Northrop X-21A был экспериментальным самолетом, разработанным для испытания крыльев с ламинарным управлением потоком. Он был основан на планере Douglas WB-66D , с установленными на крыльях двигателями, перемещенными в заднюю часть фюзеляжа и освободившими место для воздушных компрессоров. Самолет впервые поднялся в воздух 18 апреля 1963 года под управлением летчика-испытателя NASA Джека Уэллса. [1] Хотя полезные испытания были завершены, обширные требования к техническому обслуживанию сложной системы ламинарного потока привели к закрытию программы.
Управление ламинарным потоком — это технология, которая предлагает потенциал для значительного улучшения коэффициента сопротивления , что обеспечит улучшения в использовании топлива, дальности или выносливости самолета, которые намного превосходят любую известную отдельную авиационную технологию. В принципе, если 80% крыла ламинарное, то общее сопротивление может быть уменьшено на 25%. Сила трения между воздухом и поверхностью самолета, известная как вязкое сопротивление, намного больше в турбулентном пограничном слое , чем в ламинарном. Основным типом активного управления ламинарным потоком является удаление небольшого количества воздуха из пограничного слоя путем всасывания через пористые материалы, несколько узких поверхностных щелей или небольшие перфорации ( всасывание пограничного слоя ).
Потребовалось две основные модификации, первая из которых включала снятие стандартных подкрыльевых гондолных двигателей Allison J71 и замену их парой турбореактивных двигателей General Electric XJ79-GE-13 статической тяги 9490 фунтов -силы (42 кН) без форсажа, установленных в гондолах, прикрепленных к задней части фюзеляжа. Отбираемый воздух от двигателей J79 подавался в пару подкрыльевых обтекателей, в каждом из которых размещалась турбина «отбора-сжигания», которая высасывала воздух из пограничного слоя через щели в крыле.
Испытательные аппараты X-21A ( 55-0408 и 55-0410 ) также включали сложные системы управления ламинарным потоком, встроенные в совершенно новое крыло увеличенного размаха и площади, с уменьшенной с 35° до 30° стреловидностью. Крыло имело несколько серий прорезей по размаху (всего 800 000) [2] , через которые турбулентный пограничный слой «всасывался», что приводило к более плавному ламинарному потоку. Теоретически можно было достичь уменьшенного сопротивления, лучшей экономии топлива и большей дальности полета. [3]
В передней кабине находились пилот и два бортинженера, а два дополнительных инженера по летным испытаниям размещались в центральном отсеке фюзеляжа под крылом.
В ходе первоначальных испытаний возникли серьезные проблемы с засорением пористых материалов и щелей на поверхности мусором, насекомыми и даже дождем. В определенных условиях из-за быстрого охлаждения воздуха над ламинарными поверхностями образовывались кристаллы льда. Это резко нарушало ламинарный поток, вызывая быстрое таяние и быстрый переход обратно к турбулентному потоку. Желалось максимально достичь 95% ламинарного потока над этими областями. [2] Однако проектирование было отменено из-за проблем с засорением.
В ходе программы полета X-21 были получены новаторские данные, включая влияние неровностей поверхности, турбулентность пограничного слоя, вызванную трехмерными эффектами потока по размаху в пограничном слое (называемые загрязнением по размаху), а также ухудшающие воздействие окружающей среды, такие как ледяные кристаллы в атмосфере. [4]
Оба X-21A оказались на хранении на авиабазе Эдвардс , Калифорния, где они постепенно стали заброшенными, использовавшимися в основном в качестве фотоцелей. Останки все еще можно увидеть, но никаких усилий по восстановлению или демонстрации экземпляров не было предпринято. [2] [5]
Общая характеристика
Производительность
Сопутствующее развитие
