stringtranslate.com

Хортен Хо 229

Horten H.IX , обозначение RLM Ho 229 (или Gotha Go 229 из-за обширной работы по модернизации, проделанной Gotha для подготовки самолета к массовому производству) был немецким прототипом истребителя /бомбардировщика, разработанным Реймаром и Вальтером Хортенами для постройки Gothaer Waggonfabrik . Разработанный на позднем этапе Второй мировой войны , он был одним из первых самолетов с летающим крылом , оснащенных реактивными двигателями . [1]

Ho 229 был разработан в ответ на призыв, сделанный в 1943 году Германом Герингом , главой Люфтваффе , для легких бомбардировщиков, способных выполнить требование «3×1000»; а именно, нести 1000 килограммов (2200 фунтов) бомб на расстояние 1000 километров (620 миль) со скоростью 1000 километров в час (620 миль в час). [ необходима цитата ] Только реактивная тяга могла достичь требуемой скорости, но такие двигатели были очень прожорливы, что требовало значительных усилий по всей остальной конструкции, чтобы удовлетворить требованиям дальности. Конфигурация летающего крыла была предпочтительна братьями Хортен из-за ее высокой аэродинамической эффективности, как было продемонстрировано их планером Horten H.IV. Чтобы минимизировать сопротивление , Ho 229 не был оснащен внешними поверхностями управления полетом . Его потолок составлял 15 000 метров (49 000 футов). [2] Ho 229 был единственным проектом, который близко соответствовал требованиям, и братья Хортен быстро получили заказ на три прототипа после того, как проект получил одобрение Геринга.

Из-за отсутствия у братьев Хортен подходящих производственных мощностей производство Ho 229 было передано по контракту Gothaer Waggonfabrik; однако компания якобы подорвала проект, добиваясь благосклонности чиновников Люфтваффе для собственной конструкции летающего крыла. [ требуется ссылка ] 1 марта 1944 года первый прототип H.IX V1 , безмоторный планер, совершил свой первый полет , за которым в декабре 1944 года последовал H.IX V2 , оснащенный турбореактивными двигателями Junkers Jumo 004. Однако 18 февраля 1945 года V2 был уничтожен в результате крушения, в результате чего погиб его летчик-испытатель. Несмотря на то, что было заказано около 100 серийных самолетов, ни один из них не был завершен. Почти полный прототип H.IX V3 был захвачен американскими военными и отправлен в Соединенные Штаты в рамках операции «Скрепка» . Он был оценен как британскими, так и американскими исследователями, прежде чем поступить на долгосрочное хранение. H.IX V3 находится в статической экспозиции Смитсоновского национального музея авиации и космонавтики .

Проектирование и разработка

Horten H.IX V2 перед испытательным полетом

В начале 1930-х годов братья Хортен заинтересовались конфигурацией летающего крыла как методом улучшения характеристик планеров . В то время немецкое правительство активно финансировало планерные клубы в ответ на запрет Версальского договора на производство самолетов, пригодных для военных целей . Схема летающего крыла теоретически обеспечивала минимально возможный вес и без дополнительного сопротивления фюзеляжа . Их первым самолетом такой конфигурации был Хортен H.IV. [3] [4]

В 1943 году Герман Геринг опубликовал запрос на проектные предложения по бомбардировщику, способному нести груз весом 1000 килограммов (2200 фунтов) на расстояние более 1000 километров (620 миль) со скоростью 1000 километров в час (620 миль в час), который был известен как «проект 3×1000». Немецкие бомбардировщики могли достигать целей союзников по всей Великобритании , но несли сокрушительные потери от истребителей союзников. [3] В то время никакие обычные средства для авиаконструкторов не казались жизнеспособными, поскольку, хотя новые турбореактивные двигатели Junkers Jumo 004 B обеспечивали скорость, чрезмерный расход топлива ограничивал дальность полета. Братья Хортен пришли к выводу, что конструкция летающего крыла с низким сопротивлением может соответствовать этим целям, поскольку за счет снижения сопротивления можно было бы уменьшить крейсерскую мощность, что позволило бы выполнить требования по дальности полета . Они выдвинули свой частный проект H.IX в качестве основы для бомбардировщика.

Удаление вертикального стабилизатора уменьшило сопротивление, но вызвало проблемы с управлением рысканием. В традиционных самолетах вертикальный стабилизатор работает пассивно, чтобы минимизировать боковое скольжение , создавая силу, перпендикулярную себе, когда происходит любое боковое скольжение. Отсутствие вертикального стабилизатора означало, что полет без активного управления рысканием привел бы к неконтролируемому боковому скольжению и потенциально плоскому штопору . Это было решено с помощью разделенных элеронов, которые увеличивают сопротивление с одной стороны. Хотя конструкции без вертикальных стабилизаторов требуют более активного управления со стороны пилота или будущих систем управления полетом и приводят к ограничениям угла крена, они немного снижают аэродинамическое сопротивление. [5] [ не удалось проверить ]

Министерство авиации правительства ( Reichsluftfahrtministerium ) быстро одобрило предложение Хортена, но приказало добавить две 30-мм (1,2 дюйма) пушки, так как они считали, что самолет может быть также полезен в качестве истребителя, поскольку он был значительно быстрее существующих самолетов союзников. [4] Немецкие чиновники присвоили самолету обозначение Ho 229. Сообщается, что Геринг был впечатлен дизайном и лично вмешался, чтобы гарантировать, что три прототипа были заказаны по цене 500 000 рейхсмарок . [4] Министерство авиации выдало заказ на 100 серийных самолетов, но позже его сократили до 20. [6] Кроме того, поскольку у братьев Хортен не было производственных мощностей, было решено, что производство будет осуществляться известной компанией Gothaer Waggonfabrik . [7] Эта договоренность была осложнена предполагаемыми попытками Gothaer убедить власти отдать предпочтение своим собственным проектам, которые включали летающие крылья, а не Ho 229. [8]

Наблюдая за трудностями проектирования и разработки Ho 229, Рассел Ли, глава отдела аэронавтики Национального музея авиации и космонавтики, предположил, что важной мотивацией для братьев Хортен было предотвращение назначения их и их рабочих на опасные должности немецкими военными. [9] Помимо Ho 229, братья Хортен создали множество проектов летающего крыла, таких как учебный истребитель Horten H.VII и американский бомбардировщик Horten H.XVIII . [10] [4] По словам историка авиации Жана-Дени Г. Г. Лепажа, другие немецкие военные проекты были вдохновлены работой братьев Хортен. [11]

H.IX имел смешанную конструкцию; центральная часть была изготовлена ​​из сварных стальных труб диаметром до 160 мм (6,3 дюйма) [12] , а внешние лонжероны крыла были сделаны из сосны . [13]

Внешние крылья были обшиты тонкими фанерными панелями, которые были склеены смесью опилок и покрыты огнестойкой краской. [13] Крыло имело один главный лонжерон, пронизанный воздухозаборниками реактивного двигателя, и вторичный лонжерон, используемый для крепления элевонов . Он был спроектирован с коэффициентом нагрузки 7g и рейтингом безопасности 1,8×, что давало самолету предельную грузоподъемность 12,6g. Отношение хорды крыла к толщине варьировалось от 15% у корня до 8% на законцовках крыла. [1] Было мало доступного внутреннего пространства, что делало добавление дополнительного оборудования или членов экипажа трудным или невозможным. [14]

Самолет был оснащен убирающимся трехопорным шасси , с носовой стойкой на первых двух прототипах от системы хвостового колеса Heinkel He 177 , с третьим прототипом, использующим обод главного колеса шасси He 177A и шину на новой конструкции передней стойки шасси. Тормозной парашют замедлял самолет при посадке. Пилот сидел в примитивном катапультном кресле , а специальный скафандр был разработан Dräger . Хотя первоначально он был разработан для турбореактивного двигателя BMW 003 , этот двигатель не был готов, и его заменили двигателем Junkers Jumo 004. [1] Управление полетом достигалось с помощью комбинации элевонов и интерцепторов . Эта система управления включала как длинноходные (внутренние), так и короткоходные (внешние) интерцепторы, причем меньшие внешние интерцепторы активировались первыми; как сообщается, это обеспечивало более плавное управление рысканием, чем было бы при использовании системы с одним интерцептором. [1]

История эксплуатации

Тестирование и оценка

Планер Horten IV (подвесной, верхний)

Первый прототип H.IX V1, планер без двигателя с фиксированным трехопорным шасси , впервые поднялся в воздух 1 марта 1944 года. Результаты полета были благоприятными, но произошел несчастный случай, когда пилот попытался приземлиться, не убрав предварительно испытательный прибор. После передачи ответственности за проектирование от братьев Хортен компании Gothaer Waggonfabrik, команда дизайнеров компании внесла несколько изменений, включая добавление простого катапультируемого кресла, существенно переделала шасси, чтобы обеспечить более высокий общий вес, внесла изменения в воздухозаборники двигателя и добавила воздуховоды для воздушного охлаждения внешнего корпуса реактивного двигателя, чтобы предотвратить повреждение прилегающей древесины. [1]

За H.IX V1 в декабре 1944 года последовал второй прототип H.IX V2 с двигателем Junkers Jumo 004. Предпочтение отдавалось двигателю BMW 003, но его не было в наличии. Геринг поверил в конструкцию и заказал серию из 40 самолетов у Gothaer Waggonfabrik с обозначением RLM Ho 229, хотя он еще не поднимался в воздух на реактивной тяге. 2 февраля 1945 года в Ораниенбурге был проведен первый полет H.IX V2 . [3] Братья Хортен не смогли стать свидетелями этого полета, поскольку они были заняты разработкой проекта нового стратегического бомбардировщика с турбореактивным двигателем в ответ на конкурс Amerikabomber . Все последующие испытательные полеты и разработки проводились Gothaer Waggonfabrik. Летчиком-испытателем был лейтенант Эрвин Циллер. Еще два испытательных полета были выполнены 2 февраля 1945 года и 18 февраля 1945 года.

Две недели спустя, 18 февраля 1945 года, во время третьего испытательного полета случилась катастрофа. Примерно через 45 минут в воздухе на высоте около 800 м один из двигателей загорелся и остановился. Было замечено, как Циллер ввел самолет в пике и несколько раз поднялся, пытаясь перезапустить двигатель. [15] Циллер сделал серию из четырех полных поворотов под углом крена 20°. Он не использовал радио и не катапультировался, и, возможно, уже был без сознания из-за паров горящего двигателя. [4] Он разбился недалеко от границы аэродрома, и Циллер позже скончался от полученных травм, в то время как самолет был уничтожен. [15] [16]

Разгрузка захваченного Horten Ho 229 V3 в США .

Несмотря на это, проект продолжался. 12 марта 1945 года, почти через неделю после того, как армия США начала операцию «Лесоруб» по форсированию реки Рейн , Ho 229 был включен в программу Jäger-Notprogramm ( чрезвычайная истребительная программа ) для ускоренного производства недорогого « чудо-оружия ». Мастерская по производству прототипов была переведена на Gothaer Waggonfabrik (Гота) в Фридрихроде , Западная Тюрингия . В том же месяце началась работа над третьим прототипом, Ho 229 V3.

V3 был больше предыдущих прототипов, его форма была изменена в различных областях, [ необходима ссылка ] и он должен был стать шаблоном для предсерийной серии дневных истребителей Ho 229 A-0 , которых было заказано 20. V3 должен был быть оснащен двумя двигателями Jumo 004C, каждый с тягой на 10% большей, чем более ранний двигатель Jumo 004B, используемый для Me 262A и Ar 234B, и имел две пушки MK 108 30 мм (1,2 дюйма) в корнях крыла. Работа также началась над двухместным прототипом V4 и ночным истребителем V5, испытательным прототипом вооружения V6 и двухместным учебным самолетом V7.

В апреле 1945 года Третья армия Джорджа Паттона обнаружила четыре прототипа Horten, Ho 229 и планер Horten. Из трех Ho 229, V3 был ближе всего к завершению и был отправлен в Соединенные Штаты для оценки. [13] Ho 229 провел некоторое время в RAE Фарнборо в Великобритании, и в течение этого времени рассматривалась возможность установки британских реактивных двигателей, но крепления были несовместимы с британскими турбореактивными двигателями большего диаметра. [17] Неизвестно, были ли когда-либо запущены оригинальные двигатели Junkers самолета, хотя американская оценочная группа в какой-то момент намеревалась полетать на нем. [13]

Уцелевшие самолеты

Единственный сохранившийся планер Ho 229, V3, и единственный сохранившийся до наших дней немецкий реактивный прототип времен Второй мировой войны, выставлен в главном зале Центра Стивена Ф. Удвара-Хейзи Смитсоновского национального музея авиации и космонавтики ( NASM) вместе с другими немецкими самолетами времен Второй мировой войны. [18] Он выставлен частично восстановленным, крылья самолета показаны отдельно от центральной части.

До того, как его выставили на обозрение в 2017 году, он хранился в реставрационном центре имени Пола Э. Гарбера NASM в Сьютленде, штат Мэриленд, США. В декабре 2011 года Национальный музей авиации и космонавтики переместил Ho 229 в активную зону реставрации реставрационного центра Гарбера, где он был проверен для полной реставрации и экспонирования. [19]

Horton 229 V3 в 2016 году в ангаре Mary Baker Engen Restoration
Horten 229 в 2016 году, когда центральная часть (слева) находилась на реставрации. Крылья хранятся отдельно (справа).

Центральная часть прототипа V3 была перемещена в Центр Стивена Ф. Удвар-Хейзи NASM в конце 2012 года для начала детального ее изучения перед началом серьезных работ по консервации/реставрации [20] и была одобрена для перемещения в реставрационные мастерские объекта Удвар-Хейзи к лету 2014 года. [21] После работ, проведенных в реставрационном ангаре Мэри Бейкер Энген объекта Удвар-Хейзи, она была выставлена ​​на обозрение. [22]

Заявленная технология невидимости

Материал, поглощающий радиоизлучение

Поперечное сечение композитного древесно-слоистого пластика Horten Ho 229

В 1983 году, услышав подробности об американской системе невидимости, Реймар Хортен выдвинул заявление о том, что он намеревался добавить угольную пыль в древесный клей для поглощения электромагнитных волн (радара) и защиты самолета от британской наземной радиолокационной системы раннего предупреждения, известной как Chain Home . [a] [13] [23] Эта обработка угольным клеем предположительно была запланирована для не построенного серийного самолета, однако в прототипе V3 уголь не использовался, и не было найдено никакой документации, подтверждающей это заявление. [23] [24]

Инженеры Northrop Grumman провели электромагнитные испытания многослойного деревянного носового конуса V3 в 2008 году. Они провели испытания в диапазоне частот от 12 до 117 ТГц с длиной волны 10 микрон. Конус имел толщину 19 мм (0,75 дюйма) и был изготовлен из тонких листов шпона . Команда заметила, что «передняя кромка Ho 229 имеет те же характеристики, что и фанера [контрольного образца], за исключением того, что частоты имеют немного более короткую полосу пропускания», что, по их мнению, вероятно, было связано с окислением древесины. [25] Команда, которая предположила наличие сажи только на основании визуального осмотра, пришла к выводу, что «сходство двух испытаний указывает на то, что конструкция с использованием материала типа сажи создала плохой поглотитель». [25] [26] Затем Смитсоновский институт провел исследование материалов, использованных в прототипе, и определил, что «нет никаких доказательств наличия сажи или древесного угля», что опровергло гипотезу. [24]

ЭПР и форма

Тестирование радара H.IX V3, репродукция в Музее авиации и космонавтики Сан-Диего

Реактивный летающее крыло, такое как Horten Ho 229, может иметь меньшую эффективную площадь рассеяния (ЭПР), чем обычные современные двухмоторные самолеты, поскольку крылья соединены с фюзеляжем, и нет больших винтовых дисков или вертикальных и горизонтальных хвостовых поверхностей, которые обеспечивали бы типичную идентифицируемую радиолокационную сигнатуру, [26] [15] однако передняя и задняя поверхности открытых реактивных двигателей обеспечивают такую ​​же степень отражательной способности, как и винты.

В начале 2008 года Northrop Grumman объединилась с продюсером телевизионных документальных фильмов Майклом Йоргенсеном и каналом National Geographic, чтобы снять документальный фильм, чтобы определить, был ли Ho 229 первым самолетом- невидимкой . [26] Northrop Grumman построила полноразмерную нелетную копию V3, в основном сделанную из дерева, в отличие от оригинального самолета, который имел обширную стальную пространственную раму, к которой была прикреплена деревянная обшивка. После затрат около 250 000 долларов США и 2500 человеко-часов, копия Ho 229 от Northrop была испытана на испытательном полигоне компании Radar Effect Section в Теджоне, Калифорния, США, где она была помещена на 15-метровый (49-футовый) столб и подвергалась воздействию источников электромагнитной энергии под разными углами с расстояния 100 м (330 футов), используя три частоты HF / VHF в диапазоне 20–50 МГц. [26]

Моделирование радаров показало, что гипотетический Ho 229 с радиолокационными характеристиками макета, не имевший ни металлического каркаса, ни двигателей с высокой отражательной способностью, приближающийся к побережью Англии со стороны Франции со скоростью 885 км/ч (550 миль/ч) на высоте 15–30 м (49–98 футов) над водой, все еще был бы виден старой и к тому времени уже снятой с производства моделью радара Chain Home на расстоянии 80% от расстояния Bf 109 , в то время как все другие системы не показали существенных изменений. [27]

Варианты

Прототип Horten Ho 229 V3 в реставрационном центре Смитсоновского института в Гарбере ( Национальный музей авиации и космонавтики )
Вид сзади прототипа Horten Ho 229
H.IX V1
Первый прототип, планер без двигателя, один из которых был построен и облетан (ниже рисунок в трех проекциях). [1]
H.IX V2
Первый прототип с двигателем, построенный и летавший с двумя двигателями Junkers Jumo 004B. [1]

Развитие Готы:

Хо 229 V3
Переработанные воздухозаборники, двигатели сдвинуты вперед для исправления продольного дисбаланса. Его почти завершенный планер был запечатлен в производстве, с двумя реактивными двигателями Junkers Jumo 004B, установленными в планере.
Хо 229 V4
Планируемый двухместный всепогодный истребитель, строящийся в Фридрихроде , но пока что завершен только трубчатый каркас центроплана. [1]
Хо 229 V5
Планируемый двухместный всепогодный истребитель, строящийся в Фридрихроде, но пока что завершен только трубчатый каркас центроплана. [1]
Хо 229 V6
Проектируемый окончательный вариант одноместного истребителя с другой пушкой, один из которых был захвачен в Ильменау американскими войсками. [28]

События в Хортене:

H.IXb (также обозначены Хортенами как V6 и V7)
Проектировался двухместный учебно-тренировочный самолет или ночной истребитель; не построен. [1]
Хо 229 А-0
Планировалось ускоренное производство версии на базе Ho 229 V6; не построено.

Технические характеристики (Horten H.IX V2)

Данные из Nurflügel , [29] ( Ho 229A ) Полная книга бойцов [30]

Общая характеристика

Ho 229A: 7,47 м (24,5 фута)
Ho 229A: 16,76 м (55,0 футов)
Ho 229A: общая высота 2,81 м (9 футов 3 дюйма)
Ho 229A: 50,2 м 2 (540 кв. футов)
Ho 229A: 4600 кг (10100 фунтов)
Ho 229A: 8 100 кг (17 900 фунтов)

Производительность

Ho 229A: 950 км/ч (590 миль/ч; 510 узлов) / M0.77 на уровне моря; 977 км/ч (607 миль/ч; 528 узлов) / M0.92 на высоте 12 000 м (39 000 футов)

Вооружение

Смотрите также

Сопутствующее развитие

Самолеты сопоставимой роли, конфигурации и эпохи

Связанные списки

Примечания

  1. ^ Во время войны британцы также внедрили радары с частотой 200 МГц для раннего оповещения о низколетящих самолетах ( Chain Home Low ) и сопровождения целей для наземного перехвата ( AMES Type 7 ).

Ссылки

Цитаты

  1. ^ abcdefghij Грин 1970, стр. 247.
  2. ^ Бойн 1994, стр. 325.
  3. ^ abc Доулинг, Стивен (2 февраля 2016 г.). «Летающее крыло на десятилетия опередило свое время». BBC News.
  4. ^ abcde Kindy, David (21 октября 2020 г.). «Правда страннее вымысла в конструкции самолета-леталки Хортена». Смитсоновский институт.
  5. ^ "Horten Ho 229 V3 | Национальный музей авиации и космонавтики". airandspace.si.edu . Получено 21.02.2024 .
  6. ^ Мецмахер 2021, стр. 199.
  7. LePage 2009, стр. 24-26.
  8. ^ Мецмахер 2021, стр. 191, 196.
  9. ^ «Отчаянно желая победить, нацисты построили самолет, состоящий только из крыльев. Он не сработал». Smithsonian Insider. 5 апреля 2018 г. Получено 4 мая 2018 г.
  10. ^ LePage 2009, стр. 199, 303-305.
  11. ^ LePage 2009, стр. 201.
  12. ^ "Как это устроено?". Horten IX V3 (Ho 229) Техническое исследование и сохранение . 12 сентября 2014 г. Архивировано из оригинала 12 сентября 2014 г. Получено 24 марта 2021 г.
  13. ^ abcde Maksel, Rebecca (август 2016 г.). «Восстановление захваченного в Германии „крыла летучей мыши“». Air & Space Smithsonian.
  14. ^ LePage 2009, стр. 305.
  15. ^ abc Handwerk, Brian (25 июня 2009 г.). "Hitler's Stealth Fighter Re-created". News.nationalgeographic.com . Архивировано из оригинала 27 июня 2009 г. . Получено 29 июля 2012 г. .
  16. ^ "Horten Ho 229 V-2 (Ho IX V 2) der Absturz". DeutscheLuftwaffe.de. Архивировано из оригинала 1 января 2016 года . Получено 21 февраля 2016 года .
  17. ^ Браун 2006, стр. 119.
  18. ^ "Horten Ho 229 V3 - National Air and Space Museum". airandspace.si.edu . Получено 12 апреля 2023 г. Этот объект экспонируется в экспозиции авиации Второй мировой войны (UHC) в Центре Стивена Ф. Удвара-Хейзи в Шантильи, штат Вирджиния.
  19. ^ "Horten Ho 229 V3 Technical Study and Conservation". hortenconservation.squarespace.com . Архивировано из оригинала 12 сентября 2014 г. Получено 11 сентября 2014 г.
  20. ^ "Деталь изображения Национального музея авиации и космонавтики – План Horten H IX V3 – Состояние основных металлических компонентов". Смитсоновский национальный музей авиации и космонавтики . Смитсоновский институт. Архивировано из оригинала 1 мая 2013 года . Получено 26 мая 2013 года .
  21. ^ "Horten Flying Wing направляется в центр NASM Udvar-Hazy". warbirdsnews.com. 24 июня 2014 г. Получено 28 декабря 2014 г.
  22. ^ "Horten Ho 229 V3 | National Air and Space Museum". airandspace.si.edu . Получено 12 апреля 2023 г. Они переместили крылья и центральную часть в авиационный ангар Boeing в сентябре 2017 г.
  23. ^ ab "Flying under the Radar: A History of Stealth Planes". National Geographic . 2009. Архивировано из оригинала 27 июня 2009 года . Получено 6 ноября 2010 года .
  24. ^ ab "Is It Stealth?". Национальный музей авиации и космонавтики . Архивировано из оригинала 11 апреля 2021 г. Получено 24 марта 2021 г.
  25. ^ ab Dobrenz, Thomas; Spadoni, Aldo; Jorgensen, Michael (сентябрь 2010 г.). "Авиационная археология самолета Horten 229 V3, AIAA 2010-9214" . Американский институт аэронавтики и астронавтики. doi :10.2514/6.2010-9214. {{cite journal}}: Цитировать журнал требует |journal=( помощь )
  26. ^ abcd Myhra 2009, стр. 11.
  27. ^ National Geographic HD: Истребитель-невидимка — воссоздано секретное оружие Гитлера | Около 40 минут
  28. ^ Домбровски 1997, [ нужна страница ] .
  29. Хортен 1985, стр. 135–151.
  30. Грин 1994, стр. 301–302.

Библиография

Дальнейшее чтение

Внешние ссылки