Northrop HL-10 er et av 5 fly ved NASAs Edwards Flight Research Center (Dryda, California). Disse maskinene ble bygget for å studere og teste de sikre manøvrerings- og landingsfunksjonene til et fly med lav aerodynamisk kvalitet etter retur fra verdensrommet. Studier med HL -10 og andre lignende enheter ble utført i juli 1966 - november 1975.
På grunnlag av teoretiske studier på begynnelsen av 1950 -tallet ble en stump neskegle anerkjent som den mest optimale formen for hodet til lovende ballistiske missiler. Når du kommer inn i atmosfæren, reduserer den løsrevne sjokkbølgen som dukker opp foran apparatet med et slikt hode betydelig den termiske belastningen og gjør det mulig å øke massen av stridshodet ved å redusere tykkelsen på varmebeskyttende belegg.
NACA-spesialistene som deltok i disse verkene fant ut at denne avhengigheten også er bevart for halvkjeglene. De avslørte også en annen funksjon: under hypersonisk strømning skaper forskjellen i strømningstrykk på nedre og øvre overflater et løft, noe som øker flyets manøvrerbarhet betydelig når de forlater bane.
Kjøretøyer med bærer (denne ordningen mottok dette navnet), med hensyn til glidegenskapene, opptar en mellomliggende posisjon mellom ballistiske kapsler og orbitale fly. I tillegg krever bruk av nedstigningskapsler i bemannede romfartøy betydelige utskytnings- og gjenopprettingskostnader. Fordelene med "bærende hus" inkluderer høy design perfeksjon, gjenbrukbarhet, lavere utviklingskostnader sammenlignet med tradisjonelle videokonferansesystemer, etc.
Spesialister ved laboratoriet. Ames, (heretter Ames Center), ble det beregnet en modell av apparatet i form av en sløv halvkegle med en flat øvre overflate. For retningsstabilitet skulle den bruke to vertikale kjøl, som fortsetter konturene til flykroppen. Det returnerte romfartøyet i denne konfigurasjonen fikk navnet M2.
Lignende studier ble utført ved Langley Center. Ansatte har beregnet flere ordninger for et videokonferansesystem med en bærende kropp. Det mest lovende av dem var HL-10-prosjektet ("Horizontal Landing"; 10 er serienummeret til den foreslåtte modellen). HL-10-apparatet hadde en nesten rund midtskips toppflate med tre kjøl, en flat, svakt buet bunn.
Gitt romfartøyets høye ytelse, vurderte NASA sammen med luftvåpenet i 1961 forslag til bruk i måneprogrammet for retur av astronauter. Prosjektene ble imidlertid ikke akseptert. Til tross for kutt i finansiering for pilotprosjekter, fortsatte dette arbeidet takket være innsatsen fra entusiaster. Ett modellfly laget en skalamodell av flyet og utførte kastetester. Virkelig suksess har gjort det mulig å demonstrere opptakene av testene for ledelsen i Dryden og Ames -sentrene. Den første bevilget $ 10 000 fra reservefondene for produksjon av et fullskala apparat, og den andre gikk med på å utføre aerodynamiske tester. Enheten fikk betegnelsen M2-F1.
Den seks meter lange modellen var laget av aluminiumsrør (kraftstruktur) og kryssfiner (karosseri). Et par elevons ble montert på den øvre kanten av haleseksjonen. Eksterne aluminiums kjøl var utstyrt med ror. Gode resultater av blowdowns gjorde det mulig å starte taxitester. Men mangelen på et passende overklokkingsverktøy tvang kjøpet av en Pontiac med en tvunget motor, noe som gir akselerasjon av 450 kg-modellen til 160-195 km / t. Kontrollene hadde lav effektivitet og ga ikke nødvendig stabilisering av produktet. Problemet ble løst ved å eliminere den sentrale kjølen og forbedre kontrollflatene.
I en rekke løp ble modellen hevet over bakken til en høyde på 6 m. Suksessen med testene tillot prosjektdeltakerne å overtale direktøren for Dryden Center til å hekte enheten for selvplanlegging fra bilen. Etter det begynte kastetester av modellen, enheten ble tauet av et C-47-fly til en høyde på 3-4 km. Den første seilflyet fant sted 16. august 1963. Totalt sett viste M2-F1 god stabilitet og håndtering.
Den spektakulære flyturen til den nye enheten, samt de lave kostnadene for arbeidet som ble utført, gjorde det mulig å utvide arbeidet med dette emnet.
I midten av 1964 signerte det amerikanske luftfartsbyrået NASA en avtale med Northrop om bygging av to vingeløse gjenbrukbare kjøretøyer i helt metall med et selvbærende karosseri. De nye kjøretøyene ble betegnet HL-10 og M2-F2, som var forskjellige i profilen til bærerommet.
I utseende gjentok M2-F2 i utgangspunktet M2-F1: en halvkegle med en øvre flat overflate var utstyrt med et par vertikale kjøl uten ytre elevons, ror kunne brukes som bremseklaffer. For å utvide utsikten ble cockpiten forskjøvet fremover, og nesen ble glassert. For å redusere motstanden og forbedre flytforholdene, ble modellens kropp noe forlenget. I haleseksjonen på M2-F2 ble det plassert en ventralklaff for pitchkontroll, den øvre overflaten av skroget ble fullført med et par elevon-klaffer, som ga rullestyring i antifase.
Northrop HL-10-skroget var en omvendt halvkjegle med avrundet øvre flykropp og flat bunn. I tillegg var det en sentral kjøl. I haleseksjonen ble det installert to trapesformede elevanter med små skjold. Balanseringspaneler ble montert på de ytre kjølene, og den sentrale kjølen var et delt ror. Balanseringspaneler og elevonskjold ble bare brukt til stabilisering under trans- og supersonisk flyging. Når du glir etter den aktive delen med en hastighet på M = 0, 6-0, 8, ble de fikset for å unngå en kraftig reduksjon i aerodynamisk kvalitet under landing. Den estimerte landingshastigheten skulle være omtrent 360 km / t.
Siden rakettflyene ble utviklet i ganske strenge økonomiske begrensninger, for å spare penger, var kjøretøyene utstyrt med ferdige enheter og elementer: hovedlandingsutstyret ble hentet fra F-5-jagerflyet, utkastingssetet til F-106-jagerflyet setet, frontstøtten - fra T -39 -flyet.
Instrumenteringen til flyet ble også preget av sin enkelhet - under de første flyvningene manglet de til og med holdningssensorer. De viktigste måleinstrumentene er akselerometer, høydemåler, hastighet, skli og angrepsvinkel.
Begge kjøretøyene var utstyrt med en XLR-11-motor (skyvekraft 3,6 tonn), som ble brukt en kort stund på X-15-flyet. For å øke rekkevidden under en nødlanding, var M2-F2 og HL-10 utstyrt med hjelpevæskedrivende rakettmotorer drevet av hydrogenperoksid.
Drivstofftankene til modellene under kastetestene ble fylt med vann som veide 1,81 tonn.
12. juli 1966 fant den første glideflyet til M2-F2 sted. Modellen som veide 2,67 tonn ble skilt fra B-52 i 13500 meters høyde med en hastighet på M = 0,6 (697 km / t). Varigheten av den autonome flyvningen var 3 minutter 37 sekunder. 10. mai 1967 skjedde det en nødlanding. Årsaken til tap av kontroll var det "nederlandske trinnet", der rullevinkelen var 140 grader.
Det ble besluttet å gjenopprette det falleferdige apparatet ved å endre designet. For å gi sidestabilitet på modellen, som mottok betegnelsen M2-F3, installerte en midtkjøl og jetmotorblokker i kontrollsystemet.
Kastetester ble gjenopptatt i juni 1970. Seks måneder senere skjedde den første flyvningen med inkludering av en rakettmotor for flytende drivstoff for bærer. På den siste fasen av testing, fullført i 1972, ble M2-F3 brukt til å løse forskjellige hjelpeoppgaver, inkludert utvikling av et fjernkontrollsystem som en del av romfergen-programmet. Modellens flygeegenskaper ble også evaluert ved begrensende høyde og hastighetsflyging.
I desember 1966 begynte kastetester av HL-10. For dem ble B-52 også brukt. Den aller første autonome flyturen ble komplisert av alvorlige problemer - kontrollen i tverrretningen var ekstremt utilfredsstillende, elevoners effektivitet under svinger falt kraftig. Feilen ble eliminert ved en betydelig revisjon av de ytre kjølene, som dannet en strømning over kontrollflatene.
Våren 1968 fortsatte Northrop HL-10 planlagte flyvninger. Den første lanseringen av den flytende drivstoffrakettmotoren for bæredyktig drivstoff fant sted i oktober 1968.
HL-10 ble også brukt av romfergenes interesser. De to siste flyvningene med apparatet, utført sommeren 1970, var viet til å øve på landingen med kraftverket slått på. For dette formål ble XLR-11 erstattet med tre hydrogenperoksid-væskedrivende rakettmotorer.
Eksperimentet ble generelt sett ansett som vellykket - motorene som opererte under landing reduserte glidebanen fra 18 til 6 grader. Piloten på apparatet bemerket imidlertid at til tross for arbeidet med bakkestyringsmidler, var det noen vanskeligheter med å bestemme tidspunktet for å slå på rakettmotorene.
I løpet av hele testperioden fullførte HL-10 37 lanseringer. Samtidig satte modellen rekordhøyde (27,5 km) og hastighet (M = 1,86) for rakettglider med et bærende karosseri.
Taktiske og tekniske egenskaper:
Lengde - 6,45 m;
Høyde - 2,92 m;
Vingespenn - 4, 15 m;
Vingeareal - 14, 9 m²;
Tom vekt - 2397 kg;
Full vekt - 2721 kg;
Maksimal startvekt - 4540 kg (drivstoff - 1604 kg);
Kraftverk-Reaction Motors XLR-11 firekammerrakettmotor (skyvekraft opp til 35,7 kN);
Flyrekkevidde - 72 km;
Praktisk tak - 27524 m;
Maksimal hastighet - 1976 km / t;
Skyvekoeffisienten per masseenhet er 1: 0, 99;
Vingbelastning - 304, 7 kg / m²;
Mannskap - 1 person.
Tilberedt basert på materialer:
