Опрос сайта
Ваш возраст
«    Апрель 2019    »
ПнВтСрЧтПтСбВс
1234567
891011121314
15161718192021
22232425262728
2930 

Популярные статьи
О точности стрельбы в Ютландском сражении (часть 1)
Ютландское сражение, будучи крупнейшим в истории столкновением линейных паровых флотов, всегда…
Большие гонки 1956 года: чем круче джип...
Время с конца 1940-х до конца 1950-х годов – тот период, когда едва ли не на всех автозаводах в…
О точности стрельбы в Ютландском сражении (часть 2)
Флагман Хохзеефлотте — «Фридрих дер Гроссе» Рассмотрев точность стрельбы линейных крейсеров обоих…
C-300 против Standard Missile. Кого назначили победителем
Современные боевые корабли обязательно оснащаются зенитными системами тех или иных классов и типов.…
Авианосцы США: благодать сошедшая или всё-таки бочка бездонная?
Есть с США такой человек, как Сэм ЛаГрон, которого считают экспертом в делах военно-морских.…
Флактурмы: «стреляющие соборы» или последние крепости тысячелетия
В наше время, говоря о вооружениях, как-то вопросы архитектуры отходят на второй план. Да, третье…
Четыре боя
Известно, что существуют две полярные точки зрения на действия линкора (эскадренного броненосца)…
Система ПВО Вьетнама (часть 3)
После объединения Северного и Южного Вьетнама в единое государство мир в Юго-Восточной Азии не…
Четыре боя
Итак, бой 3 августа для немцев оказался провальным – прорваться в Ирбены они не смогли. Можно…
Как создавался «Тополь»
35 лет назад советская оборонная промышленность провела первые успешные испытания перспективной…
Сменщики
Тема стратегического оружия в неядерном оснащении и влияния этого фактора на процесс сокращения…
Авианосец - морская крепость
«Даже самая большая ядовитая змея погибнет от полчища муравьев» - мнение Ироку Ямамото о…
О повреждениях украинской бронетехники
Так называемая антитеррористическая операция в юго-восточных регионах Украины продолжается. Новые…
Сравнение вооруженных сил России и США
Долгие годы воспаленные умы обывателя беспокоит гипотетический военный конфликт двух держав России…
Оружие будущего: Перспективные разработки
Уинстон Черчилль однажды сказал, что генералы всегда готовятся к прошедшей войне. Кто же тогда…
Галерея
МиГ-АТ - учебно-боевой самолёт или легкий штурмовикМиГ-АТ - учебно-боевой самолёт или легкий штурмовикМиГ-АТ - учебно-боевой самолёт или легкий штурмовикЯк-130 - учебно-боевой самолёт или легкий штурмовикЯк-130 - учебно-боевой самолёт или легкий штурмовикМиГ-АТ - учебно-боевой самолёт или легкий штурмовикЯк-130 - учебно-боевой самолёт или легкий штурмовикЯк-130 - учебно-боевой самолёт или легкий штурмовикМиГ-АТ - учебно-боевой самолёт или легкий штурмовикЯк-130 - учебно-боевой самолёт или легкий штурмовик
Free counters!
0

Экспериментальный самолет Northrop N1M (США)

В конце двадцатых годов прошлого века американской авиаконструктор Джон Кнудсен «Джек» Нортроп построил и испытал свой первый летательный аппарат типа «летающее крыло». Первый опытный самолет, имея некоторые проблемы, наглядно показал жизнеспособность оригинальной архитектуры. Новые идеи получили развитие и – после ряда не самых приятных событий – в улучшенном виде были реализованы в проекте Northrop N1M.

Незадолго до начала строительства и испытаний «Летающего крыла»» первой модели Дж. Нортроп основал собственную авиастроительную компанию, однако в 1930 году ее пришлось продать. В 1932 году он вновь учредил собственную фирму, но и она в дальнейшем влилась в состав другого предприятия. Только в 1939 году начала деятельность компания Northrop, к настоящему времени ставшая одним из лидеров отрасли. Основание третьей компании позволило конструктору нормально заняться развитием оригинальных нестандартных идей и проверять их на практике.

Джек Нортроп рядом со своим творением. Фото Aviadejavu.ruДжек Нортроп рядом со своим творением. Фото Aviadejavu.ru

Джек Нортроп рядом со своим творением. Фото Aviadejavu.ru


Поначалу Джек Нортроп изучал перспективное направление самостоятельно или при содействии своих коллег. В конце тридцатых ему удалось заручиться поддержкой ученых. Большой интерес к «летающему крылу» проявили преподаватель Университета Миннесоты Теодор фон Карман и его студент Уильям Рис Сирс. Они начали помогать конструктору с теоретической проработкой новых конструкций, а также выполняли часть необходимых чертежей. Со временем команда нашла оптимальный алгоритм работы: Дж. Нортроп предлагал идеи и выполнял эскизное проектирование, Т. фон Карман занимался расчетами, а У.Р. Сирс готовил полноценную техническую документацию.

Совместными усилиями три энтузиаста создали новый облик самолета, построенного по схеме «летающее крыло». Вскоре он был реализован в виде масштабной модели, которую предлагалось испытать в аэродинамической трубе. Продувка позволила собрать достаточный объем информации и скорректировать имевшиеся теоретические расчеты. Кроме того, по ее результатам можно было переработать уже выполненный проект полноценного опытного самолета.

Схема самолета. Рисунок Airwar.ruСхема самолета. Рисунок Airwar.ru

Схема самолета. Рисунок Airwar.ru


В определенный момент новый проект экспериментального самолета получил официальное обозначение N1M. Литеры расшифровывались как «Northrop 1 Model» – «Нортроп, первая модель». В дальнейшем Дж. Нортропом и его коллегами был разработан ряд новых проектов авиационной техники с названиями, образованными похожим образом.

Основной задачей проекта N1M была отработка нового облика летательного аппарата и сбор различной информации о поведении «летающего крыла» на разных режимах. Дж. Нортроп и его соратники учли возможность ошибок на стадии проектирования, из-за которых самолет пришлось бы переделывать. Чтобы сэкономить на доводке конструкции, было предложено строить самолет с изменяемой конфигурацией планера. Сравнительно быстро и просто испытатели могли бы менять стреловидность крыла, угол поперечного V, параметры монтажа законцовок и т.д. Также предусматривались средства перемещения центра тяжести.

В соответствии с новым проектом, перспективный экспериментальный самолет должен был иметь смешанную конструкцию на основе металлического каркаса. Часть обшивки должна была выполняться из металла, прочие элементы – из полотна. В отличие от предыдущего опытного образца, новый N1M должен был стать полноценным «летающим крылом» без разнообразных дополнительных устройств, вынесенных на балках и т.д. Следовало использовать двухдвигательную силовую установку и развитую механизацию крыла.

Интерьер кабины. Фото Airwar.ruИнтерьер кабины. Фото Airwar.ru

Интерьер кабины. Фото Airwar.ru


Центроплан нового «летающего крыла» представлял собой сравнительно толстую конструкцию с несущим профилем, фактически выполнявшую функции фюзеляжа. Передняя кромка такого центроплана имела постоянную стреловидность. В нижней ее части находились проемы для подачи забортного воздуха к радиаторам двигателя. На продольной оси, на некотором удалении от носка, находилась кабина пилота, прикрытая каплевидным фонарем с вытянутым гаргротом. На уровне кабины располагались два поршневых двигателя. Дж. Нортроп предложил оснастить новый самолет специальным подвижным грузом. С его помощью перед полетом можно было изменять центровку машины.

К боковым частям центроплана присоединялись подвижные консоли, построенные на основе металлического каркаса. Их лонжероны монтировались на шарнирах, обеспечивавших перемещение в двух плоскостях. Перемещение по горизонтали позволяло изменить стреловидность консоли, по вертикали – угол поперечного V. Для получения отрицательной аэродинамической крутки использовались отклоненные вниз законцовки крыла сравнительно большой площади. В исходной конфигурации они были отклонены вниз на 35°, но этот угол мог меняться для изменения аэродинамических характеристик самолета. В частности, при необходимости законцовка могла быть размещена горизонтально, и дополнять крыло. Все шарниры следовало настраивать на земле и после этого фиксировать плоскости в заданном положении.

Northrop N1M на испытаниях. Фото Jp-petit.orgNorthrop N1M на испытаниях. Фото Jp-petit.org

Northrop N1M на испытаниях. Фото Jp-petit.org


Вся задняя кромка консолей отдавалась под монтаж элевонов большой площади с триммерами. Эти плоскости предназначались для управления по тангажу и крену. Контроль в канале рысканья следовало осуществлять при помощи воздушных тормозов на законцовках. Как и элевоны, они имели максимально возможную площадь.

Планер Northrop N1M получил частично убираемое шасси. В носовой части центроплана, непосредственно под скругленным обтекателем, находилась ниша передней стойки. Последняя оснащалась одним колесом малого диаметра и убиралась назад по полету; проем в обшивке закрывался подвижной крышкой. В бортовых частях центроплана, вблизи задней кромки крыла, находились основные опоры с колесами большего диаметра. При уборке стоки поворачивались внутрь и уходили внутрь крыла. Щитки ниши шасси монтировались прямо на стойке. В хвостовой части центроплана была смонтирована четвертая стойка с небольшим колесом. Она не убиралась в фюзеляж и была оснащена крупным обтекателем. Задачей этой стойки было предотвращение повреждения воздушных винтов при взлете и посадке.

Первый полет должен остаться на кадрах хроники. Фото Century-of-flight.netПервый полет должен остаться на кадрах хроники. Фото Century-of-flight.net

Первый полет должен остаться на кадрах хроники. Фото Century-of-flight.net


В исходном проекте экспериментальное «летающее крыло» получило пару поршневых авиационных двигателей Lycoming O-145 мощностью по 65 л.с. Четырехцилиндровые двигатели отличались горизонтальной оппозитной компоновкой, что позволило без особых проблем разместить их в крыле. Охлаждение двигателей производилось набегающим потоком воздуха, подводимым через окна в носке крыла.

Валы винтов проходили параллельно продольной оси машины и выводились наружу при помощи горизонтальных каналов на треугольных стойках. Позади задней кромки центроплана на валах монтировалась пара трехлопастных винтов изменяемого шага.

Экспериментальный характер проекта позволил использовать одноместную кабину с достаточно простым приборным оснащением. На рабочем месте пилота имелись стрелочные приборы для контроля за работой систем, а также органы управления, выполненные на основе традиционных решений. При этом вместо обычного штурвала использовалось рулевое колесо, а педали связывались с отклоняемыми плоскостями законцовок. Кабина пилота прикрывалась прозрачным фонарем, имевшим обтекаемый козырек и сдвигаемую назад основную крышку.

N1M в воздухе. Фото Airwar.ruN1M в воздухе. Фото Airwar.ru

N1M в воздухе. Фото Airwar.ru


Готовый летательный аппарат должен был иметь общую длину не более 5,46 м и максимальный размах крыла (при поднятых законцовках) 1,8 м. Стояночная высота – всего 1,5 м. Максимальная площадь крыла составляла 33 кв.м, из них около 28 кв.м. приходилось на центроплан и консоли. Самолет получился достаточно легким: его взлетная масса составляла всего 1360 кг. По расчетам, он должен был развивать скорость не менее 320 км/ч. Потолок ограничили 1200 м, дальность – 300 милями или 483 км.



Прототип новой модели был построен компанией «Нортроп» в июне 1940 года. После завершения сборки опытное «летающее крыло» отправили на авиабазу Мюрок, где имелся аэродром большой площади, построенный на высохшем озере. Испытания экспериментального самолета начались с рулежек и пробежек по взлетной полосе. После всех подобных проверок машину можно было поднимать в воздух. Однако в программу испытаний вскоре пришлось внести некоторые коррективы.

Dj время испытаний. Фото Aviadejavu.ruDj время испытаний. Фото Aviadejavu.ru

Dj время испытаний. Фото Aviadejavu.ru


3 июля шеф-пилот фирмы Northrop Вэнс Бриз вырулил на полосу для выполнения очередной скоростной пробежки. Набрав определенную скорость, самолет двигался по аэродрому и выполнял команды пилота. Внезапно носовая стойка шасси попала в выбоину, машина подпрыгнула и поднялась в воздух. В. Бриз успел среагировать и продолжил неожиданный полет. Опытный N1M пролетел несколько сотен метров на высоте от 5 до 20 футов (1,5-6 м), после чего успешно сел.

После посадки пилот рассказал, что ему так и не удалось поднять самолет более чем на 5-6 метров. Узнав об этом, Джек Нортроп с горькой иронией отметил, что его команда сумела создать самолет с 20-футовым потолком. Вскоре были определены причины таких проблем. Оказалось, что пара 65-сильных двигателей не дает достаточную для нормального полета тягу. Для продолжения испытаний требовалась переработка силовой установки. Кроме того, было решено доработать средства управления по тангажу.

Вскоре на место двух «Лайкомингов» в центроплане установили пару двигателей Franklin 6AC-264F2. Они тоже имели оппозитную компоновку, но оснащались шестью цилиндрами и развивали мощность до 117 л.с. каждый. Новая силовая установка позволила приступить к полноценным полетам на разной высоте и с различными скоростями. Тем не менее, и теперь сохранялись некоторые проблемы. Как оказалось, внутренние каналы крыла не обеспечивали нормальное охлаждение двигателей. Для подвода нужного воздушного потока пришлось использовать дополнительные дефлекторы.

Единственный построенный Northrop N1M в музее. Фото Airandspace.si.eduЕдинственный построенный Northrop N1M в музее. Фото Airandspace.si.edu

Единственный построенный Northrop N1M в музее. Фото Airandspace.si.edu


Новые двигатели и усовершенствованные средства их охлаждения сделали опытный самолет Northrop N1M полноценной летающей лабораторией, пригодной для использования в амбициозной исследовательской программе. В течение нескольких следующих месяцев Дж. Нортроп и его коллеги отрабатывали различные конфигурации «летающего крыла». Сначала новые варианты плоскости проверялись в аэродинамической трубе, а затем опытный самолет соответствующим образом изменялся и отправлялся в полет. За несколько месяцев было проведено около двух сотен полетов, в которых проверили три десятка конфигураций крыла. Изучались несущие свойства плоскостей с разной стреловидностью и отличающимися углами поперечного V; исследовалось влияние центровки самолета на летные данные, а также прорабатывались особенности управления машиной.

Любопытно, что результаты исследований в аэродинамической трубе и тестовых полетов не всегда совпадали. Некоторые конфигурации крыла хорошо показали себя во время продувки, но провалили реальные испытания. Подобные проблемы привели к некоторому затягиванию испытаний из-за необходимости новых исследований.

Кроме того, возникали проблемы с правильным использованием имеющихся возможностей. Так, при изучении работы средств управления летчик-испытатель Мойе У. Стивенсон вернулся из очередного полета с плохими известиями. Для руления по рысканью на тот момент использовались отклоняемые плоскости на законцовках, применяемые при вхождении в вираж. Но такая методика не оправдала себя: при излишне энергичном развороте самолет начинал самостоятельно раскачиваться по крену. Такая раскачка достаточно быстро гасилась летчиком, но все равно мешала полету, затрудняя пилотирование.

Машина была восстановлена в последней конфигурации, использовавшейся в испытаниях. Фото Airandspace.si.eduМашина была восстановлена в последней конфигурации, использовавшейся в испытаниях. Фото Airandspace.si.edu

Машина была восстановлена в последней конфигурации, использовавшейся в испытаниях. Фото Airandspace.si.edu


Уже в 1941 году, после очередной проверки в аэродинамической трубе и в воздухе, было установлено, что самолет N1M попросту не нуждается в загнутых законцовках. Вне зависимости от угла установки эти плоскости не вносили заметного вклада в устойчивость по курсу. По этой причине вскоре законцовки были зафиксированы и стали продолжением крыла, увеличивающим его размах и площадь. Одновременно с этим отклоняемые щитки заменили новыми расщепляющимися воздушными тормозами, створки которых отклонялись вверх и вниз.

Особый интерес представляет методика определения штопорных характеристик самолета. Самостоятельно Northrop N1M мог подняться на высоту не более 1200 м, что было недостаточно для вхождения и выхода из штопора. Вследствие этого опытный образец с выключенными двигателями при помощи самолета-буксировщика выводился на высоту нескольких километров, где летчик-испытатель начинал самостоятельный полет и приступал к проверкам. Было установлено, что имеющееся «летающее крыло» легко буксируется и без проблем выходит из штопора.

Испытания единственного опытного самолета продолжались до конца 1941 года и позволили собрать массу информации о перспективной архитектуре летательных аппаратов. Накопленный объем данных мог поспособствовать дальнейшему развитию многообещающего направления и разработке новых образцов авиационной техники. Вскоре Дж. Нортроп, Т. фон Карман и У.Р. Сирс приступили к проектированию следующей машины необычного вида. Ее вывели на испытания в конце 1942 года.

Вид на крыло и хвост. Фото Wikimedia CommonsВид на крыло и хвост. Фото Wikimedia Commons

Вид на крыло и хвост. Фото Wikimedia Commons


Единственный опытный самолет Northrop N1M был построен в качестве летающего стенда для проверки новых конструкторских решений и исследования поведения летательных аппаратов новой архитектуры. При всех своих недостатках и регулярно возникавших проблемах, он справился с поставленными задачами и позволил инженерам продолжить работу. Однако сам он больше не был нужен своим создателям. В течение нескольких следующих лет самолет оставался на хранении, не имея никаких реальных перспектив.

В 1945 году Джек Нортроп передал опытный самолет военно-воздушным силам США. Новые хозяева оценили такой подарок и отправили его в Национальный авиационный музей. В середине семидесятых годов машину отправили на реставрацию, занявшую достаточно много времени. Только в начале следующего десятилетия восстановленный N1M был передан Центру Стивена Удвар-Хейзи, являющемуся подразделением Национального музея воздухоплавания и космонавтики. Во время реставрации была сохранена последняя конфигурация машины, использовавшаяся во время летных испытаний.

Проект Northrop N1M предназначался для изучения схемы «летающее крыло» и сбора различной информации. Единственный построенный прототип и несколько масштабных моделей справились с подобными задачами и позволили конструкторам-энтузиастам продолжать работу. На основе опыта, полученного при изучении первой машины, команда Джека Нортропа вскоре создала несколько новых проектов, а также построила экспериментальный летательный аппарат N9M. Исследования многообещающей архитектуры самолетов продолжились.

По материалам:
https://airwar.ru/
https://aviastar.org/
https://aviadejavu.ru/
https://century-of-flight.net/
https://airandspace.si.edu/
https://jp-petit.org/
Flying Wings Are Coming // Popular Mechanics. March 1942.


Автор: Рябов Кирилл

Источник


0 не понравилось