посадки. Сам самолет был выведен из программы испытаний в 1974 году и впоследствии законсервирован; в настоящее время он находится на статической экспозиции в Музее авиации флота . HP.115 помог подтвердить свойства тонкого дельта-крыла, что привело к принятию аналогичного крыла для Concorde , англо-французского сверхзвукового авиалайнера, который поступил в эксплуатацию в 1970-х годах.
В 1950-х годах различные исследования сверхзвуковых транспортных средств (SST) показали, что экономичность таких конструкций слишком плоха, чтобы быть практичной. Подъемная сила создается разными способами на сверхзвуковых скоростях, и для достижения разумного отношения подъемной силы к лобовому сопротивлению требуется, чтобы крылья имели очень короткий размах . Это хорошо работает на сверхзвуковых скоростях, но обеспечивает очень малую подъемную силу на низкой скорости. Чтобы создать конструкцию, способную взлетать и приземляться на существующих взлетно-посадочных полосах, самолет должен был бы использовать более широкие крылья и потерять сверхзвуковую крейсерскую экономичность, иметь огромную мощность двигателя или быть чрезвычайно большим. [1] Выход из этой дилеммы был представлен в Великобритании Иоганной Вебер и Дитрихом Кюхеманном около 1955 года. Их команда в Королевском авиационном учреждении (RAE) заметила, что дельтавидные крылья создают большие вихри над крылом при полете на низких скоростях и больших углах атаки («альфа»). [2] [3]
В частности, вихри увеличивали скорость воздуха над крылом, тем самым значительно увеличивая подъемную силу на низких скоростях. Этот эффект усиливался длиной крыла и остротой угла передней кромки — большая стреловидность приводила к более сильному созданию вихря, большая длина давала ему больше места для маневра. Это предполагало, что самолет с треугольным крылом, проходящим большую часть длины фюзеляжа под очень большими углами стреловидности, более 65 градусов, будет иметь приемлемые характеристики на низкой скорости, а также поддерживать сверхзвуковое сопротивление на минимуме за счет своего ограниченного размаха. [1] Главной проблемой были углы, необходимые для создания этих вихрей. Самолет должен был бы лететь в том, что считалось бы значительно высоким положением носа, особенно при взлете и посадке. Им также понадобились бы очень длинные шасси , особенно в носовой части, чтобы удерживать крыло под большим углом во время разбега при взлете. Это привело к некоторым вопросам об управлении и контроле такой конструкции на низкой скорости. По словам авиационного автора CH Barnes, одним из источников скептицизма в отношении конфигурации стала серия испытаний в аэродинамической трубе , которые были проведены в Америке, но впоследствии были признаны вводящими в заблуждение. [4]
На первом заседании Комитета по сверхзвуковому транспорту в 1956 году было решено, что потребность в специальном испытательном самолете с низкой скоростью будет первостепенной. [1] [5] Поскольку предполагаемый испытательный самолет должен был летать только на очень низких скоростях, изначально было решено, что безмоторного планера будет достаточно. Это решение привело к формированию официальной спецификации после того, как Slingsby Sailplanes представила эскиз такого самолета . [6] Разработка этого планера была поручена Slingsby, который впоследствии начал работу над Slingsby T.48 . [7]
Однако после того, как были рассмотрены эксплуатационные расходы, связанные с программой испытаний, было спрогнозировано, что версия с двигателем достигнет на 200% большего летного времени при 95% меньших затратах в час. Каждый полет с планером требовал его буксировки самолетом, таким как бомбардировщик English Electric Canberra , на относительно большую высоту около 30 000 футов (9 140 м). Кроме того, Барнс утверждает, что некоторые должностные лица, включая Годфри Ли и Чарльза Джоя, отдавали предпочтение металлической конструкции для большей прочности; другие деятели желали возможности исследовать феномен голландского крена и взлеты (оба требовали самолета с двигателем). [8] По ряду факторов разработка T.48 была прекращена, и в декабре 1959 года была выпущена пересмотренная спецификация вокруг самоходного самолета. [8]
Британский производитель самолетов Handley Page , представивший свое предложение HP.115 , получил разрешение приступить к строительству одного самолета [8]. Эта работа в основном была выполнена на существующем предприятии фирмы в Криклвуде. [8] HP.115 имел треугольное крыло с очень малым удлинением , стреловидность которого составляла 75°, и имел элевоны задней кромки , пружинные сервоприводы и антибалансировочные лепестки для обеспечения оптимальной боковой и продольной чувствительности. Бесступенчатые перфорированные воздушные тормоза, расположенные в виде разделенных закрылков, присутствовали на 50% хорды и приводились в действие пневматически с помощью предварительно заряженного воздушного баллона. [8] Аэродинамическая секция была модифицированного двояковыпуклого типа с максимальной толщиной на 4% хорды. Эта секция была выбрана как представительная для типа, который, вероятно, будет принят для сверхзвукового транспорта. Она имела благоприятное хордовое распределение площади поперечного сечения и, следовательно, низкое волновое сопротивление в сверхзвуковом полете. Была использована уникальная фанерная передняя кромка , в которой можно было заменить новые секции с различной степенью изгиба, [8] хотя на практике эта особенность никогда не использовалась. [ необходима цитата ]
В кабине пилота размещался пилот, который сидел на катапультируемом кресле производства Martin-Baker под раздвижным навесом . [8] Приборы кабины включали указатель скорости полета, высотомер, рыскатель, электрический указатель поворота и скольжения, искусственный горизонт , гироскоп направления и резервный компас. Освещение не предусматривалось, что позволяло использовать относительно небольшую батарею для указателя поворота и скольжения. [8] Имелись ручные органы управления полетом, включавшие дифференциальную коробку передач . Также были предусмотрены гидравлические колесные тормоза, управляемые ножными педалями в кабине. [8] При необходимости дополнительное замедление обеспечивалось с помощью тормозного парашюта , уложенного у основания руля направления . Такая информация, как воздушная скорость, высота, углы падения и другие критерии, в основном фиксировалась парой синхронизированных бортовых самописцев. [9]
Самолет был снабжен фиксированным трехопорным шасси , которое было получено от основного шасси BAC Jet Provost Mk 1 и носового шасси от Jet Provost Mk 2. [8] Фюзеляж , который был в основном изготовлен из обычных алюминиевых сплавов, состоял из неглубокой прямоугольной балки с гондолой в носу для размещения кабины. Он был оснащен одним турбореактивным двигателем Bristol Siddeley Viper ; до 150 галлонов топлива можно было разместить внутри крыла в трех отдельных баках. [8] Двигатель был расположен над крылом и установлен в основании хвостового плавника . [10] Этот плавник имел пулевидный обтекатель наверху для размещения кинокамеры для записи экспериментов по визуализации воздушного потока, некоторые из которых использовали дымогенераторы, установленные на передних кромках крыла. И хвостовой плавник, и руль направления имели стреловидность 60°, за исключением небольшого загиба вверх около выхлопной трубы двигателя для минимизации тангажа, связанного с тягой. [11]
17 августа 1961 года единственный самолет HP.115, XP841 , совершил свой первый полет в Королевском авиационном учреждении Бедфорд, пилотируемый Дж. М. Хендерсоном, который сообщил о своем энтузиазме по поводу этого первого полета. [10] [12] Этому полету предшествовали обширные наземные рулежные испытания, в ходе которых была определена оптимальная взлетная балансировка . Перед полетом Хендерсон прошел обширную подготовку на симуляторе, которая, по словам Барнса, спрогнозировала более пессимистичные характеристики управляемости, чем те, которые были представлены в реальном полете. Все пилоты, выбранные для пилотирования HP.115, прошли многочасовой симуляционный полет перед управлением реальным самолетом. [13]
Всего через месяц после своего первого полета HP.115 провел воздушное шоу на авиашоу Общества британских аэрокосмических компаний (SBAC) 1961 года; 29 сентября того же года испытания подрядчика были завершены. [12] Самолет был быстро введен в эксплуатацию для предполагаемой низкоскоростной исследовательской работы, поддерживая программу разработки сверхзвукового транспорта, которая в конечном итоге привела к созданию Concorde . Параллельно с HP.115, отдельный самолет, BAC 221 , (модифицированный Fairey Delta 2 ) использовался для проведения высокоскоростных летных исследований. HP.115 оказался очень способным самолетом; пилоты могли демонстрировать быстрые изменения крена, при этом сохраняя управление на скоростях до 69 миль в час (60 узлов, 111 км/ч), около 1/3 современный Lockheed F-104 Starfighter . [14]
Нил Армстронг был в какой-то момент запланирован для полета на HP.115 в качестве летчика-испытателя в 1962 году, но после его отбора в качестве астронавта НАСА отказало ему в разрешении на полет самолета. В конечном итоге он совершил полет 22 июня 1970 года. [15] [ необходима цитата ]
Несмотря на участие в паре отдельных, но незначительных неудач, экспериментальная программа была относительно продолжительной и продолжалась до последнего полета 1 февраля 1974 года. Она предоставила существенные данные о характеристиках дельта-крыла, особенно во время критических фаз взлета и посадки. [14] Эта работа была поддержана несколькими радиоуправляемыми масштабными моделями HP.115. После установки генераторов шума Хартмана самолет также использовался для изучения акустических свойств, представленных конфигурацией. [16] К моменту своего вывода из эксплуатации HP.115, как сообщается, налетал примерно 500 часов, что было первоначальным пределом конструкции самолета. [10] [17]
После его вывода из эксплуатации в RAE Bedford, XP841 был выставлен в музее RAF Colerne . После закрытия музея Colerne самолет был перемещен в Королевский музей ВВС в Косфорде и выставлен там. С открытием выставки Concorde в Музее авиации флота , XP841 был перемещен на юг, в RNAS Yeovilton . XP841 выставлен в рамках «Выставки передовых самолетов» вместе с BAC 221 и прототипом Concorde. [10]
Данные X-Planes и прототипы: от секретного оружия нацистов до боевых самолетов будущего [14]
Общая характеристика
Производительность
Самолеты сопоставимой роли, конфигурации и эпохи
