Military Review

Aeronave experimental Northrop HL-10 (EE. UU.)

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A mediados de los años sesenta, la NASA lanzó un programa de investigación a gran escala sobre el concepto del cuerpo de elevación. Se preveía la construcción de aviones, desprovistos del ala y la cola tradicionales. La fuerza de elevación necesaria debía crearse debido a la forma especial del fuselaje portador. Como parte de este programa, se desarrollaron, construyeron y probaron varias muestras experimentales, incluida una máquina llamada Northrop HL-10.


Hasta 1964, la investigación sobre el cuerpo de Levantamiento ("cuerpo de carga / fuselaje") fue realizada por un grupo de científicos entusiastas con la asistencia de los centros de investigación Dryden y Ames. Posteriormente, el liderazgo de la NASA aprendió sobre el desarrollo de la iniciativa, y pronto el proyecto recibió el estatus oficial, así como el apoyo financiero y organizativo requerido. Uno de los primeros resultados de tal cambio en el estado del programa fue la firma de un contrato con el fabricante de aviones Northrop. En un futuro cercano, con su ayuda, se planeó construir dos aeronaves con experiencia necesarias para probar nuevas ideas y soluciones.


Northrop HL-10 en el aeródromo


NASA y Northrop firmaron un acuerdo en medio de 1964. Según los términos de este contrato, los especialistas de la investigación y la organización del proyecto debían crear conjuntamente dos muestras experimentales. Uno de ellos fue un desarrollo posterior de desarrollos anteriores y, por lo tanto, recibió el nombre de M2-F2. El segundo estaba destinado a probar otras ideas formadas durante el trabajo paralelo, lo que llevó a la aparición de un nombre diferente.

Cabe recordar que el objetivo principal de todo el programa era estudiar la apariencia aerodinámica original de la aeronave, adecuada para su uso en el programa espacial, así como en la creación de nuevas armas de misiles nucleares. La esencia del concepto de cuerpo de elevación fue utilizar un estuche semicónico capaz de crear la fuerza de elevación requerida. Un casco de este tipo, por ejemplo, podría simplificar el aterrizaje de un vehículo de descenso con astronautas a bordo, pero no necesitaba aviones de ala separados que resultaron ser un peso muerto durante otras fases del vuelo.

Teniendo en cuenta los objetivos del programa, el segundo proyecto conjunto de la NASA y Northrop se llama HL-10. Las letras HL denotaron el aterrizaje horizontal, mientras que los números indicaron el número de la propuesta técnica original que se desarrolló bajo el nuevo proyecto. Al menos otras nueve variantes de la apariencia de la aeronave, según se desprende de los datos disponibles, no han realizado más revisiones preliminares.


El esquema de la máquina experimental.


Los proyectos anteriores en el marco del programa de investigación actual incluyeron el estudio del fuselaje del portador en forma de un semicono con una superficie superior recta. El nuevo proyecto propuso probar en la práctica la versión opuesta del diseño aerodinámico, en el que el fondo era plano. Tal diseño se probó previamente solo en modelos, y por lo tanto, el futuro HL-10 sería el primer representante de tamaño completo de su subclase, creado y probado en los Estados Unidos.

A pesar del apoyo de la NASA, el avión tuvo que ser creado con los mayores ahorros posibles. Como resultado, muchos componentes y ensamblajes diferentes fueron tomados en préstamo de aviones producidos en masa que estaban a disposición de las organizaciones de desarrollo. En este caso, sin embargo, el fuselaje de un diseño inusual tuvo que desarrollarse desde cero y sin un préstamo directo de componentes de otros proyectos.


Avión de cohete antes de entrar en la prueba.


El proyecto HL-10 propuso la construcción de un avión tripulado completamente de metal. Se suponía que tenía un aspecto distintivo y un diseño aerodinámico inusual. Al igual que el M2-F2, creado en paralelo, se suponía que el HL-10 estaba equipado con un motor de cohete de propulsante líquido. Al mismo tiempo, se planificó utilizarlo tanto en la configuración del planeador cohete como en un planeador sin motor. En este último caso, el motor podría utilizarse como un medio de aceleración adicional en ciertas etapas del vuelo.

El fuselaje de la nueva máquina experimental debe tener una forma inusual. Se propuso equipar el automóvil con un carenado frontal hemisférico transparente, con el que los lados, el techo y el fondo se acoplaron suavemente. Se decidió mantener una superficie superior plana, girando suavemente hacia los lados. Al mismo tiempo, su parte trasera se instaló con una inclinación, debido a que se tuvo que proporcionar una viga de cola rudimentaria en el eje longitudinal de la máquina, que sobresalía ligeramente sobre la superficie principal.

En la parte delantera del fuselaje, los lados se colocaron verticalmente, después de lo cual cambiaron gradualmente su posición. En las partes centrales y de la cola del fuselaje, las placas laterales se ubicaron con una gran inclinación hacia el exterior. Se utiliza fondo recto. Su parte delantera se instaló con una pendiente hacia atrás, después de lo cual se levantó el fondo.


Panel lateral izquierdo en la cabina del piloto.


El diseño de los volúmenes internos esta vez fue lo más simple posible. La nariz del fuselaje portador se dio debajo de la cabina del piloto. Detrás de ella estaban esos u otros dispositivos, así como nichos para limpiar el tren de aterrizaje. En la cola posicionó el motor de cohete líquido, así como tanques para combustible y oxidante.

El coche recibió un plumaje de cola en forma de tres quillas. La central estaba ubicada en la protuberancia de la cola superior del fuselaje y se distinguía por un grosor relativamente grande y un borde frontal barrido. En su parte trasera estaba el timón, hecho en forma de dos planos separados. Dependiendo de las órdenes del piloto, estos planos podrían desviarse sincrónicamente en una dirección u otra, o divergir en diferentes direcciones. En la cola de los lados se colocó un par de quillas inclinadas de un área más pequeña. También en su parte trasera había volantes divididos diseñados para usarse como frenos de aire. Debido al riesgo de pérdida de la calidad aerodinámica, los timones de quilla lateral solo podrían usarse a altas velocidades.


Un prototipo sin motor de cohete. La cola del fuselaje está cerrada solapa-cap.


Se propuso que la gestión del cabeceo y la rodadura se implementara utilizando un par de elevones en el fuselaje trasero. Podrían desviarse dentro de grandes sectores y moverse de forma síncrona o diferencial. Además, se incluyeron varios timones de gas en el sistema de control, cuyas boquillas se retiraron en la cola del fuselaje.

En la nariz del fuselaje caben el piloto hermético de la cabina con acristalamiento avanzado. Una gran visibilidad y protección contra el flujo incidente fueron proporcionadas por un gran carenado hemisférico del parabrisas y un vidrio superior curvo. Este último estaba montado sobre una base móvil y podía subir, proporcionando acceso a la cabina. Se le pidió al piloto que se sentara en un asiento de eyección ligeramente modificado del caza F-106. Delante de él estaban el panel de instrumentos y los paneles laterales con un conjunto de dispositivos necesarios. El control se llevó a cabo con la ayuda de mandos de control para la aeronave y el motor, así como un par de pedales. En relación con los supuestos vuelos a grandes altitudes, la cabina recibió un sistema de calefacción eléctrica.

En vuelo, el equipo a bordo podría recopilar y registrar diversos datos. La mayor parte de esta información provino de sensores montados en la barra montada en la parte delantera del receptor de presión de aire. En este caso, antes del inicio de los primeros vuelos, la aeronave logró alejarse de todo el equipo requerido.


Piloto de prueba John Manke. En el fondo - experimentado HL-10


Directamente debajo de la cabina estaba el tren de aterrizaje delantero. Esta unidad fue tomada del avión de entrenamiento T-39. En vuelo, el bastidor, equipado con un par de ruedas pequeñas, se retiró girando hacia atrás. Un par de puntales principales con ruedas más grandes estaban ubicados en la parte más ancha del fuselaje. Fueron removidos girando hacia adentro. Las rejillas se limpiaron utilizando mecanismos de accionamiento manual. La liberación se realizó mediante un sistema neumático.

Ambos prototipos, desarrollados con la participación de "Northrop", debían obtener los mismos motores de cohetes. En la cola del HL-10, un motor de reacción XLR-10 de cuatro cámaras con motor líquido se colocó con el 3600 kgf. Con él, puede realizar la aceleración a las velocidades de vuelo requeridas, incluso para superar la barrera del sonido. Además, al aterrizar, un motor de este tipo permitió aumentar la velocidad y eliminar el bloqueo en la trayectoria de planeo.


Aterrizaje después de un vuelo de prueba.


Al igual que otros programas de investigación de aeronaves, el nuevo HL-10 no difirió en tamaño o peso sobresalientes. La longitud total de la aeronave / cohete planeador fue 6,45 m con un ancho máximo de 4,15 m y una altura de estacionamiento de 2,92 m. El área de la superficie de apoyo del fuselaje fue 14,9 m 2. El carro vacío pesaba un poco menos de 2,4 toneladas. El peso de despegue normal se determinó a nivel de 2,72 toneladas. El peso máximo es de 4,54 toneladas, de las cuales aproximadamente 1600 kg eran combustible y oxidante para un motor líquido. Según los cálculos, la velocidad máxima podría acercarse a 2000 km / h. El techo superó los 27,5 km. Rango de planificación de vuelo, incluso con aceleración adicional - hasta 72 km.

El suministro limitado de combustible líquido no permitió que la máquina experimental despegara por sí sola y permaneciera en el aire durante un tiempo razonable. Debido a esto, en el proyecto HL-10, se debe usar una aeronave de transporte por separado. El prototipo debía entregarse en el área de lanzamiento y a una altura predeterminada por un bombardero B-52 especialmente convertido, utilizado anteriormente en varios otros proyectos de investigación. Después de desacoplar, el prototipo tenía que ir al planificador de vuelo o acelerar a la velocidad requerida. El aterrizaje en todos los casos debería haberse realizado de un vistazo, pero no sin la posibilidad de una aceleración adicional del motor.

La construcción del prototipo Northrop HL-10 se completó al comienzo de 1966, y pronto el automóvil se entregó a la base aérea de Edwards, donde los especialistas de la NASA tuvieron que realizar las pruebas necesarias. Ya en enero, se inició una u otra inspección en tierra, después de lo cual comenzó la etapa de eliminación del prototipo. HL-10 colgado en el soporte del pilón. Despegó, llevó a cabo un programa de vuelo específico y regresó a tierra, sin aliviar su carga útil. Durante estas incursiones, se identificaron algunas características del nuevo automóvil y, además, se estableció la posibilidad de iniciar pruebas de vuelo completas. Sin embargo, los controles preliminares y el retiro tomaron mucho tiempo: duraron aproximadamente un año.


Vehículo experimental con avión de escolta.


Cabe señalar que las primeras pruebas se llevaron a cabo utilizando una máquina incompleta. No había sistemas a bordo, como sensores de actitud, un motor, etc. Las unidades más grandes que faltaban en esta etapa fueron reemplazadas por simuladores de peso.

Solo 22 December 1966, un experimentado HL-10 bajo el control del piloto de pruebas Bruce Peterson realizó su primer vuelo. El bombardero subió a la altura de 13,7 km y entró en el curso requerido, después de lo cual dejó caer un planeador experimentado. En vuelo libre, desarrolló una velocidad de 735 km / hy se hundió suavemente en el suelo. El vuelo duró solo 3 minutos 8 segundos. El comienzo de las pruebas de vuelo, por supuesto, fue el evento más importante. Sin embargo, la alegría del inicio de tales controles se vio ensombrecida por los resultados del vuelo. B. Peterson regresó al aeródromo con malas noticias.

Al final del primer vuelo, la máquina experimental tenía una capacidad de control de los rodillos insuficiente. El planeador no entró fácilmente en los giros, después de lo cual la eficiencia de los elevones cayó bruscamente. Todo esto hizo que la administración fuera difícil y también podría conducir a mayores riesgos durante el aterrizaje. La continuación de las pruebas de vuelo de la muestra existente en la configuración existente se consideró imposible. Se han suspendido los controles para nuevas investigaciones y correcciones de deficiencias identificadas.


Volar utilizando un motor de cohete. 23 octubre 1968


Todos los expertos de 1967 y la NASA participaron en el estudio de modelos en túneles de viento y cálculos teóricos. De acuerdo con los resultados de dicho trabajo, se encontró que las carinas laterales existentes de manera irregular formaban una corriente que pasaba cerca de los elevones, y esto llevó a los problemas observados. Para corregir las deficiencias existentes, tuvimos que desarrollar y estudiar un nuevo diseño de la cola.

La reestructuración del prototipo existente continuó hasta el comienzo de la primavera 1968. El piloto de 15 de marzo, Jerry Gentry, realizó un segundo vuelo de prueba. Después de caer desde una altitud de 13,7 km, el experimentado HL-10 permaneció en el aire un poco más de 4 minutos y durante este tiempo desarrolló la velocidad de 684 km / h. El primer vuelo después de la actualización mostró la corrección de las mejoras propuestas. La capacidad de control de la máquina en todos los modos ha mejorado dramáticamente. Los once mostraron eficiencia calculada.

De abril a junio, 1968, Jerry Gentry y John Manke completaron siete vuelos de prueba más. En todos los casos, el vuelo fue planeado sin el uso de un motor fluido. La duración máxima del vuelo superó los cuatro minutos y medio, se obtuvieron velocidades de no más de 639 km / h. En general, el experimentado HL-10 se desempeñó bien en tales modos, lo que hizo posible comenzar a prepararse para el vuelo con el motor. Pronto, el automóvil recibió un motor XLR-11 completo y su sistema de combustible.


Vuelo motorizado


Septiembre 24. J. Gentry realizó el primer vuelo en un planeador cohete en configuración de diseño completo. Sin embargo, durante esta prueba, el piloto no encendió el motor. Como resultado, la duración del vuelo superó ligeramente los minutos 4, y la velocidad máxima se mantuvo en el nivel de 723 km / h. A principios de octubre, tuvo lugar otra prueba similar.

Solo el planeador del cohete 23 de octubre, que se desconecta del transportador a una altitud de 12,1 km, encendió por primera vez el motor de fluido. Sin embargo, el motor no llegó al modo de trabajo, debido a lo cual J. Gentry se vio obligado a ir inmediatamente al aterrizaje. El vuelo se realizó a velocidades normales para pruebas anteriores y duró poco más de 3 minutos.

Noviembre 13 en el vuelo de prueba 13 J. Manke pudo arrancar el motor. Después de una pequeña aceleración, apagó la central eléctrica y cambió a la planificación de un vuelo. Entonces el motor se encendió dos veces más. Durante el primer vuelo completo con el motor, se desarrolló la velocidad de 843 km / h. Descender de 13 km de altitud tomó 6 minutos 25 segundos. Los siguientes tres vuelos, que se realizaron en el 1968 de diciembre del año y en la primavera del 1969, también se realizaron con un motor fluido.


Pilotos que participaron en las pruebas Northrop HL-10. De izquierda a derecha: Jerry Gentry, Peter Hoag, John Manke y Bill Dana


17-th vuelo tuvo lugar 9 mayo 1969 del año. El piloto J. Manke ascendió a una altura de más de 16,2 km y pudo alcanzar velocidades de 1197 km / h. Experimentado HL-10 por primera vez rompió la barrera del sonido. A finales de mayo, tuvo lugar otro vuelo supersónico, esta vez a una velocidad de hasta 1312 km / h.

Comenzando con el vuelo 21-th, realizado por 19 June, el avión experimental cruzó regularmente la barrera del sonido. Desde las salidas subsiguientes de 17 solo en 3, la velocidad se mantuvo subsónica. Poco a poco, la velocidad y la duración del vuelo creció. Por lo tanto, el suministro de energía permitió acercarse a la barrera condicional en minutos 7 y luego superarla. 3 Noviembre 1969 del año (28-th vuelo) la máquina permaneció en el aire durante todo el 7 minutos 19 segundos. Cabe señalar que el perfil de vuelo contribuyó al establecimiento de dicho registro: parte de la trayectoria se encontraba a una altitud de 19,5 km.

El vuelo de prueba 34 estaba programado para el 18 de febrero del año. El piloto de pruebas Peter Hoag, utilizando el motor de la manera correcta, alcanzó una altitud de 1970 km y pudo desarrollar una velocidad de 20,5 km / h. Fue el vuelo más rápido no solo en el marco del proyecto HL-1976, sino también para todo el programa de investigación del cuerpo de Lifting. Febrero 10 William Dana en el experimentado HL-27 pudo escalar 10 km de altitud. Anteriormente, la máquina experimental no subía tan alto.


Los pilotos son personas serias. Cuando no está jugando


El último vuelo 37 de la única aeronave Northrop HL-10 construida tuvo lugar en julio 17 1970. Pasó a velocidades subsónicas y sin llegar a grandes alturas. En ese momento, se recopilaron todos los datos necesarios, por lo que fue posible negarse a establecer nuevos registros.

En aproximadamente tres años y medio, el único prototipo construido HL-10 completó 37 vuelos con una duración total de más de 205 minutos. A pesar de las dificultades iniciales y un largo descanso en el procesamiento del proyecto, fue posible obtener características muy altas y recopilar mucha información sobre el comportamiento de una aeronave de un diseño inusual. Los datos obtenidos podrían ser utilizados en nuevos proyectos experimentales. aviación equipo o nave espacial completa.

Una vez hecho su trabajo, la NASA ya no necesitaba un HL-10 con experiencia. Permaneció en la Base Aérea de Edwards, aunque fue a almacenaje en uno de los sitios secundarios. Más tarde decidieron hacer un coche único como muestra de exhibición. Después de reparaciones menores y restauración, se instaló en la entrada del Centro de investigación de vuelos de Armstrong. Un modelo experimental inusual se convirtió en un monumento para sí mismo y para todo el programa de investigación.


HL-10 como monumento en la entrada del Centro de investigación de vuelos de Armstrong


A principios de los años setenta, la máquina HL-10 se convirtió en un "héroe del cine". En 1973, comenzó la serie de televisión Six Million Dollar Man. Antes de los eventos principales, su personaje principal era un piloto de pruebas y pilotó varias máquinas experimentales. Uno de esos prototipos que apareció en la pantalla fue Northrop HL-10. La misma serie presentó otro desarrollo de Northrop: se utilizaron imágenes documentales del accidente del prototipo M2-F2 en la escena del accidente con la participación del personaje principal, que se convirtió en la razón principal de todos los eventos posteriores.

El avión experimental NASA / Northrop HL-10 fue creado como una máquina regular para la prueba práctica de ideas originales y la apariencia no estándar de las superficies de los cojinetes. A pesar de ciertas dificultades en la etapa inicial de las pruebas y algunos problemas en el futuro, la máquina realizó con éxito y sin falla todos los controles y ayudó a recopilar la información necesaria. Después de completar con éxito las pruebas, el prototipo tuvo un merecido descanso como un "monumento en la entrada". La investigación de áreas prometedoras continuó con el uso de nuevos aviones.


En los materiales de los sitios:
https://nasa.gov/
http://airwar.ru/
http://aviadejavu.ru/
http://diseno-art.com/
autor:
Fotos utilizadas:
NASA / nasa.gov, Wikimedia Commons
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