Avión experimental Northrop N1M (EE. UU.)

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A finales de los años veinte del siglo pasado, el diseñador de aviones estadounidense John Knudsen "Jack" Northrop construyó y probó su primer avión de tipo ala voladora. El primer prototipo, teniendo algunos problemas, demostró claramente la viabilidad de la arquitectura original. Se desarrollaron nuevas ideas y, después de una serie de eventos no muy agradables, se mejoraron en la forma mejorada en el proyecto Northrop N1M.

Poco antes del inicio de la construcción y las pruebas del "Ala voladora", el primer modelo, J. Northrop fundó su propia empresa de fabricación de aviones, pero en 1930, tuvo que venderse. En 1932, restableció su propia compañía, pero más tarde se convirtió en parte de otra compañía. Fue solo en 1939 que Northrop comenzó a operar, que ahora se ha convertido en uno de los líderes de la industria. El establecimiento de la tercera empresa permitió al diseñador desarrollar las ideas originales no estándar normalmente y probarlas en la práctica.



Avión experimental Northrop N1M (EE. UU.)
Jack Northrop está al lado de su creación. Foto Aviadejavu.ru


Al principio, Jack Northrop estudió una dirección prometedora por su cuenta o con la ayuda de sus colegas. A finales de la década de los treinta logró obtener el apoyo de los científicos. El profesor de la Universidad de Minnesota, Theodor von Karman, y su alumno William Rhys Sears mostraron gran interés en el "ala voladora". Comenzaron a ayudar al diseñador con el estudio teórico de nuevos diseños, y también realizaron parte de los dibujos necesarios. Con el tiempo, el equipo encontró el algoritmo de trabajo óptimo: J. Northrop propuso ideas y realizó un diseño preliminar, T. von Karman hizo los cálculos y W.R. Sears estaba preparando la documentación técnica completa.

Juntos, tres entusiastas han creado una nueva imagen del avión, construido en el "ala volante". Pronto se implementó en forma de un modelo a escala que se propuso probar en un túnel de viento. La purga permitió recopilar suficiente información y corregir los cálculos teóricos existentes. Además, de acuerdo con sus resultados, fue posible volver a trabajar en el proyecto ya completado de un avión prototipo de pleno derecho.


Esquema de la aeronave. Figura Airwar.ru


En algún momento, el nuevo diseño de avión experimental recibió la designación oficial N1M. Las letras significaban "Modelo Northrop 1" - "Northrop, el primer modelo". En el futuro, J. Northrop y sus colegas desarrollaron una serie de nuevos proyectos. aviación Técnicas con nombres formados de manera similar.

El objetivo principal del proyecto N1M fue elaborar la nueva apariencia de la aeronave y recopilar información diversa sobre el comportamiento del "ala volante" en diferentes modos. J. Northrop y sus asociados consideraron la posibilidad de errores en la etapa de diseño, debido a lo cual el avión tendría que ser rehecho. Para ahorrar en el diseño final, se propuso construir un avión con una configuración variable del fuselaje. Relativamente rápido y simple, los probadores podrían cambiar el barrido de las alas, el ángulo transversal V, los parámetros de montaje de la punta, etc. También se proporcionaron medios para mover el centro de gravedad.

De acuerdo con el nuevo proyecto, el avión experimental prospectivo debería tener un diseño mixto basado en un marco de metal. Parte de la piel debía estar hecha de metal, otros elementos, del lienzo. A diferencia del prototipo anterior, el nuevo N1M se suponía que era un "ala voladora" de pleno derecho sin una variedad de dispositivos adicionales hechos en vigas, etc. Era necesario utilizar una central eléctrica de dos motores y una mecanización avanzada de las alas.


Interior de la cabina. Foto Airwar.ru


La sección central del nuevo "ala volante" era una estructura relativamente gruesa con un perfil de transporte, que en realidad cumplía las funciones del fuselaje. El borde delantero de tal sección central tenía un barrido constante. En su parte inferior había aberturas para suministrar aire exterior a los radiadores del motor. Sobre el eje longitudinal, a cierta distancia del dedo del pie, estaba la cabina, cubierta con una linterna en forma de gota con un gargrot alargado. En el nivel de la cabina había dos motores de pistón. J. Northrop propuso equipar el nuevo avión con una carga móvil especial. Con ello, antes del vuelo, fue posible cambiar el centrado de la máquina.

Las consolas móviles, construidas sobre la base de un marco de metal, se unieron a los lados de la sección central. Sus largueros estaban montados en bisagras, proporcionando movimiento en dos planos. El movimiento horizontal hizo posible cambiar el barrido en voladizo, la vertical fue el ángulo de la V transversal. Para obtener un giro aerodinámico negativo, se utilizaron las puntas de las alas de un área relativamente grande desviada hacia abajo. En la configuración inicial, fueron rechazados hacia abajo para 35 °, pero este ángulo puede variar para alterar las características aerodinámicas de la aeronave. En particular, si es necesario, el final podría colocarse horizontalmente, y complementar el ala. Todas las bisagras deben instalarse en el suelo y luego fijarse al plano en una posición predeterminada.


Northrop N1M en los exámenes. Foto por Jp-petit.org


Se proporcionó todo el borde posterior de las consolas para montar un área grande con recortadores. Estos aviones fueron diseñados para controlar el lanzamiento y la rotación. El control en el canal de guiñada debe llevarse a cabo utilizando frenos de aire en las puntas. Al igual que los once, tenían el área más grande posible.

El planeador Northrop N1M recibió un tren de aterrizaje parcialmente retráctil. En la proa de la sección central, directamente debajo del carenado redondeado, había un nicho del pilar delantero. Este último estaba equipado con una rueda de diámetro pequeño y se retiró hacia atrás a lo largo del vuelo; La abertura en la carcasa se cerró con una tapa móvil. En las secciones laterales de la sección central, cerca del borde trasero del ala, estaban los soportes principales con ruedas de mayor diámetro. Al limpiar los desagües giró hacia adentro y entró por el ala. Los protectores de nicho del chasis se montaron directamente en el bastidor. En la sección de la cola de la sección central se montó el cuarto bastidor con una pequeña rueda. Ella no limpió el fuselaje y estaba equipada con un gran carenado. El objetivo de este bastidor era evitar daños a las hélices durante el despegue y el aterrizaje.


El primer vuelo debe permanecer en los marcos de la crónica. Foto de Century-of-flight.net


En el proyecto original, el "ala volante" experimental recibió un par de motores de pistón Lycoming O-145 con caballos de fuerza 65. Los motores de cuatro cilindros diferían en la configuración horizontal del boxeador, lo que hizo posible colocarlos en el ala sin ningún problema especial. Los motores se enfriaron por el flujo de aire que se aproxima a través de las ventanas en la punta del ala.

Los ejes de los tornillos corrieron paralelos al eje longitudinal de la máquina y se sacaron utilizando canales horizontales en estantes triangulares. Detrás del borde trasero de la sección central sobre los ejes, se montaron un par de tornillos de tres cuchillas de paso variable.

La naturaleza experimental del proyecto permitió el uso de una cabina única con una instrumentación bastante simple. En el lugar de trabajo del piloto, había medidores de cuadrante para monitorear el funcionamiento de los sistemas, así como controles hechos sobre la base de soluciones tradicionales. En este caso, en lugar del volante habitual, se utilizó el volante y los pedales se conectaron con los planos desviados de las puntas. La cabina se cubrió con una lámpara transparente, que tenía un visor aerodinámico y la cubierta principal se movió hacia atrás.


N1M en el aire. Foto Airwar.ru


Se suponía que la aeronave terminada no tenía una longitud total de 5,46 m y una envergadura máxima (con puntas elevadas) 1,8 m. La altura de estacionamiento es solo 1,5 m. El área máxima del ala era 33 m 2, aproximadamente 28 m 2. representó la sección central y la consola. El avión resultó ser bastante liviano: su peso de despegue era solo de 1360 kg. Según los cálculos, tuvo que alcanzar una velocidad de al menos 320 km / h. El techo está limitado a 1200 m, rango - millas 300 o 483 km.

Un prototipo del nuevo modelo fue construido por Northrop en junio 1940. Después de que se completó el montaje, el experimentado "ala volante" fue enviado a la base aérea de Murok, donde había un gran campo de aviación construido en un lago seco. Las pruebas de la aeronave experimental comenzaron con rodaje y trote en la pista. Después de todos estos controles, el auto podría ser levantado en el aire. Sin embargo, el programa de prueba pronto tuvo que hacer algunos ajustes.


Prueba de tiempo de DJ. Foto Aviadejavu.ru


En julio, 3, el piloto principal de Northrop, Vance Breeze, se dirigió al carril para realizar otra carrera de alta velocidad. Después de obtener una cierta velocidad, el avión estaba en movimiento en el campo de aviación, y sirvió como piloto del equipo. De repente, el puntal de la nariz del chasis golpeó un bache, el auto saltó y se elevó en el aire. V. Brisa logró reaccionar y continuó un vuelo inesperado. El experimentado N1M voló varios cientos de metros a una altura de 5 a 20 pies (1,5-6 m), después de lo cual se sentó con éxito.

Después de aterrizar, el piloto dijo que no logró levantar el avión más de los medidores 5-6. Al enterarse de esto, Jack Northrop notó con amarga ironía que su equipo había logrado crear un avión con un techo de 20 pies. Pronto se identificaron las causas de tales problemas. Resultó que un par de motores 65 fuertes no proporcionan suficiente para el empuje normal del vuelo. Para continuar las pruebas se requirió el procesamiento de la central eléctrica. Además, se decidió modificar el control de paso.

Pronto, un par de motores Franklin 6AC-264F2 se instalaron en lugar de los dos "Lycoming" en la sección central. También tenían un diseño opuesto, pero estaban equipados con seis cilindros y desarrollaron potencia hasta 117 hp. todo el mundo La nueva planta de energía permitió iniciar vuelos completos en diferentes alturas y en diferentes velocidades. Sin embargo, y ahora quedan algunos problemas. Al final resultó que, los canales internos del ala no proporcionaron el enfriamiento normal del motor. Para suministrar el flujo de aire necesario tuvo que usar rejillas de ventilación adicionales.


El único Northrop N1M construido en el museo. Foto por Airandspace.si.edu


Los nuevos motores y los medios mejorados de refrigeración hicieron del avión Northrop N1M experimentado un laboratorio de vuelo completo adecuado para su uso en un ambicioso programa de investigación. En los próximos meses, J. Northrop y sus colegas elaboraron varias configuraciones del "ala volante". Al principio, se probaron nuevas variantes del avión en un túnel de viento, y luego el prototipo de la aeronave se modificó en consecuencia y se puso en marcha. En unos pocos meses, se llevaron a cabo unos doscientos vuelos, en los que se probaron tres docenas de configuraciones de ala. Se estudiaron las propiedades de los rodamientos de planos con diferentes barridos y diferentes ángulos de la V transversal; investigó el efecto de la alineación de la aeronave en los datos de vuelo y también resolvió las características del control de la máquina.

Es curioso que los resultados de la investigación en el túnel de viento y los vuelos de prueba no siempre coincidieran. Algunas configuraciones de ala se mostraron bien durante la purga, pero fallaron las pruebas reales. Tales problemas han llevado a algún retraso en las pruebas debido a la necesidad de nuevas investigaciones.

Además, hubo problemas con el uso adecuado de la capacidad existente. Entonces, al examinar la operación de los controles, el piloto de pruebas Moya W. Stevenson regresó de otro vuelo con malas noticias. Para rodar en el desvío en ese momento, use el plano desviado en el final, que se usa al ingresar al giro. Pero esta técnica no se justificaba: con un giro excesivamente vigoroso, el avión comenzó a balancearse independientemente a lo largo del giro. Tal acumulación fue extinguida rápidamente por el piloto, pero aún así interfirió con el vuelo, lo que dificulta el pilotaje.


La máquina fue restaurada a la última configuración utilizada en las pruebas. Foto por Airandspace.si.edu


Ya en el año 1941, después de otra revisión en el túnel de viento y en el aire, se encontró que el avión N1M simplemente no necesita doblarse sobre las puntas. Independientemente del ángulo de instalación, estos planos no hicieron una contribución significativa a la estabilidad a lo largo del curso. Por este motivo, pronto se registraron las puntas y se convirtió en una continuación del ala, aumentando su alcance y área. Al mismo tiempo desviado solapas reemplazados con frenos de aire nuevo fisionables, solapas que fueron desviados hacia arriba y abajo.

De particular interés es el método para determinar las características de giro de la aeronave. Por sí solo, Northrop N1M podía subir a una altura de no más de 1200 m, lo que no era suficiente para entrar y salir del sacacorchos. Como resultado, el prototipo con los motores apagados con la ayuda de un avión de remolque se llevó a una altura de varios kilómetros, donde el piloto de prueba inició un vuelo independiente y procedió a los controles. Se encontró que el "ala volante" existente es fácilmente remolcado y fácilmente sale del sacacorchos.

Las pruebas del único prototipo de avión continuaron hasta el final de 1941, y permitieron recopilar mucha información sobre la futura arquitectura del avión. El volumen acumulado de datos podría haber contribuido a un mayor desarrollo de una dirección prometedora y al desarrollo de nuevos modelos de aviones. Pronto J. Nortrop, T. von Karman y W.R. Sears se dispuso a diseñar la siguiente máquina inusual. Ella fue puesta a prueba al final de 1942.


Vista del ala y cola. Foto de Wikimedia Commons


El único avión experimentado Northrop N1M fue construido como un soporte volador para probar nuevas soluciones de diseño y estudiar el comportamiento de los aviones de la nueva arquitectura. Con todas sus deficiencias y problemas frecuentes, hizo frente a las tareas y permitió que los ingenieros siguieran trabajando. Sin embargo, él mismo ya no era necesitado por sus creadores. Durante los próximos años, la aeronave permaneció almacenada, sin perspectivas reales.

En 1945, Jack Northrop entregó un avión experimental a la Fuerza Aérea de los EE. UU. Los nuevos propietarios apreciaron este regalo y lo enviaron al Museo Nacional de Aviación. A mediados de los años setenta, el automóvil fue enviado para su restauración, lo que llevó mucho tiempo. Sólo a comienzos de la siguiente década, el N1M restaurado se transfirió al Centro Stephen Udvar-Hazy, una división del Museo Nacional de Aeronáutica y Cosmonauta. Durante la restauración, se utilizó la última configuración de la máquina, que se usó durante las pruebas de vuelo.

El proyecto Northrop N1M fue diseñado para estudiar el esquema del "ala volante" y recopilar información diversa. El único prototipo construido y varios modelos a escala hicieron frente a tareas similares y permitieron que los diseñadores entusiastas siguieran trabajando. Basándose en la experiencia adquirida en el estudio de la primera máquina, el equipo de Jack Northrop pronto creó varios proyectos nuevos y también construyó un avión experimental N9M. La investigación en la arquitectura prometedora de la aeronave continuó.


Residencia en:
http://airwar.ru/
http://aviastar.org/
http://aviadejavu.ru/
http://century-of-flight.net/
https://airandspace.si.edu/
https://jp-petit.org/
Vienen alas voladoras // Mecánica popular. Marzo 1942.
3 comentarios
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  1. +1
    26 Septiembre 2017 15: 22
    Por cierto, Spielberg no se molestó y en la primera película de Indiana Jones tomó un plano similar al del ala voladora alemana, solo que la escala era más grande.
  2. ZVO
    +1
    26 Septiembre 2017 19: 53
    Gracias, informativo!
  3. 0
    26 Septiembre 2017 23: 33
    Solo resta agregar sobre las ventajas y desventajas del ala voladora

    La ventaja de las "alas voladoras" es la ausencia de un fuselaje y grandes aviones de control, lo que reduce el peso específico de la célula y permite aumentar significativamente la masa de la carga útil y / o el suministro de combustible. Para uso militar, es muy importante que la forma de dicho avión sea muy fácil de optimizar para reducir el área de dispersión efectiva y la visibilidad del radar del avión.

    Las desventajas del esquema son la continuación de sus ventajas: una pequeña distancia de los aviones de control desde el centro de masa causa su baja eficiencia, lo que hace que la aeronave sea muy inestable, bostezando, en vuelo. La incapacidad para resolver este problema antes de la introducción de sistemas de control remoto que admiten automáticamente el vuelo en línea recta, ha llevado al hecho de que los aviones de este esquema aún no han recibido una distribución generalizada.

    https://ru.m.wikipedia.org/wiki/Летающее_крыло
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