El trabajo en el nuevo proyecto comenzó a principios de los años setenta y estaba directamente relacionado con los planes actuales para el rearme de las fuerzas navales. En ese momento, la Marina de los Estados Unidos, junto con organizaciones científicas y de diseño, estaban trabajando en el concepto de Sea Control Ship. Propuso la construcción de un número de portaaviones relativamente pequeños con un desplazamiento de no más de 13-15 mil toneladas, que podrían mejorar las conexiones existentes y estar presentes en diferentes áreas de los océanos, ejerciendo el impacto requerido en la situación político-militar o participando en diversas operaciones.
Experimentado Rockwell XFV-12 en el campo de aviación. Foto Airwar.ru
Con el desplazamiento propuesto, un posible portaaviones podría tener una longitud de no más de 180-200 m, debido a lo cual necesitaba aviones con altas características de despegue y aterrizaje. Parte de las misiones de combate podrían resolverse utilizando helicópteros, mientras que para otras misiones se necesitaron aviones con armamento de cohetes. El luchador con las características y capacidades requeridas en ese momento estaba ausente. Como resultado, a principios de los años setenta hubo un pedido para el desarrollo de tal máquina.
El comando naval anunció una licitación para desarrollar un avión de combate / ataque supersónico basado en portaaviones capaz de despegar verticalmente o con un kilometraje acortado. Es curioso que se criticara una versión similar de un avión de cubierta: algunos expertos flota y la industria lo encontró demasiado arriesgado y alentó el desarrollo continuo de los conceptos existentes. Cabe señalar que al final resultaron ser correctas, y sus pronósticos negativos resultaron ser correctos.
Se presentaron seis proyectos de ingeniería aeronáutica estadounidense y extranjera para el concurso. Algunos proyectos propusieron el desarrollo de aviones existentes, mientras que otros se desarrollaron desde cero basándose en ideas originales. En 1972, las fuerzas navales analizaron los proyectos presentados y tomaron una decisión inesperada. Ninguno de los seis desarrollos no se adaptó a ellos: el contrato de trabajo adicional no se firmó.
Futuro XFV-12 en la cubierta de un portaaviones. Figura Marina de los Estados Unidos
Uno de los participantes del concurso fue Rokwell International, que tenía una amplia experiencia en la creación de aviones de varias clases. A pesar de ciertas características y ventajas positivas, el proyecto propuesto por ella no se adaptaba al cliente. Sin embargo, los diseñadores no perdieron la cabeza y pronto ofrecieron una versión sustancialmente revisada de la aeronave. Las innovaciones introducidas en el proyecto, al menos en teoría, permitieron mejorar significativamente las características básicas. El proyecto mejorado pudo interesar a los militares, lo que condujo a la aparición de un contrato para seguir trabajando.
Los especialistas militares se familiarizaron con el nuevo proyecto al final de 1972. En enero, 1973 apareció un acuerdo para continuar el trabajo de diseño, seguido de la construcción de dos prototipos. Se asignaron meses 18 para la finalización del proyecto y la construcción de prototipos. A mediados del otoño del próximo 1974, se suponía que debía comenzar las pruebas de vuelo, y al comienzo de 1975, para comenzar los vuelos verticales, las transiciones de modo a modo, etc. Tras la aparición del pedido, el proyecto Rockwell recibió la designación oficial XFV-12. No se usaron otros nombres. Los apodos no oficiales también estaban ausentes.
De acuerdo con los requisitos iniciales de la Armada, se suponía que el prometedor avión despegaría verticalmente o con una carrera corta, pero en términos de su poder de combate, debería corresponder al actual avión de caza McDonnell Douglas F-4 Phantom II, que en ese momento era la base de la aviación basada en portaaviones. Por lo tanto, el nuevo avión tuvo que alcanzar velocidades de hasta M = 2 y llevar armas de misiles guiados, así como un arma automática. Para resolver las tareas, se propuso utilizar no las ideas más conocidas y estudiadas.
La proyección de la aeronave. Figura Airwar.ru
Para obtener las características requeridas de despegue y aterrizaje, se propuso utilizar el esquema original, llamado Ala aumentada de empuje, "Ala con mejora debido al empuje". Este concepto implicaba el uso de aviones de transporte con canales adecuados para redireccionar el flujo de aire para obtener ciertos resultados. Además, se propuso utilizar un sistema de expulsión para crear un empuje vertical. Dicho sistema debe tener un conjunto de boquillas-boquillas y un medio de mezcla en el aire atmosférico. Debido a esto último fue posible aumentar significativamente los antojos.
Para simplificar el diseño y la construcción posterior, se decidió utilizar las unidades existentes de equipos en serie. De este modo, la sección de la nariz del fuselaje y las tomas de aire se tomaron prestadas de los aviones Douglas A-4 Skyhawk y F-4, respectivamente. Todos los demás elementos estructurales, sin embargo, tenían que desarrollarse desde cero y de acuerdo con los requisitos existentes. Es por esta razón que la similitud con las muestras existentes estaba limitada solo por la nariz prestada.
El método original de despegue vertical llevó a la elección de la configuración aerodinámica apropiada y el diseño general. El avión Rockwell XFV-12 se construiría de acuerdo con el esquema de "pato" con una gran área de cola horizontal. Era necesario utilizar un avión con un gran borde frontal barrido, equipado con sistemas de expulsión. Como parte de la central eléctrica solo se podía usar un motor. Al mismo tiempo, debería haber estado equipado con los medios para redistribuir los gases reactivos necesarios para "mejorar el ala".
Esquema del coche. Figura Airwar.ru
El fuselaje de la nueva aeronave recibió una nariz prestada con un carenado puntiagudo y lados verticales de la cabina. Detrás de la cabina había tomas de aire no reguladas. Para la mayor parte de su longitud, el nuevo fuselaje tenía una sección transversal casi rectangular con esquinas redondeadas. La superficie superior estaba ligeramente curvada hacia afuera. En la parte central, la altura del fuselaje aumentó ligeramente, mientras que el ancho se redujo de acuerdo con el llamado. La regla de los cuadrados. En la cola, el fuselaje se estrechó, terminando con un corte redondo para montar la boquilla del motor.
La sección de proa, tomada de la tecnología existente, mantuvo el compartimiento del instrumento, la estación de radar, la cabina y el nicho del tren de aterrizaje delantero. Dos tomas de aire detrás de la cabina estaban conectadas a un canal común que conducía al motor. En la superficie superior del fuselaje se proporcionó un dispositivo de admisión adicional, cubierto por persianas guiadas. Estaba destinado a suministrar aire en los modos de vuelo estacionario. En el centro del fuselaje, con un cambio a la cola, estaba el motor principal del turborreactor. Junto a él, así como en la cola, se colocaron varios dispositivos necesarios para el vuelo vertical.
El concepto de ala aumentada de empuje preveía el uso de planos de apoyo no estándar. Entonces, directamente detrás de las tomas de aire, al nivel de la parte inferior del fuselaje, se colocó una cola trapezoidal horizontal. Recibió los ascensores "tradicionales" en el borde posterior. Al mismo tiempo, se propuso el uso de mecanismos no estándar. La base del conjunto de potencia del estabilizador fueron dos largueros tubulares longitudinales, entre los cuales no se instalaron costillas. Sobre la abertura formada se colocó una placa deflectora. Dos aletas similares más de una forma diferente estaban ubicadas en la superficie inferior del plano. De acuerdo con los comandos de automatización, formados de acuerdo con los comandos del piloto, tres aletas podrían ocupar una u otra posición.
El modelo de aeronave utilizado durante las pruebas preliminares. Foto Globalsecurity.org
El avión XFV-12 recibió un ala más grande y una forma diferente. Los bordes delanteros y traseros del ala tuvieron un barrido positivo. En el borde posterior del alerón se localiza una gran área. La sección central del ala se dio bajo una abertura relativamente grande, cubierta por los escudos superior e inferior. Como en el caso del estabilizador, dentro del ala había tuberías y boquillas para la liberación de gases reactivos. El ala tenía un significativo ángulo transversal negativo V.
Por varias razones, se decidió abandonar la cola vertical del diseño tradicional. En lugar de una quilla en el fuselaje, se utilizaron arandelas laterales en las puntas de las alas. Consistían en dos elementos trapezoidales montados con una inclinación hacia afuera. La parte superior de una arandela colocada sobre el ala tenía un timón.
El planeador tiene un chasis específico. El soporte de la nariz estaba debajo de la cabina y podía salir del nicho del fuselaje girando hacia adelante. Dos pilares principales, equipados con ruedas de mayor diámetro, ubicadas en las puntas de las alas. Después del despegue, el bastidor se volvió hacia atrás y la rueda se insertó parcialmente en un pequeño nicho. Este diseño del chasis fue una de las razones por las que los elementos inferiores de la cola vertical tuvieron que instalarse en un ángulo significativo con respecto a la vertical.
El principio de funcionamiento del sistema eyector y las alas. De izquierda a derecha: despegue vertical, aceleración, vuelo horizontal. Figura Tsikhosh E. "avión supersónico"
En la parte central del fuselaje se iba a instalar un turborreactor de derivación Pratt & Whitney F401-PW-40 con un empuje de postcombustión de 13620 kgf. Se propuso utilizar este motor en todos los modos de vuelo, sin embargo, solo podía funcionar de forma independiente en vuelo horizontal. El despegue vertical requirió el uso de dispositivos especiales.
Directamente detrás de la boquilla estándar del motor se coloca un dispositivo especial para la redistribución de gases reactivos. Para un vuelo "similar a un avión", se propuso desviar los gases a través del cordal del fuselaje. También hubo una válvula que bloqueó total o parcialmente este flujo y lo envió a las tuberías correspondientes. Al mando de un piloto, los gases podrían ser transferidos a tuberías conectadas a expulsores de ala y cola. En el primer caso, los gases se alimentaron a través de tubos curvos cortos, mientras que llegaron al estabilizador a través de tubos largos colocados a lo largo del fondo del fuselaje.
Desde las tuberías, los gases calientes tenían que pasar por un conjunto de boquillas colocadas dentro de las aberturas del ala y el estabilizador. Las boquillas se dirigieron hacia abajo y estaban destinadas a crear un empuje vertical. El proyecto XFV-12 implicaba el uso del principio de eyector para mejorar la tracción. Esto significa que, saliendo de la boquilla, los gases reactivos tuvieron que tirar del aire frío atmosférico sobre el ala detrás de ellos. Según los cálculos, la mezcla de aire exterior hizo posible aumentar el empuje de las boquillas de ala en un 55%. Los escudos desviados de los aviones fueron planeados para ser utilizados para controlar la dirección de empuje. Además, cubrieron las aberturas durante el vuelo horizontal.
El primer prototipo XFV-12 en el salón de actos. Foto de la Marina de los Estados Unidos.
Para gestionar la máquina había un piloto, situado en la cabina de proa. Tenía un conjunto de dispositivos necesarios para monitorear parámetros y emitir comandos. El control en vuelo estacionario y en vuelo horizontal debería haberse realizado utilizando los mismos mandos, con la asistencia activa de una automatización especial. Se propuso realizar maniobras en vuelo estacionario debido a la desviación de los escudos del ala, y el vuelo horizontal se llevó a cabo por las superficies de control aerodinámico del diseño tradicional.
Se desarrolló un nuevo proyecto con miras al futuro rearme de las aeronaves basadas en portaaviones. Como resultado, un nuevo avión de despegue vertical podría obtener оружие. En el futuro, el Rockwell XFV-12 podría obtener la pistola automática 20-mm incorporada M61 Vulcan con rondas de municiones 639. Bajo el fondo del fuselaje fue posible colocar cuatro nudos de la suspensión de los misiles guiados aire-aire del tipo AIM-7 Sparrow o AIM-9 Sidewinder. Se preveía la posibilidad de transportar y utilizar simultáneamente diferentes tipos de misiles.
Se suponía que el prototipo tenía una longitud de 13,4 m con una envergadura de 8,7 M. El peso propio de la máquina era 6,26 t. Despegue normal - 8,85 t. Según los cálculos, el prototipo tenía que mostrar el empuje más alto: el peso de despegue del motor. Esto hizo posible realizar un despegue y aterrizaje vertical, y en vuelo horizontal para alcanzar velocidades de 2,2-2,4 multiplicadas por la velocidad del sonido.
Máquina en el aeropuerto. Foto de América del Norte / Wikimedia Commons
De acuerdo con el contrato 1973 del año, el primer prototipo del nuevo avión debía ser probado en octubre por el 1974. Sin embargo, el proyecto era demasiado complicado, lo que llevó a un desglose de los plazos. Para esta fecha, era posible construir solo un diseño de tamaño completo. Desde 1975, la fecha del primer vuelo se pospuso dos veces; Ahora este evento fue atribuido a 1977. Pero estos planes no fueron implementados completamente. El ensamblaje del primer XFV-12 con experiencia se completó solo a mediados del verano 1977, y pronto el auto fue enviado para pruebas de tierra preliminares. Se planearon llevar a cabo con la ayuda de varios stands especiales.
Los controles en el estacionamiento continuaron durante varios meses, por lo que pudimos comenzar a atar solo en 1978. Durante aproximadamente seis meses, el avión se probó regularmente en un soporte con cables de seguridad y mostró sus capacidades reales. Al final de estas verificaciones, los cálculos de los autores del proyecto fueron erróneos. Las principales características de la máquina en la práctica resultaron ser mucho más bajas de lo deseado.
Durante la operación, los eyectores, que reciben los gases del motor a reacción a velocidades superiores a 600 m / s, los arrojaron. La mezcla de gases calientes con aire en la proporción de 1: 7,5 dio lugar a una disminución del caudal a 120 m / sy un aumento simultáneo del empuje. De acuerdo con los cálculos y los controles de banco en las secciones de ala, el sistema de expulsión hizo posible aumentar el calado de las boquillas en un 55%. Durante las pruebas de un prototipo completo, se obtuvieron resultados mucho más modestos. Debido a la expulsión, el sistema del ala aumentó solo en 19%, y el aumento en el empuje de la cola delantera fue solo de 6%.
El avión está configurado para el despegue vertical. Foto de América del Norte / Wikimedia Commons
La razón principal de esta reducción en el rendimiento fue la presencia de tuberías relativamente largas y curvas a través de las cuales los gases del motor fluían hacia las boquillas de los aviones. Moviéndose a las boquillas, el flujo se alteró, como resultado de lo cual se manifestaron otros fenómenos negativos. Además, el diseño del eyector en sí mismo, que no mostró la eficiencia requerida de la entrada de aire atmosférico, podría necesitar refinación.
Según los cálculos, se suponía que un avión prometedor XFV-12 mostraría la mayor relación de empuje a peso. En la práctica, este parámetro no excede 0,75. Por lo tanto, el auto podría despegar solo en forma horizontal y con una carrera significativa. La posibilidad de un despegue más corto, sin mencionar un ascenso vertical en el aire, simplemente no estaba disponible. Volando únicamente sobre una base de "avión", la nueva máquina, por definición, no pudo cumplir los requisitos iniciales del cliente. Además, en este caso, tendría que llevar constantemente un peso muerto en forma de placas de ala, eyectores, tuberías, etc.
Ya durante las pruebas del primer prototipo, se decidió interrumpir el montaje de la segunda máquina experimental. Su construcción se detuvo en 1978, y pronto el prototipo inacabado se desarmó en la fábrica. Todos los controles y pruebas adicionales se planearon para llevarse a cabo utilizando un solo prototipo.
Pruebas con una correa. Foto Globalsecurity.org
Los intentos por resolver los problemas existentes a nivel teórico y técnico continuaron durante los próximos años. Los especialistas de la empresa, el desarrollador y el cliente realizaron más y más pruebas nuevas, modificaron el proyecto existente y volvieron a verificar las soluciones aplicadas. Además, se realizaron estudios en paralelo sobre el comportamiento de la máquina en diferentes modos, el funcionamiento de sus unidades individuales, etc. Sin embargo, ninguna mejora no ha permitido llevar las características del sistema de expulsión al nivel deseado. Al mismo tiempo, durante las pruebas, logramos recopilar mucha información diferente que revela varios aspectos del trabajo del "ala, mejorada por la carga".
El trabajo en el proyecto Rockwell XFV-12 continuó hasta el año 1981. El único prototipo de avión fue probado solo en un stand con sistemas de suspensión y nunca despegó por sí solo. El despegue vertical fue imposible por razones técnicas, y los vuelos horizontales se consideraron innecesarios. A principios de los años ochenta, se hicieron conclusiones similares para todo el programa.
El desarrollo y la construcción del avión prototipo no cumplió con el cronograma, luego surgieron problemas durante las pruebas. El refinamiento a largo plazo tampoco produjo los resultados deseados. Incluso unos pocos años después del inicio de las pruebas, el experimentado XFV-12 no mostró las características deseadas, y numerosos estudios indicaron directamente la imposibilidad de obtenerlas. Por lo tanto, los únicos resultados reales del proyecto, que se implementó durante ocho años, fueron un prototipo sin vuelo y un gasto excesivo en equipos aparentemente poco prometedores. En 1981, el Comando de la Marina de los EE. UU. Revisó los resultados del proyecto actual y decidió cerrarlo.
Imitación de despegue vertical con cables atados. Foto Airwar.ru
Después de que se cerró el proyecto, el único prototipo construido se envió al almacenamiento. Posteriormente, fue desmantelado, y luego desmontado. Hasta hace poco, una gran sección nasal del fuselaje de un XFV-12 experimentado se almacenaba en uno de los sitios de la NASA. Hace unos años se informó que un grupo de entusiastas intentan restaurar esta unidad y convertirla en una pieza de museo. Sobre la restauración de toda la máquina, probablemente todavía no hable.
El proyecto del avión de despegue vertical Rockwell XFV-12 se creó para reequipar los aviones de cubierta y complementar las máquinas existentes. Los combatientes en serie y los aviones de ataque del nuevo tipo tuvieron que trabajar con prometedores portaaviones ligeros y resolver varias misiones de combate. Sin embargo, el proyecto enfrentó serias dificultades, que no permitieron obtener los resultados deseados. Debido a la imperfección de la tecnología aplicada, la nueva aeronave simplemente no pudo despegar verticalmente y, como resultado, no cumplió con los requisitos básicos del cliente.
Cabe señalar que el proyecto XFV-12 se enfrentó realmente a tareas complejas, algunas de las cuales no se han resuelto hasta ahora. Por lo tanto, hasta la fecha, ningún país en el mundo ha podido llevar aviones supersónicos de despegue vertical a la producción y operación en masa. Incluso las muestras más exitosas con suficiente velocidad de vuelo, mientras que "dominan" solo un despegue más corto y un aterrizaje vertical.
Residencia en:
http://airwar.ru/
https://militaryfactory.com/
http://aviastar.org/
http://dogswar.ru/
http://globalsecurity.org/
Tsikhosh E. aviones supersónicos. - M .: Mir, 1983.