군사 검토

숙련 된 항공기 F-16XL

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2 월에 1980, General Dynamics는 원래 Concorde 유형의 초음속 여객기에 사용하기 위해 제안 된 근본적으로 수정 된 날개 모양의 Fighting Falcon 버전을 사용하여 제안했습니다. 이 프로젝트의 이름은 SCAMP (초음속 크루즈 및 조종 프로그램) 였고, 이후 F-16XL로 이름이 변경되었습니다. 리딩 에지를 따라 이중 스위프가있는 삼각형의 삼각형 날개는 총 면적이 58.8 평방 미터 (표준 F-16 날개의 두 배 이상)입니다.

연구의 목적은 효과적인 초음속 순항 속도를 보장하면서 전투기의 기동성을 유지하기위한 혁신적인 형태와 날개 프로파일의 곡률입니다. 이 디자인은 저속에서의 기동성을 손상시키지 않으면 서 높은 아음속 또는 초음속에서 저 저항을 제공하기로되어있었습니다.



이 프로그램은 원래 제작자가 자금을 지원 받았고 경험이 풍부한 두 명의 F-16A가 참여했습니다. 1980의 끝에서 미국 공군과 제너럴 다이나믹스는 합동 테스트 프로그램에 동의했으며 공군은 3 번째와 5 번째 경험이있는 F-16 (승무원 숫자 А-3, 일련 번호 75-0747 및 А-5, 일련 번호 75-0749)를 프로토 타입 F-16XL 로의 변환.

동체는 3 개의 주요 동체 노드 사이의 조인트에서 두 개의 새로운 인서트를 통해 142 미터까지 16.5 미터까지 확장되었습니다. 하나의 66 및 센티미터 인서트가 날개의 후면 분리 점 및 정면의 센티미터에 배치되었습니다. 그러나 후면 76 및 센티미터 인서트는 하단에서 상단으로 이어지는 연속적인 부분이 아닙니다. 66 인치 였지만 이미 보지 못했습니다. 날개 밑의이 삽입물은 26 인치 세그먼트가 메인 섀시의 후미 구역에 직접 주입되었으며 26 인치는 날개 세그먼트보다 여전히 인치 위에 있지만 날개 아래의 후미 세그먼트보다 먼 26 인치가 삽입됩니다. 결과적으로이 삽입은 역 "Z"와 유사합니다. 동체 확장을 통해 꼬리 부분을 26 각도로 비스듬하게 만들 수있어 이륙 및 착륙시 엔진 노즐이 활주로에 닿지 않도록 할 수 있습니다.

숙련 된 항공기 F-16XL

같은 이유로 XL은 복부 카리나를 가지고 있지 않지만, 전체적으로 XL의 안정성 특성이 F-16의 안정성 특성보다 높기 때문에 필요하지 않습니다.



동체의 앞쪽 인서트가 동체의 상부에만 가해 졌기 때문에, 66cm 인서트는 엔진의 공기 흡입구에 영향을주었습니다. 그 결과, F-16XL 엔진의 공기 흡입구는 표준 F-66A보다 16 cm 더 길게 나타났습니다.



계획의 날개 형상이 원래의 F-120 날개보다 16 % 큰 영역으로 선단을 따라 파단 된 연소 된 날개로 변경되었습니다. 새로운 날개의 무게를 보존하기 위해 탄소 복합재는 상부 및 하부 도금층에 널리 사용되었습니다. 따라서, 날개의 무게만으로 경제가 272 킬로그램을 이루었습니다. 날개 스파링 디자인은 50 °에서 70 °까지 스윕 각도를 가지며 1179의 원래 킬로그램보다 무거워졌습니다. 동체를 늘리고 날개를 확장하여 내부 체적을 증가 시키면 내부 연료 탱크가 82 % 증가하고 날개 면적이 증가하면 정지 지점 수가 27로 증가하고 전투 부하가 거의 2 배 증가합니다. 결과적으로 동체의 길이가 길어 졌음에도 불구하고 새로운 지정 XL은 "매우 큰"(매우 큰) 것을 의미하지는 않습니다.



날개의 모양을 개선하고 프로파일의 곡률을 최적화함으로써 초음속에서 F-25에 비해 최대 리프트가 16 % 향상되었고 아음속에서는 11 % 개선되었습니다. F-16XL의 핸들링은 표준 F-16와는 상당히 달랐으며 고속 및 저고도에서보다 안정적인 (부드러운) 비행을 제공했습니다. 그 결과 큰 윙으로 매우 효율적인 전투기가되어 외부 행거에 많은 수의 무기를 통합 할 수있었습니다.



수정 된 두 개의 F-16XL (일련 번호 75-0749) 중 첫 번째 버전은 F100-PW-200 터보 제트 엔진이 장착 된 단일 모델이었습니다. 처음으로 그는 James McKinney가 3 올해의 1982 7 월의 하늘로 자랐습니다. 두 번째 F-16XL (일련 번호 75-0747)은 원래 110 톤의 무게를 지닌 General Electric F100-GE-13 터보 제트를 장착했습니다. 이것은 3 프로토 타입 항공기 (테일 번호 A-3)에서 다시 제작되었습니다. 1980은 8 월 29에서 상륙하는 동안 충돌로 심하게 손상되었습니다. 항공기에서 이륙 할 때, 코 기어가 추락했습니다. 섀시를 풀지 않고 앉기로 결정했습니다. 그 결과 비행기가 심하게 상처를 입었습니다. 글라이더가 XL 프로그램에 사용하기 위해 포트 워스에 도착했을 때 항공기 전면이 부족했습니다. 수리 과정에서, 그것은 두 배로 개조되었다. XL 항공기로서 Alex Wolf와 Jim McKinney가 처음으로 조종 한 1982 10 월 XNUMX에 처음 비행했습니다.



3 월에, 미국 공군의 1981는 새로운 향상된 전술 전투기의 제작을 발표했습니다. 일반 역학은 F-16XL 전투기, McDonnell Douglas는 2 석의 F-15B 이글을 제공합니다. 증가 된 연료 용량과 전투 하중으로 인해 F-16XL은 F-16보다 2 배 더 많은 무기를 탑재 할 수 있었으며 40 % 범위가 증가했습니다. 증가 된 전투 하중은 27 및 서스펜션 유닛에 다음과 같이 배치 할 수 있습니다.

각 16 kg의 날개 아래에있는 340
AMRAAM AIM-4 미사일 정지를위한 120, 부분적으로 윙 루트에 숨겨져 있음
윙팁에 2
1 중앙 복부 탑
2 "무거운"탄약통 날개 아래
2 저고도 항법 조준 적외선 시스템을위한 동체 하단 전면 LANTIRN



그러나 각 날개의 "무거운"서스펜션은 2 개의 기존 서스펜션과 동체 중앙에서 같은 거리에있었습니다. 이것은 당신이 하나의 "무거운"또는 두 개의 전통적인 서스펜션 중 하나를 사용할 수 있지만 둘 다 동시에 사용할 수 없다는 것을 의미합니다.

더하여, 추가 연료 탱크가 "무거운"현탁액에 두게 될 때, 그는 날개의 아래에서 또 다른 매달리기 점을 물리적으로 포함했다. 따라서 외부 연료 탱크로 날개에 장착 된 무기의 최대 정지 지점 수가 10로 줄어 들었습니다. 반면에, 두 개의 폭탄을 부착하기위한 장치가 동체 아래에 배치 될 수도 있습니다. 추가 연료 탱크를 사용하지 않으면 탄약 구경 227 kg의 최대량이 16로 증가합니다. XL은 또한 1100에 의해 동체 밑으로 배출되는 리터 연료 탱크를 운반 할 수 있습니다.



2 월, 미 공군 1984는 F-15E Strike Eagle로 알려진 McDonnell Douglas 전투기에 대한 선호도를 발표했습니다. F-16XL이 대회에서 우승하면 F-16E 항공기는 단일 항공기로, F-16F 항공기는 복식 항공기로 생산됩니다. XL 프로젝트 수석 엔지니어 인 존 G. 윌리엄스 (John G. Williams)는 "XL은 훌륭한 비행기이지만 미국 공군이 F-15을 계속 생산하기를 원하는 희생자이기도합니다. XL 파라미터는 F-15보다 강력하지만 F-15는 충분합니다. "

F-1985XL은 여름 방학부에서 16을 잃은 후 General FxNL을 두 번 모두 Fort Worth로 돌려 보냈습니다. 이 항공기는 437 및 361 출발을 각각 만들었으며 애프터 버너가없는 초음속 순항 속도가 F-16XL 프로그램의 원래 목표 였지만 항공기는 결코 완벽하게 구현할 수 없었습니다.

1988이 끝날 무렵 NASA에서 두 프로토 타입을 모두 제거하여 849 (А-5, # 75-0749) 및 848 (А-3, # 75-0747) 보드 번호를 할당받습니다. NASA에서, 그들은 초음속 비행 중 기류를 개선하기 위해 날개 공기 역학의 개념을 연구하는 데 사용되었습니다.







최초의 F-16XL은 올해 3 월 9의 1989에서 다시 출발했으며 Edwards Air Base의 Eames Dryden 비행 연구 센터로 날아갔습니다. 이 항공기는 날개를 따라 흐르는 소용돌이의 움직임의 영향을 연구하기 위해 수정되었습니다. 이를 위해 수백만 개의 작은 구멍이 왼쪽 날개 (이른바 장갑)의 실험용 티타늄 부분 (1 평방 인치당 2500 구멍, 구멍의 반 제곱미터 정도)에 레이저로 만들어졌습니다.

로크웰 인터내셔널 (Rockwell International)의 북미 항공기 부문에서 설계 및 제작 한이 장치의 목적은 공기 층 경계면을 유지하면서 (활성 흡착에 의해) 층류를 확보하는 것이 었습니다. 날개의 표면에 보통 형성되는이 난류 공기층은 비행 특성에 악영향을 미치고 저항과 연료 소모를 증가시킵니다. 공기의 난류 층을 제거함으로써 층류가 날개의 표면에 닿아 훨씬 적은 저항을 생성합니다. NASA의 전임자 인 NACA (National Aeronautical Advisory Committee)가 버지니아 햄튼의 랭글리 연구소 (Langley Research Center)에서 바람 터널의 바람 난기류를 촬영 한 1926에서 NASA의 층류 흐름이 개선되었습니다. 연기는 공기 흐름으로 유입되어 촬영되어 날개의 윗면에 난기류의 시각적 징조를 나타냅니다.



초기 연구 결과 난류 발생원을 제거하고 돌출 된 리벳 헤드 및 높은 비행 속도에서의 난기류 발생에 기여하는 기타 설계 특징을 제거하기위한 권장 사항이 나왔습니다.

새로운 날개가있는 첫 번째 비행은 3 (1990, 월 1995)에서 실시되었으며, 비행기는 조종사 인 Steve Ishmael (Steve Ishmael)이 운영했습니다. 1 월 71에서 그는 NASA SR-1.25 항공기로 일련의 속도 테스트를 실시했습니다. 항공기는 초음속 여객기를 제작하는 프로그램에서 소닉 붐의 특성을 연구하는 데 사용되었습니다. 이 시험 비행 중 속도는 Mach 1.8에서 Mach XNUMX까지 다양했습니다. 비행 중에 엔지니어들은 대기 조건이 소리의 충격에 어떻게 영향을 미치는지 기록했습니다.



나중에 보드 1 번은 버지니아 주 랭글리 (Langley, Va.)의 NASA에 인도되었으며 이륙하는 동안 비행 성능을 개선하고 엔진 소음을 줄이기 위해 비행 테스트 프로그램에 참가했습니다. 그것은 노란 줄무늬와 하얀 앞 동체와 함께 검은 색으로 칠 해졌다. 항공기 번호 849는 1995 년 에드워즈 공군 기지로 돌아와서 SR-71A와 함께 소리 박동을 연구했습니다.



두 번째 F-16XL (2 인용)은 비행 테스트가 시작되기 전에 교체되어야하는 실험용 엔진으로 NASA에 인도되었습니다. NASA는 놀랄만큼 좋은 성능을 갖춘 General Electric F110-129 엔진을 구입했습니다. 1.1 미터의 고도에서 프로그램 시작시 6000 최대 초음속 순항 속도가 우연히 도달했습니다. 오른쪽 날개에 수동형 "장갑"(거품 및 유리 섬유 스커트)을 설치하여 초음속, 소음 및 압력에서 앞 가장자리를 따라 공기 역학적 특성을 연구했습니다. 다공성 티타늄 덮개가 장착 된 하이테크 복합 부품 주위에 거품과 유리 섬유로 만들어진 새로운 액티브 페어링 (기존 항공기의 두 배 크기)이 왼쪽 날개에 설치되었습니다. 날개의 비대칭성에도 불구하고, 비행기는 날기 쉽습니다.





페어링의 최대 두께는 63 mm이며 날개 표면의 75 % 및 리딩 에지의 60 %를 포함합니다. 날개의 S 자 모양은 초음속 여객기의 제안 된 날개 모양과보다 밀접하게 일치하도록 왼쪽 측면을 따라 직선으로 연장되었습니다. 활성 지역 (페어링의 66 % 중형)은 적어도 2500 레이저 구멍이 있으며 적어도 0.9 평방 미터를 포함합니다. 구멍은 날개 표면의 흡입을 제어하는 ​​데 사용되는 날개 표면 아래의 20 구멍으로 이어진다. 페어링은 에폭시 수지로 피부 자체에 붙입니다. 페인트가 항공기에서 제거 된 후, 유리 섬유 층을 두 번 복합재 케이싱에 적용하여 페어링을 분리 할 때 피부 보호 역할을 수행했습니다. 현재,이 항공기는 초음속 층류의 연구 프로젝트에서 테스트 벤치로 사용됩니다.



비행 사양 :
승무원 : 1 명 (두 번째 XL에 2 명)
PVD 붐이있는 항공기 길이 : 16.51 m
날개 길이 : 10.44 m
Высота : 5.36 м
날개 면적 : 61.59 m²
비어있는 항공기 중량 : 9980 kg
최대 이륙 중량 : 21800 kg
Тип двигателя: турбореактивный Pratt & Whitney F100-PW-200, General Electric F110-GE-129 (второй самолет)
트랙션 : 54.5 kN, 76.3 kN (두 번째 평면)
최대 추력 : 106.0 kN, 128.9 kN (두 번째 평면)
12000 고도에서의 최대 속도 : 1.8 Mach / 2027 km / h, 2.05 Mach / 2253 km / h (두 번째 비행기)
순항 속도 : 965 km / h
실제 범위 : 4590 km
실용적인 한도 : 15 240
상승률 : 315 m / s
최대 작동 과부하 : 9
군비 : 6 총 20-mm 총 General Electric M61A1 벌컨 (분당 6000 회진, 511 회진)
전투 하중 : - 6800 노드에서 17 kg 및 정지
저자 :
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  1. 봉고
    봉고 13 5 월 2013 08 : 23 새로운
    + 10
    Интересная статья! Однако стоит добавить, что эти самолеты до сих пор "на ходу", находятся в Лётно-исследовательском центре на авиабазе Эдвардс.
  2. Nayhas
    Nayhas 13 5 월 2013 09 : 11 새로운
    +6
    아름다운 차, 좋은 기사.
    1. Vashestambid2
      Vashestambid2 13 5 월 2013 14 : 48 새로운
      0
      90 년대 소련에서 그들은 F-29XL과 비슷한 델타 윙과 함께 MiG-16Sh의 스트라이크 버전을 출시하기를 원했습니다. 이 구성에서 MiG-35가 더 유용 할 것이라고 생각합니다. 좋은
  3. 오타케
    오타케 13 5 월 2013 09 : 19 새로운
    +4
    또한 흥미로운 장치
  4. 모차르트
    모차르트 13 5 월 2013 09 : 30 새로운
    +4
    글쎄, 우리의 아날로그에 관해서는 상기하는 것이 적절할 것입니다. http://www.testpilots.ru/tp/russia/mikoyan/mig/21/i/mig21i.htm
  5. 평균
    평균 13 5 월 2013 09 : 42 새로운
    +3
    교수는 어떤 고대를 발굴 했는가! 미소 나는 그 당시에도 F-16에서 PGO를 실험하고 있었다는 것을 기억합니다.
    1. 봉고
      봉고 13 5 월 2013 11 : 48 새로운
      +9
      PGO는 F-15 STOL / MTD로 기동성을 향상시키고 이착륙 시간을 단축하기위한 연구를 수행했습니다.
      1. 아르곤
        아르곤 13 5 월 2013 12 : 12 새로운
        +5
        F-16도 있었고, PGO는 공기 흡입구에 일정한 각도로 서있었습니다.
  6. 아르곤
    아르곤 13 5 월 2013 10 : 38 새로운
    +2
    Так как про ЭДСУ машины не упоминается,трудно судить о характеристиках маневренности.По моему мнению она хуже оригинала,взлетно-посадочные уж точно,очевидно по этому на вооружение и не приняли,да еще и на безфорсажный сверхзвук так и не вышел.Вообще F-16 своеобразный рекордсмен по экспериментам с общими схемами;"классика",данная"безхвостка","триплан"изр
    аильский "Лави" начинался с F-16 "утка",еще была "безхвостка" с заоваленным в плане крылом
    CBS 테스트에 F-5가 사용 된 것은 이상합니다.