Military Review

“Flying Fountain Pen” - X-3 “Stiletto”

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El piloto Charles Jäger, el 14 de octubre de 1947, hizo algo aparentemente imposible. En el XS-1, un avión experimental propulsado por cohete, desarrolló una velocidad de M = 1,06. Fue a partir de este vuelo histórico que comenzó la era del supersónico aviación.






En el mismo año en los Estados Unidos, Douglas firmó un contrato para el diseño y la construcción de una aeronave capaz de alcanzar velocidades de M = 2 - M = 3. Se supuso que esta máquina probará los últimos materiales y tecnologías creados para vuelos supersónicos a largo plazo, investigará los procesos aerodinámicos durante los vuelos a tales velocidades y también estudiará las características de vuelo de un ala trapezoidal de pequeña elongación.

Cinco años de desarrollo llevaron a la creación de un avión experimental llamado Douglas X-3 "Stiletto". Al realizar una búsqueda de soluciones óptimas, el diseñador de la empresa investigó más de las variantes 60 de los esquemas aerodinámicos y de diseño de la aeronave. Además, se investigó la posibilidad de utilizar todos los motores que existían en ese momento: turborreactores, propulsores a chorro de flujo directo y motores de cohetes líquidos. Funcionó como una instalación por separado, y varias combinaciones de estos motores. Habiendo realizado tales estudios globales, los especialistas seleccionaron un esquema clásico de un plano medio con un ala trapezoidal recta. Como el sistema de propulsión decidió utilizar la empresa J46 "Westinghouse". Esta instalación consistió en dos motores turborreactores con empuje 31,14-37,75 kN.

La Fuerza Aérea de los Estados Unidos tenía grandes esperanzas para el X-3. Se suponía que este avión desempeñaría un papel clave en el aumento del poder de combate de la aviación de defensa aérea. Sin embargo, las esperanzas de los militares no estaban destinadas a hacerse realidad.

Ya en el proceso de construcción de X-3, resultó que el sistema de propulsión J46 no cumplía con las características declaradas. Las turbinas, de mayor diámetro, no funcionaron en este diseño de la aeronave, por lo que tuvimos que instalar motores que tenían casi la mitad del empuje, lo que naturalmente afectó las características de la aeronave. J34 ha sido instalado. En noviembre, 1951, la construcción de la aeronave estaba casi terminada, sin embargo, los problemas con las centrales eléctricas hicieron que las pruebas de vuelo se pospusieran durante casi un año. Como resultado, el X-3 "Stiletto" se convirtió en un plano, que con gran dificultad alcanzó la velocidad transónica. El avión fue capaz de superar la velocidad del sonido solo en una inmersión suave. Además, el avión era difícil de volar, la velocidad de despegue era de aproximadamente 500 km / h, y el aterrizaje era de aproximadamente 400 km / h, y para el despegue, necesitaba una franja de 4000 m de longitud. Sin embargo, una vez que el avión alcanzó la velocidad M = 1,25.

El avión resultante es un plano medio, fabricado según el esquema clásico, con un ala trapezoidal recta, fabricado utilizando perfiles en forma de diamante con un grosor relativo de aproximadamente 3%. El fuselaje de la aeronave se distingue por un gran alargamiento (su longitud era tres veces la envergadura del ala) y una nariz puntiaguda, convirtiéndose en una linterna baja, con bordes afilados. Para lograr un buen flujo, donaron las comodidades de un piloto que se sienta en una posición ligeramente inclinada en el lado izquierdo de la cabina. El plumaje X-3 "Stiletto" es común: la quilla de un área pequeña estaba equipada con un timón, el horizontal, totalmente giratorio. Obviamente, todos los controles fueron suministrados con refuerzos hidráulicos irreversibles. Tal vez había un amortiguador de desvío. El tren de aterrizaje de triciclo con ruedas individuales se retrae completamente en el fuselaje.

“Flying Fountain Pen” - X-3 “Stiletto”


Debido a la parte frontal alargada del fuselaje, una sección transversal casi triangular y un extremo de viga, el X-3 Stiletto recibió el apodo de "pluma voladora".

En los lados del fuselaje se instalaron dos turborreactores Westinghouse J-34-17 (empuje 18,63 kN / 1900 kg) que tienen una cámara de poscombustión, entre los cuales se colocó un tanque de combustible. Las tomas de aire se colocan directamente detrás de la cabina, en la parte superior del fuselaje. Las tomas de aire tienen espacios que conducen a la capa límite desde la superficie del fuselaje. Las boquillas de escape se extienden detrás del ala debajo del fuselaje y también son ajustables.

El ala del avión es trapezoidal, recta. El perfil del ala es romboidal. Su área sin la parte ventral era 9,3-10,2 m². en el ala había aletas nasales, alerones y aletas ranuradas, calcetines y particiones descendentes para evitar que la capa límite se desprendiera. Para la suspensión de calcetines y alerones, se instalan nodos externos, por lo que hay carenados largos debajo del ala. Debido a las cargas significativas (aproximadamente 1000 kg / m²), el ala estaba hecha de titanio con una sección transversal sólida (menos los canales de control).

La cabina encaja en el contorno geométrico de la parte media del fuselaje. Estaba equipado con un parabrisas con una sección transversal triangular, que estaba hecha de dos placas de plexiglás. La silla (desplazada hacia la izquierda desde el eje de simetría y ligeramente hacia atrás) en caso de accidente, fue expulsada hacia abajo. La silla estaba equipada con dos estabilizadores y una pistola, para separar al piloto a una altura de 3400 m de la silla. En el caso de dejar el avión en altitudes más bajas, el piloto se separó del asiento después de 3 segundos después de la expulsión. Para crear condiciones de vida normales en la cabina, se instaló un poderoso sistema de aire acondicionado en el avión.

Dado que, a la velocidad de vuelo calculada, puede producirse un fuerte aumento de la temperatura de la estructura, se ha hecho necesario usar enfriamiento artificial de la parte frontal del fuselaje por medio de la circulación forzada debajo de la piel del combustible.



Dado que el X-3 no era un vehículo de combate, el laboratorio aerodinámico de vuelo instaló una gran cantidad de equipos experimentales y de prueba, especialmente desarrollados en NACA. El fuselaje albergaba alrededor de 550 kilogramos de equipo experimental, 850 tenía orificios de drenaje en las superficies para medir la presión, los coladores X-NUMX medían voltajes y cargas de aire, y las temperaturas de cobertura se midieron y registraron en los puntos 185.

Se planeó construir dos copias, pero solo una logró completar. X-3 realizó el primer vuelo de 20 el 1952 de octubre del año, un año después de la fecha prevista. Las pruebas se realizaron en el aeródromo de Edwards Air Base. Ya no se discutió M = 2, y el X-3 pudo alcanzar la velocidad del sonido solo en un vuelo, que correspondió a M = 1,25. Naturalmente, los sueños de los militares de un súper helicóptero se rompieron. Las pruebas han demostrado que la baja relación de empuje a peso, las grandes cargas unitarias en el ala y las altas velocidades de despegue y aterrizaje hacen que la aeronave sea extremadamente difícil de controlar, y también insegura para operar, especialmente durante el despegue / aterrizaje. La velocidad de aterrizaje fue 350 km / h! El piloto no se vio facilitado por la vida y una cabina de piloto apretada y una revisión deficiente. Probadores experimentados fueron invitados a volar el Flying Pen, entre los cuales se encontraba el famoso Chuck Iger. Desde 1952 a 1956, el avión realizó vuelos 30. La NASA 1956 en el otoño del año completó las pruebas del X-3. Todo el equipo y el equipo se retiraron de la aeronave, y el automóvil mismo se transfirió al Museo de la Fuerza Aérea en Dayton (pc. Ohio), donde permanece hasta el día de hoy.

Este avión, a pesar de que volaba mal, hizo una contribución muy seria al desarrollo de la aviación. Adquirió experiencia en el uso de titanio. Se utilizó un ala delgada y delgada de alargamiento pequeño en el F - 104, y el trabajo relacionado con la búsqueda de la configuración y el material de los neumáticos de la rueda del chasis que soportan velocidades de despegue / aterrizaje más allá del límite fue útil cuando se desarrolló el SR - 71.




características de performance de la aeronave:
Envergadura - 6,91 m;
Longitud - 20,35 m;
Altura - 3,80 m;
Área del ala - 24,30 m2;
Peso en vacío - 7300 kg;
Peso máximo de despegue - 10160 kg;
El volumen de los tanques de combustible - 3766;
Tipo de motor - 2 turborreactor Westinghouse J34-WE-17;
Sin forzar - 2х1530 kgf;
Empuje forzado - 2x2220 kgf;
Velocidad máxima de diseño - 2200 km / h;
Velocidad real máxima - 1070 km / h;
Techo práctico - 11580 m;
Tripulación - 1 hombre.








Preparado con materiales.
http://www.airwar.ru
http://avia.d3.ru
http://www.dogswar.ru
http://www.isra.com
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6 comentarios
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  1. il grand casino
    il grand casino 24 julio 2013 09: 30 nuevo
    +2
    Gracias por el artículo!
    PD 4 fotos - nave espacial Skywalker)))
  2. Constantino
    Constantino 24 julio 2013 09: 55 nuevo
    +1
    Miradas "desafiantes")
  3. abrakadabre
    abrakadabre 24 julio 2013 11: 55 nuevo
    +1
    Un proyecto interesante ¿Qué le sucedería si reemplazáramos los motores por potentes modernos? ¿Cómo volaría? Artículo plus.

    Pensé en uno, o si no, que ve:
    Por un lado, se dice sobre el aterrizaje asimétrico del piloto en la cabina del piloto.
    Por otro lado, una foto del interior de la cabina al final del artículo muestra un aterrizaje completamente simétrico del piloto. Cuál es la ubicación de los controles, qué dispositivos, qué pedales, qué nicho para un asiento de eyección.
    ¿Cómo es eso?

    Un deseo para el autor.: en el diagrama de dibujo del aparato es bastante fácil reemplazar las inscripciones y, lo más importante, las dimensiones geométricas con el idioma ruso y el sistema métrico. Para esto, la pintura estándar es suficiente y literalmente de 10 a 15 minutos de trabajo. Un artículo se beneficiaría de esto.
    Yo, por mi parte, no traduzco pulgadas a metros / centímetros. Y no es tan obvio para nosotros, criado en SI.
    1. Argón
      Argón 24 julio 2013 13: 27 nuevo
      0
      Sí, en realidad los Amers lo hicieron, después de 4 años cuando comenzaron a "asaltar" 2M en la serie. Resultó ser "Starfighter", lo cual es característico de que Estados Unidos lo empuje cuidadosamente a todos los aliados (por ejemplo, los hombres FRG) y "no muy aliados", a pesar del hecho de que en la fuerza aérea nacional No recibí distribución, lo que en realidad no es sorprendente, dado que los signos de estancamiento comenzaron a aparecer ya a 400 km \ h, y dado que aún era necesario sentarse de alguna manera, utilizaron un sistema automático para soplar la capa desde el ala y las aletas, llevando la velocidad de aterrizaje a 270 km \ h (en la primera modificación ) Por cierto, fueron los alemanes quienes dieron al F-104 un segundo nombre, menos sonoro, pero más objetivo: "generar viudas", la confiabilidad del sistema "soplar" mencionado anteriormente, así como el asiento del piloto expulsado, jugaron un papel importante en esto. El MiG-21 se convirtió en nuestro "análogo", que, sin embargo, en términos de su conjunto de características excedió a Starfighter en un orden de magnitud, que se confirmó durante los conflictos indo-pakistaníes.
  4. USNik
    USNik 24 julio 2013 12: 52 nuevo
    +1
    Velocidad máxima de diseño - 2200 km / h;
    Velocidad real máxima - 1070 km / h;

    Jodido guiñó ¿Fue difícil sujetar motores de cohete?
  5. Mister X
    Mister X 24 julio 2013 14: 22 nuevo
    +1
    Cita: abrakadabre
    Por un lado, se dice sobre el aterrizaje asimétrico del piloto en la cabina del piloto.
    Por otro lado, la foto del interior de la cabina al final del artículo muestra el aterrizaje completamente simétrico del piloto.


    Sí, todo parece ser simétrico.
    No se pudo encontrar una foto del asiento del piloto, tal vez haya un problema.