stringtranslate.com

Боинг Х-51 Вэйврайдер

Boeing X-51 Waverider — это беспилотный исследовательский экспериментальный самолет с прямоточным воздушно-реактивным двигателем для гиперзвукового полета со скоростью 5 Маха (3300 миль в час; 5300 км/ч) и высотой 70 000 футов (21 000 м). В 2005 году самолет получил обозначение X-51. Свой первый гиперзвуковой полет с двигателем он совершил 26 мая 2010 года. После двух неудачных испытательных полетов X-51 совершил полет продолжительностью более шести минут и достиг скорости более 5 Маха за 210 секунд. 1 мая 2013 г. - самый продолжительный гиперзвуковой полет с двигателем.

Waverider в целом относится к самолетам, которые используют подъемную силу сжатия , создаваемую собственными ударными волнами . Программа X-51 была совместным проектом ВВС США , DARPA , НАСА , Boeing и Pratt & Whitney Rocketdyne . Программой руководило Управление аэрокосмических систем Исследовательской лаборатории ВВС США (AFRL). [2] [3]

Дизайн и развитие

В 1990-х годах Исследовательская лаборатория ВВС (AFRL) начала программу HyTECH по созданию гиперзвуковых двигателей . Pratt & Whitney получила контракт от AFRL на разработку ГПВРД , работающего на углеводородном топливе , что привело к разработке двигателя SJX61. Двигатель SJX61 изначально предназначался для NASA X-43C , выпуск которого в конечном итоге был отменен. Двигатель был применен в программе демонстрации ГПВРД AFRL в конце 2003 года. [4] 27 сентября 2005 года летно-испытательная машина с ГПВРД получила обозначение X-51. [5]

X-51A под крылом B-52 на базе ВВС Эдвардс , июль 2009 г.

В ходе летных демонстраций X-51 поднимается на B-52 на высоту около 50 000 футов (15 км; 9,5 миль), а затем выпускается над Тихим океаном. [6] Первоначально X-51 приводится в движение твердотопливным ракетным ускорителем MGM-140 ATACMS до скорости примерно 4,5 Маха (3000 миль в час; 4800 км/ч). Затем ускоритель выбрасывается, и ГПВРД Pratt & Whitney Rocketdyne SJY61 разгоняет его до максимальной скорости полета около 6 Маха (4000 миль в час; 6400 км/ч). [7] [8] В X-51 используется топливо JP-7 для ГПВРД SJY61, несущего на борту 270 фунтов (120 кг). [1]

Приложения для гиперзвуковых технологий

DARPA когда-то рассматривало X-51 как ступеньку к Blackswift , [9] запланированному гиперзвуковому демонстратору, реализация которого была отменена в октябре 2008 года. [10]

В мае 2013 года ВВС США планировали применить технологию X-51 для создания High Speed ​​Strike Weapon (HSSW) — ракеты, аналогичной по размерам X-51. Ожидалось, что HSSW совершит полет в 2020 году и поступит в строй в середине 2020-х годов. Он должен был иметь дальность полета 500–600 морских миль (930–1110 км), летать со скоростью 5–6 Маха и помещаться на F-35 или во внутреннем отсеке бомбардировщика B-2 . [11]

Тестирование

Двигатель SJX61-2 успешно завершает наземные испытания, имитирующие условия полета со скоростью 5 Маха.

Наземные и автономные испытания

Наземные испытания X-51A начались в конце 2005 года. Предварительная версия X -51, «Наземный демонстрационный двигатель № 2», завершила испытания в аэродинамической трубе в Исследовательском центре НАСА в Лэнгли 27 июля 2006 года. [12] Испытания продолжались там до тех пор, пока 30 апреля 2007 года не был успешно завершен моделируемый полет X-51 на скорости 5 Маха. [13] [14] Целью испытаний является наблюдение ускорения между 4 и 6 Махами и демонстрация гиперзвуковой тяги ". это не просто удача». [15] [16] Первоначально на 2009 год было запланировано четыре испытательных полета по плену. Однако первый полет X-51A на B-52 был проведен 9 декабря 2009 года, [17] [18] с дальнейшими полетами в начале 2010. [19] [20]

Летные испытания с электроприводом

Первый полет X-51 с двигателем был запланирован на 25 мая 2010 года, но присутствие грузового корабля , проходящего через часть морского хребта военно-морской авиабазы ​​Пойнт-Мугу, привело к 24-часовой задержке. [21] X-51 успешно завершил свой первый полет с двигателем 26 мая 2010 года. Он достиг скорости 5 Маха (3300 миль в час; 5300 км / ч), высоты 70 000 футов (21 000 м) и пролетел более 200 секунд. ; Однако он не уложился в запланированную продолжительность полета в 300 секунд. [22] [23] В ходе испытания было установлено самое продолжительное время гиперзвукового полета - 140 секунд при использовании ГПВРД. [23] У X-43 было предыдущее самое продолжительное время полета - 12 секунд, [23] [24] [25] при установлении нового рекорда скорости - 9,68 Маха.

Были запланированы еще три испытательных полета по той же траектории полета . [25] Компания Boeing предложила Научно-исследовательской лаборатории ВВС (AFRL) добавить два испытательных полета, чтобы увеличить общее число до шести, при этом полеты будут осуществляться с интервалом в четыре-шесть недель при условии отсутствия сбоев. [26]

Второй испытательный полет изначально был запланирован на 24 марта 2011 года [27] , но не был проведен из-за неблагоприятных условий испытаний. [28] Полет состоялся 13 июня 2011 года. Однако полет над Тихим океаном завершился досрочно из-за сбоя на входе после разгона до скорости 5 Маха. Исследуются летные данные испытаний. [29] B-52 выпустил X-51 на высоте примерно 50 000 футов (15 000 м). ГПВРД Х-51 загорелся на этилене , но не перешел на работу на топливе JP-7 должным образом. [30]

Третий испытательный полет состоялся 14 августа 2012 года. [31] X-51 должен был совершить 300-секундный (5 минут) экспериментальный полет на скорости 5 Маха (3300 миль в час; 5300 км/ч). [32] После отделения от ракетного ускорителя корабль потерял управление и рухнул в Тихий океан. [33] Научно-исследовательская лаборатория ВВС (AFRL) установила, что проблема заключалась в том, что верхний правый аэродинамический киль X-51 разблокировался во время полета и стал неуправляемым; все четыре плавника необходимы для аэродинамического управления. Самолет потерял управление до того, как успел загореться прямоточный воздушно-реактивный двигатель. [34] [35]

1 мая 2013 года X-51 выполнил свои первые полностью успешные летные испытания в своем четвертом испытательном полете. X-51 и ракета-носитель отсоединились от B-52H и разогнались до скорости 4,8 Маха (3200 миль в час; 5100 км / ч) от ракеты-носителя. Затем он аккуратно отделился от ускорителя и зажег собственный двигатель. Затем испытательный самолет разогнался до 5,1 Маха (3400 миль в час; 5400 км/ч) и летел 210 секунд, пока не кончилось топливо и он не упал в Тихий океан у мыса Мугу, проведя более шести минут общего времени полета; это испытание стало самым продолжительным полетом на воздушном гиперзвуковом самолете . Исследователи собрали данные телеметрии за 370 секунд полета. Тест означал завершение программы. [36] [37] [38] В научно-исследовательской лаборатории ВВС полагают, что успешный полет послужит исследованием практического применения гиперзвукового полета, например, в качестве ракеты, разведки, транспорта и воздушно-реактивной первой ступени космической системы. [39]

Технические характеристики

Данные Boeing, [40] ВВС [1]

Производительность

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ abc "Информационные бюллетени: X-51A Waverider" . ВВС США . Проверено 6 апреля 2015 г.
  2. ^ «Успешная проверка конструкции и испытания двигателя приближают Boeing X-51A к полету» . Боинг. 1 июня 2007 г. Архивировано из оригинала 11 июня 2008 г.
  3. ^ «Новое Управление аэрокосмических систем AFRL обретает форму» . ВВС США. 27 июня 2012 г. Архивировано из оригинала 9 марта 2013 г.
  4. ^ Уорик, Грэм. «X-51A продемонстрирует первый практический ГПВРД». Архивировано 8 февраля 2010 года в Wayback Machine . Flight International , 20 июля 2007 г.
  5. ^ «Ежемесячный отчет о достижениях Управления двигательной установки» (PDF) . ВВС США. Сентябрь 2005 г. Архивировано из оригинала (PDF) 12 декабря 2006 г.
  6. ^ «WaveRider совершает первый полет» . Времена ВВС. 21 декабря 2009 г. Архивировано из оригинала 1 января 2013 г. Проверено 22 декабря 2009 г.
  7. ^ «Успешная проверка конструкции и испытания двигателя приближают Boeing X-51A к полету». Архивировано 11 июня 2008 г., в Wayback Machine . Боинг, 1 июня 2007 г. Дата обращения: 28 июля 2008 г.
  8. ^ «Полет X-51A Waverider запланирован на 25 мая». Архивировано 20 октября 2012 года в Wayback Machine . ВВС США, 20 мая 2010 г. Дата обращения: 20 мая 2010 г.
  9. ^ Бергер, Брайан. «НАСА помогает ВВС США подготовиться к полетам X-51 в 2009 году». Архивировано 5 июня 2009 года в Wayback Machine . Space.com, 8 сентября 2008 г.
  10. ^ Тримбл, Стивен. «DARPA отменяет гиперзвуковой испытательный стенд Blackswift». Архивировано 20 мая 2011 года в Wayback Machine . Flight Global, 13 октября 2008 г.
  11. ↑ Норрис, Гай (20 мая 2013 г.). «Высокоскоростное ударное оружие, созданное на базе самолета X-51». Неделя авиации и космических технологий .
  12. ^ «Завершено испытание гиперзвуковой двигательной установки на скорости 5 Маха» . Космос ежедневно . Проверено 28 июля 2008 г.
  13. ^ «Революционный прямоточный воздушно-реактивный двигатель Pratt & Whitney Rocketdyne успешно обеспечивает работу первого моделируемого полета X-51A». Архивировано 19 марта 2012 года, в Wayback Machine . Пратт и Уитни Рокетдайн, 30 апреля 2007 г.
  14. ^ «Инаугурационный информационный бюллетень программного комитета AIAA HyTASP». Архивировано 26 июля 2011 г., в Wayback Machine . АИАА, апрель 2008 г.
  15. ^ Коппингер, Роб. «Гиперзвуковой X-51A получает дату запуска в декабре. Архивировано 9 августа 2009 года в Wayback Machine ». Flight Global , 6 августа 2009 г. Дата обращения: 29 апреля 2010 г.
  16. ^ «Гиперзвуковой испытательный полет на ходу» [ постоянная мертвая ссылка ] . Aviation Week , 5 августа 2009 г. [ мертвая ссылка ]
  17. ^ «X-51A WaveRider совершает первую поездку на борту B-52». Архивировано 7 июня 2011 года в Wayback Machine . Новости авиабазы ​​Эдвардс, 11 декабря 2009 г.
  18. ^ «X-51A WaveRider совершает первую поездку на борту B-52» . Космическое путешествие. 18 декабря 2009 г.
  19. ^ «X-51 готовится к первому полету». Архивировано 8 марта 2010 года в Wayback Machine . Новости ВВС США Эдвардс AFB, 4 марта 2010 г.
  20. ^ «Полет X-51A запланирован на 25 мая». Архивировано 25 мая 2010 года в Wayback Machine . ВВС США, 20 мая 2010 г.
  21. ^ «Доставка задерживает запуск X-51A» . ВВС США. 26 мая 2010 г. Архивировано из оригинала 8 июня 2010 г.
  22. ↑ Уорвик, Грэм (26 мая 2010 г.). «Первый гиперзвуковой полет X-51A признан успешным». Авиационная неделя .[ мертвая ссылка ]
  23. ^ abc Крофт, Джон (27 мая 2010 г.). «X-51A Waverider достигает скорости 5 Маха за 140 секунд полета на ГПВРД» . Рейс Интернешнл . Полет глобальный.
  24. ^ «Boeing X-51A WaveRider бьет рекорд в первом полете» . Боинг (Пресс-релиз). 26 мая 2010 г.
  25. ^ ab «X-51 Waverider совершил исторический гиперзвуковой полет» . ВВС США . 26 мая 2010 г. Архивировано из оригинала 10 апреля 2016 г.
  26. ↑ Тримбл, Стивен (31 марта 2009 г.). «Полет X-51A может привести к версии B» . Международный рейс : 9.
  27. ^ Хенниган, У.Дж., «Назначены повторные испытания гиперзвуковых кораблей», Los Angeles Times , 24 марта 2011 г., стр. БИ 2.
  28. ^ Крофт, Джон. «ВВС запускают миссию, но предпочитают не сбрасывать X-51A». Архивировано 26 марта 2011 года в Wayback Machine . Flight International , 25 марта 2011 г.
  29. ^ «Второй гиперзвуковой полет X-51 завершается преждевременно» . Рейс Интернешнл . Флайтглобал. 15 июня 2011 г.
  30. ^ Мехурон, Тамар А (август 2011 г.). «Мир ВВС, второе испытание X-51 прервано» (PDF) . Журнал ВВС . 94 (8): 17 . Проверено 4 августа 2011 г.
  31. ^ Шахтман, Ной (август 2012 г.). «Ракета со скоростью 5 Маха — сделай или умри». Опасная комната . Проверено 14 августа 2012 г.
  32. ^ «Гиперзвуковой самолет перелетит Нью-Йорк – Лос-Анджелес за час» . Ежедневные новости Нью-Йорка.
  33. ↑ Вайнбергер, Шэрон (15 августа 2012 г.). «X-51 Waverider: амбиции в отношении гиперзвукового реактивного самолета не оправдывают ожиданий». Би-би-си . Проверено 15 августа 2012 г.
  34. ↑ Маджумдар, Дэйв (15 августа 2012 г.). «Испытательный полет X-51A Waverider закончился неудачей» . Рейс Интернешнл . Проверено 15 августа 2012 г.
  35. ^ «Августовский отказ Boeing X-51, вероятно, из-за резонанса плавника». Архивировано 14 октября 2016 года в Wayback Machine . Flightglobal.com, 25 октября 2012 г.
  36. ^ «Boeing X-51A WaveRider устанавливает рекорд, выполнив успешный четвертый полет». Архивировано 4 марта 2016 г., в Wayback Machine . Боинг, 3 мая 2013 г.
  37. ^ «Программа Hypersonic X-51 завершилась успехом». Архивировано 11 октября 2016 года в Wayback Machine . Flight International, 3 мая 2013 г.
  38. ^ «X-51A Waverider достигает гиперзвуковой цели в последнем полете». Архивировано 12 апреля 2016 г., в Wayback Machine . Неделя авиации, 2 мая 2013 г.
  39. ^ «Высокоскоростное ударное оружие, созданное на базе X-51». Архивировано 4 января 2014 г., в Wayback Machine . Неделя авиации, 20 мая 2013 г.
  40. ^ "Справочная информация о X-51A Waverider". Архивировано 6 сентября 2012 года в Wayback Machine . Боинг, сентябрь 2012 г.

Внешние ссылки

Викискладе есть медиафайлы по теме Boeing X-51 .