Экспериментальные аппараты Northrop MX-324 и MX-334 (США)

Параллельно с разработкой перспективных бомбардировщиков компания Джека Нортропа работала над созданием новых истребителей схемы «летающее крыло». По очевидным причинам, эта программа началась со строительства экспериментальных летательных аппаратов.

Из всех разработок авиаконструктора Джона Кнудсена «Джека» Нортропа наибольшую известность получили дальние бомбардировщики, построенные по схеме «летающее крыло». Однако компания Northrop планировала использовать подобную архитектуру летательных аппаратов не только в области стратегической авиации. С определенного временно Дж. Нортроп и его коллеги работали над перспективными истребителями, лишенными выраженного фюзеляжа и горизонтального оперения. Первым реальным результатом этих работ стало появление экспериментальных планеров MX-324 и самолетов MX-334.

В ходе испытаний первых опытных «летающих крыльев» марки Northrop было установлено, что подобная схема дает летательному аппарату большую подъемную силу, а кроме того, обеспечивает достаточно высокую маневренность. Подобные особенности необычной схемы можно было бы использовать при создании перспективного истребителя. Также появилось предложение об оснащении подобного самолета реактивным двигателем. Такая силовая установка позволяла совместить высокую маневренность с большой скоростью полета.

К началу 1943 года Джек Нортроп и его коллеги проработали предварительный вариант проекта реактивного истребителя, построенного по схеме «летающее крыло». Этот проект предлагал строительство самолета средних размеров, оснащенного собственным турбореактивным двигателем. На взлете следовало использовать пару твердотопливных ускорителей тягой по 1000 фунтов, сбрасываемых после израсходования топлива. Атаковать цели планировалось при помощи набора крупнокалиберных пулеметов или иного ствольного вооружения, схожего с используемым на истребителях того времени.

В январе 1943 года предварительный проект показали представителям Воздушного корпуса Армии США. Военные заинтересовались новым предложением, и вскоре появился заказ на продолжение работ. Утвержденный план подразумевал разработку, строительство и испытания сразу нескольких новых машин с разной комплектацией и отличающимися возможностями.

Перспективный проект получил официальное «армейское» обозначение XP-79, указывавшее на его экспериментальный характер и принадлежность к истребительной авиации. На фирме «Нортроп» использовалось собственное рабочее название Project 12. Кроме того, вскоре появились несколько новых обозначений. Так, опытный планер новой конструкции был назван MX-324, а полноценный реактивный самолет обозначили как MX-334. Наконец, новый истребитель планировалось разрабатывать под названием MX-365. Предложение о применении ракетного двигателя привело к тому, что некоторые машины семейства получили прозвище Rocket Wing («Ракетное крыло»).

В соответствии с утвержденным планом, испытания следовало начать с продувок и облета планеров, не имеющих собственной силовой установки. Далее к проверкам планировалось привлечь два или три опытных самолета, которые могли иметь разную конфигурацию. На основе опыта и информации, полученных при испытаниях планеров MX-324 и прототипов MX-334, можно было создавать полноценный истребитель для вооруженных сил.

Для получения максимально возможных летных характеристик перспективный истребитель должен был иметь ряд характерных черт. Так, предлагалось использовать крыло с минимальными выступающими агрегатами. При этом, однако, для достаточной путевой устойчивости машину следовало оснастить полноценным килем. Вместе с другими вопросами на стадии предварительных изысканий прорабатывалась эргономика пилотской кабины. Повышение маневренности самолета было прямо связано с ростом перегрузок. Негативное воздействие на летчика решили уменьшать за счет его правильного расположения. По оригинальной задумке конструкторов, пилот XP-79 должен был лежать на животе.

Первый проект MX-324 подразумевал строительство цельнометаллического планера, максимально похожего на будущий экспериментальный самолет MX-334 и полноценную боевую машину. Тем не менее, в проекте не предусматривалось использование собственной силовой установки или убираемого шасси. Несмотря на такие особенности проекта планера, уже при его разработке были созданы и внедрены определенные идеи и решения, впоследствии сохранявшиеся на всех машинах семейства.

Все летательные аппараты «Проекта 12» должны были представлять собой крупное крыло, дополненное несколькими внешними устройствами. В основе конструкции лежал металлический каркас, обтянутый листовым металлом или полотном. Обводы самолета были максимально плавными и отличались минимумом выступающих частей.

Центроплан «летающего крыла» новой конструкции выполнял функции фюзеляжа. При этом он имел минимальное поперечное сечение, благодаря чему почти не выступал за пределы основного крыла. Перед носком крыла значительно выдавался головной обтекатель, выполнявший функции фонаря кабины. Из-за специфической компоновки кабины пришлось использовать развитое носовое остекление, обеспечивавшее хороший обзор передней полусферы. Позади такого фонаря центроплан постепенно уменьшал свою высоту, в хвостовой части сливаясь с крылом.

В хвостовой части центроплана имелась короткая хвостовая балка, незначительно выступавшая за заднюю кромку крыла. Этот агрегат предназначался для монтажа стреловидного киля, не имевшего собственного руля направления. Под хвостовой балкой имелся небольшой дополнительный гребень.

Были разработаны несущие плоскости со стреловидной передней кромкой и незначительной стреловидностью задней. Корневая часть задней кромки отдавалась под установку закрылков, тогда как по всему остальному размаху крыла располагались элевоны. Под законцовками крыла располагались небольшие выступы-гребни. В связи с уменьшением габаритов рудиментарного фюзеляжа крыло планировалось отдавать под установку тех или иных агрегатов.

Планер MX-324 пришлось оснастить четырехколесным шасси. Он получил сразу два носовых колеса, размещенных по бокам от кабины пилота. Основные колеса находились на уровне центра тяжести и закреплялись под консолями. Любопытно, что, как минимум, один опытный планер получил комбинированное колесно-лыжное шасси. Непосредственно на днище монтировалась рама с лыжами, и уже на последних устанавливались колеса.

Опытный планер получил одноместную кабину характерной компоновки. На ее полу имелся мягкий настил, облегчавший работу летчика. Под грудью и шеей летчика помещалось специальное жесткое основание с мягкой обивкой. В передней части кабины находилась ручка управления, в задней – педали. Управлять полетом предлагалось почти так же, как и в случае с некоторыми предыдущими самолетами Дж. Нортропа. Ручка была связана с элевонами, а педали управляли хвостовыми щитками. Попадать в кабину предлагалось при помощи пары люков в верхней и нижней частях крыла.

MX-324 по своим размерам примерно совпадал с будущим истребителем XP-79. Размах крыла составлял почти 11 м, длина – около 4,3 м. Высота – более 2 м. Взлетная масса планера незначительно превышала 1 т, что позволяло буксировать его различными существующими самолетами.

В конце января 1943 года компания «Нортроп» завершила строительство первого опытного планера. Вскоре его отправили в один из исследовательских центров для проведения продувок в аэродинамической трубе. Только после таких проверок планер был допущен к летным испытаниям. В конце зимы того же года машину впервые подняли в воздух. Вскоре к испытаниям присоединился второй MX-324.

Проверки планеров в аэродинамической трубе и в воздухе показали соответствие реальных характеристик расчетным. Взлетая на буксире, планеры могли переходить в самостоятельный свободный полет и выполнять имеющуюся летную программу. Они без труда выполняли маневры по скорости и высоте, выполняли различные фигуры пилотажа и т.д. При этом, однако, имелись некоторые ограничения, прямо связанные с отсутствием силовой установки.

2 октября 1943 года в воздух впервые поднялся самолет MX-334, перестроенный из третьего планера. Однако этой машине тоже пришлось взлетать при помощи буксировщика. Дело в том, что к моменту строительства первого полноценного самолета нового типа компания Aerojet, отвечавшая за создание силовой установки, не успела завершить все требуемые работы. Как следствие, опытный самолет остался без двигателя, и в течение нескольких следующих месяцев фактически оставался третьим опытным планером.

Проект MX-334 подразумевал использование жидкостного реактивного двигателя Aerojet XCALR-2000A-1 с тягой 91 кгс. Для упрощения взлета и определенной экономии жидкого горючего в баках было предложено использовать твердотопливные ускорители достаточной мощности. Их следовало сбрасывать после выработки топлива и взлета. Основной ракетный двигатель отличался высоким расходом топлива, и потому встроенные баки самолета могли обеспечивать его работоспособность лишь в течение 210 с. После этого пилоту приходилось бы переходить в планирующий полет.

Реактивный двигатель помещался в хвостовой части центроплана; его сопло выводилось в соответствующий проем задней кромки крыла. Под размещение баков отдавались некоторые объемы крыла, находившиеся вблизи центра тяжести. Быстрый расход горючего и окислителя не должен был негативно сказываться на центровке самолета.

Для сокращения сопротивления воздуха и определенного роста летных характеристик было использовано новое шасси. Размещение основных колес осталось прежним, но теперь они устанавливались на собственных стойках. Правое носовое колесо удалили, оставив лишь левое на отдельной опоре. Средства уборки стоек не предусматривались. Впоследствии один из построенных опытных образцов получил развитые кожухи шасси. Передняя стойка прикрывалась каплевидным обтекателем, основные – устройствами вытянутой трапециевидной формы.

Испытания самолетов без двигателей продолжались в течение нескольких месяцев. Только в начале лета 1944 года компания-изготовитель получила первое изделие XCALR-2000A-1, пригодное для установки на технику. Жидкостный двигатель и топливные баки были смонтированы на одном из имевшихся в наличии MX-334, после чего стартовал новый этап испытаний. Первый взлет реактивного самолета с использованием собственной силовой установки и твердотопливных ускорителей состоялся 23 июня. Несмотря на все затруднения и проблемы с поставками комплектующих, самолет Northrop MX-334 смог опередить другие образцы своего времени и стать первым американским ракетопланом, успешно поднявшимся в воздух.

Вероятно, уже к моменту начала самостоятельных полетов MX-334 стало ясно, что жидкостные двигатели – тем более, существующие, отличающиеся высоким расходом топлива при низкой тяге – не могут использоваться в новых проектах. Тем не менее, и не самые совершенные двигатели позволяли изучить различные особенности перспективной авиационной техники.

Летные испытания MX-334 в конфигурации ракетоплана продолжались в течение нескольких недель и были завершены в августе 1944 года. За это время специалисты компании «Нортроп» и Воздушного корпуса собрали всю необходимую информацию, которую ранее не удавалось получить из-за отсутствия двигателя. Все основные особенности конструкции, предлагавшиеся для использования в проекте истребителя, прошли проверку на практике. Теперь конструкторы и ученые могли возвращаться к чертежам и расчетам.

Программа испытаний планеров MX-324 и самолетов MX-334 была завершена в конце лета 1944 года и оказалась весьма успешной. Несмотря на все затруднения и ограничения технического характера, несколько опытных машин смогли показать все необходимые качества и позволили накопить значительный объем данных. Полученная в ходе испытаний информация вскоре привела к некоторой переработке основного проекта MX-365 / XP-79. По результатам испытаний в уже сформированный облик истребителя были внесены определенные коррективы.

Вероятно, главным следствием экспериментального проекта стал отказ от идеи использования жидкостного ракетного двигателя. Реактивный MX-334 брал на борт топливо и окислитель лишь на 3,5 минуты полета, что не могло устроить военных. Приемлемая продолжительность полета могла быть получена только при использовании турбореактивной силовой установки. Нестандартное размещение пилота приводило к некоторым затруднениям, но, в целом, дало положительные результаты. Необычная аэродинамическая схема уже была проверена в нескольких предыдущих проектах и потому не вызывала никаких претензий.

В связи с невозможностью применения жидкостного ракетного двигателя Дж. Нортроп и его коллеги были вынуждены переработать существовавший проект XP-79 / MX-365. Кроме того, пользуясь этой возможностью, они внесли в облик истребителя самые заметные изменения. К примеру, была предложена конструкция планера с максимально возможным использованием несущей обшивки. Новый вариант проекта истребителя, построенного по схеме «летающее крыло», получил обозначение XP-79B. Эта машина была выведена на испытания осенью 1945 года и стала одной из самых интересных разработок в истории ранних проектов истребительной авиации. Облик и другие особенности этого истребителя были настолько непривычными, что его следует рассматривать отдельно.

Источник — TopWar.Ru

Настоящий материал самостоятельно опубликован в нашем сообществе пользователем Postwar на основании действующей редакции Пользовательского Соглашения. Если вы считаете, что такая публикация нарушает ваши авторские и/или смежные права, вам необходимо сообщить об этом администрации сайта на EMAIL abuse@proru.org с указанием адреса (URL) страницы, содержащей спорный материал. Нарушение будет в кратчайшие сроки устранено, виновные наказаны.

Комментарии

Подписка
avatar
wpDiscuz