Handley Page HP.115 — экспериментальный самолет с треугольным крылом , разработанный и произведенный британской авиастроительной компанией Handley Page . Он был построен для проверки характеристик управляемости на малых скоростях, которые можно ожидать от тонкой треугольной конфигурации, ожидаемой 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 счел необходимым построить демонстратор, чтобы доказать, что конструкция тонкого треугольного крыла не только подходит для полета на высоких скоростях, но также будет достаточно функциональной и на более низких скоростях. Первоначально работа была сосредоточена на планере без двигателя , но было решено, что самолет с автономным двигателем будет менее дорогим. Соответственно, компания Handley Page была выбрана для производства своего предложения - HP.115 с реактивным двигателем - на заводе компании в Криклвуде.
17 августа 1961 года единственный HP.115 совершил свой первый полет ; Вскоре после этого начались летные испытания крыла. Для изучения высокоскоростных аспектов исследования крыла также был построен отдельный исследовательский самолет BAC 221 . За относительно длительный период экспериментальных полетов HP.115 показал себя относительно способным и предоставил важные данные о характеристиках треугольного крыла на этапах взлета и приземления. Сам самолет был снят с программы испытаний в 1974 году и впоследствии законсервирован; в настоящее время он находится на статической экспозиции в Музее авиации флота . HP.115 помог проверить свойства тонкого треугольного крыла, что привело к тому, что аналогичное крыло было принято на вооружение Concorde , англо-французского сверхзвукового авиалайнера, поступившего на вооружение в 1970-х годах.
На протяжении 1950-х годов различные исследования сверхзвуковых транспортных средств (SST) предполагали, что экономика таких конструкций слишком плоха, чтобы их можно было использовать на практике. Подъемная сила на сверхзвуковых скоростях создается разными способами , 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 небольшую подъемную силу на низкой скорости. Чтобы создать конструкцию, способную взлетать и приземляться на существующие взлетно-посадочные полосы, самолету придется либо использовать более широкие крылья и терять сверхзвуковую крейсерскую экономичность, либо иметь огромную мощность двигателя, либо быть чрезвычайно большим. [1] Выход из этой дилеммы был представлен в Великобритании Йоханной Вебер и Дитрихом Кюхеманном примерно в 1955 году. Их команда из Королевского авиастроительного завода (RAE) заметила, что треугольные крылья создают большие вихри над крылом при полете на низких скоростях и под большими углами . атаки («альфа»). [2] [3]
В частности, вихри увеличивали скорость воздуха над крылом, тем самым значительно увеличивая подъемную силу на низких скоростях. Этот эффект усиливался за счет длины крыла и остроты угла передней кромки: большая стреловидность приводила к созданию более сильного вихря, а большая длина давала больше возможностей для маневра. Это предполагало, что самолет с треугольным крылом, занимающим большую часть длины фюзеляжа с очень большими углами стреловидности, более 65 градусов, будет иметь разумные характеристики на низкой скорости, сохраняя при этом сверхзвуковое сопротивление на минимальном уровне благодаря своему ограниченному размаху. [1] Главной проблемой были углы, необходимые для создания этих вихрей. Самолету придется летать на высоте, которая будет считаться значительно завышенной, особенно при взлете и посадке. Им также потребуется очень длинное шасси , особенно в носовой части, чтобы удерживать крыло под большим углом во время разбега. Это вызвало некоторые вопросы по управляемости и управлению такой конструкцией на малой скорости. По словам авиационного автора Ч. Барнса, одним из источников скептицизма по поводу этой конфигурации стала серия испытаний в аэродинамической трубе , которые были проведены в Америке, но позже было установлено, что они вводили в заблуждение. [4]
На первом заседании Комитета по сверхзвуковому транспорту в 1956 году было решено, что необходимость в специальном низкоскоростном испытательном самолете является первостепенной. [1] [5] Поскольку предполагаемый испытательный самолет должен был летать только на очень низких скоростях, первоначально было решено, что планера без двигателя будет достаточно. Это решение привело к формулированию официальной спецификации после того, как проект такого самолета был представлен компанией Slingsby Sailplanes . [6] Разработка этого планера была поручена компании Slingsby, которая после этого начала работу над Slingsby T.48 . [7]
Однако после анализа эксплуатационных расходов, связанных с программой испытаний, прогнозировалось, что версия с двигателем обеспечит на 200% больше времени полета при на 95% меньших затратах в час. Каждый полет планера требовал, чтобы его буксировал самолет, такой как бомбардировщик English Electric Canberra , на относительно большую высоту - около 30 000 футов (9 140 м). Более того, Барнс утверждает, что некоторые официальные лица, в том числе Годфри Ли и Чарльз Джой, предпочитали металлические конструкции для большей прочности; другие деятели хотели иметь возможность исследовать феномен голландского крена и взлета (оба требуют наличия самолета с двигателем). [8] По ряду факторов разработка T.48 была прекращена, и в декабре 1959 года была выпущена пересмотренная спецификация самоходного самолета. [8]
Британскому авиапроизводителю Handley Page , представившему свое предложение HP.115 , было разрешено приступить к постройке единственного самолета. [8] Эта работа в основном проводилась на существующем объекте фирмы в Криклвуде. [8] HP.115 имел треугольное крыло с очень малым удлинением , стреловидностью 75° и имело элевоны задней кромки , пружинные сервоприводы и противобалансирные выступы для обеспечения оптимальной поперечной и продольной чувствительности. Перфорированные пневматические тормоза с бесступенчатой регулировкой , выполненные в виде разделенных закрылков , присутствовали на 50% хорды и приводились в действие пневматически с использованием предварительно заправленного баллона с воздухом. [8] Профиль профиля представлял собой модифицированный двояковыпуклый тип с максимальной толщиной 4% хорды. Эта секция была выбрана как типичная для сверхзвукового транспорта. Он имел благоприятное распределение площади поперечного сечения по хорде и, следовательно, низкое волновое сопротивление при сверхзвуковом полете. Была использована уникальная передняя кромка из фанеры, которую можно было заменить новыми секциями разной степени изогнутости, [8] , хотя на практике эта особенность никогда не использовалась. [ нужна цитата ]
В кабине находился пилот, который сидел на катапультируемом кресле , изготовленном компанией Martin-Baker , под раздвижным фонарем . [8] Приборы кабины включали указатель воздушной скорости, высотомер, рысканье, электрический указатель поворота и скольжения, искусственный горизонт , гироскоп и резервный компас. Освещения не было, поэтому для индикатора поворота было достаточно относительно небольшой батареи. [8] Присутствовали органы управления полетом с ручным управлением, которые включали в себя дифференциальную коробку передач . Также были предусмотрены колесные тормоза с гидравлическим приводом, приводимые в действие ножными педалями в кабине. [8] При необходимости дополнительное замедление было доступно с помощью тормозного парашюта , уложенного у основания руля направления . Такая информация, как воздушная скорость, высота, углы падения и другие критерии, регистрировалась в основном парой синхронизированных бортовых самописцев. [9]
Самолет имел фиксированное трехопорное шасси , которое было заимствовано из основного шасси самолета BAC Jet Provost Mk 1 и носового шасси от Jet Provost Mk 2. [8] Фюзеляж , который в основном был построен из обычных алюминиевых сплавов, состоял из неглубокая балка прямоугольного сечения с гондолой в носовой части для размещения кабины. Он был оснащен одним турбореактивным двигателем Bristol Siddeley Viper ; Внутри крыла в трех отдельных баках можно было разместить до 150 галлонов топлива. [8] Двигатель располагался над крылом и в основании хвостового плавника . [10] Этот плавник имел наверху обтекатель для установки кинокамеры для записи экспериментов по визуализации воздушного потока, в некоторых из которых использовались дымогенераторы, установленные на передних кромках крыла. И хвостовое оперение, и руль направления были повернуты под углом 60°, за исключением небольшого поворота вверх рядом с выхлопом двигателя, чтобы свести к минимуму движения по тангажу, связанные с тягой. [11]
17 августа 1961 года одиночный самолет HP.115, XP841 , совершил свой первый полет на Королевском авиационном заводе в Бедфорде, пилотируемый Дж. М. Хендерсоном, который сообщил о своем энтузиазме по поводу этого первого полета. [10] [12] Этому полету предшествовали обширные наземные испытания на руление, в ходе которых была определена оптимальная балансировка взлета. Перед полетом Хендерсон прошел обширную подготовку на тренажере, которая, по словам Барнса, показала более пессимистичные характеристики управляемости, чем те, которые проявлялись в реальном полете. Все пилоты, выбранные для пилотирования HP.115, перед тем, как начать эксплуатацию реального самолета, прошли многочасовую симуляцию полета. [13]
Всего через месяц после своего первого полета HP.115 продемонстрировал себя с воздуха на авиашоу Общества британских аэрокосмических компаний (SBAC) в 1961 году; 29 сентября того же года испытания подрядчика были завершены. [12] Самолет был быстро использован для запланированных исследовательских работ на малых скоростях, поддерживая программу разработки сверхзвукового транспорта, которая в конечном итоге привела к созданию Конкорда . Параллельно с HP.115 для выполнения высокоскоростных летных исследований использовался отдельный самолет BAC 221 (модифицированный Fairey Delta 2 ). HP.115 оказался очень способным самолетом; пилоты смогли продемонстрировать быструю смену крена, при этом безопасно сохраняя управление на скорости всего 69 миль в час (60 узлов, 111 км/ч), около1/3что и у современного истребителя Lockheed F-104 Starfighter . [14]
Нил Армстронг в какой-то момент должен был летать на HP.115 в качестве летчика-испытателя в 1962 году, но после того, как его выбрали астронавтом, НАСА отказало ему в разрешении на управление этим самолетом. В конце концов он совершил полет на нем 22 июня 1970 года .
Несмотря на пару отдельных, но незначительных неудач, экспериментальная программа была относительно продолжительной и продолжалась до последнего полета 1 февраля 1974 года. Она предоставила существенные данные о характеристиках треугольного крыла, особенно на решающих этапах полета. взлет и посадка. [14] Эта работа была поддержана несколькими масштабными радиоуправляемыми моделями HP.115. После установки генераторов шума Хартмана самолет также использовался для изучения акустических свойств, представленных этой конфигурацией. [16] К моменту вывода из эксплуатации HP.115, как сообщается, налетал около 500 часов, что было первоначальным проектным пределом самолета. [10] [17]
После выхода на пенсию в RAE Bedford XP841 был выставлен на обозрение в музее RAF Colerne . После закрытия музея Колерна самолет был перевезен в Музей Королевских ВВС в Косфорде и выставлен на обозрение. С открытием выставки Concorde в Музее авиации флота XP841 был перенесен на юг, в RNAS Yeovilton . XP841 представлен в рамках выставки «The Leading Edge» вместе с BAC 221 и прототипом Concorde. [10]
Данные X-самолетов и прототипов: от нацистского секретного оружия до боевых самолетов будущего [14]
Общие характеристики
Производительность
Самолеты сопоставимой роли, конфигурации и эпохи
