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美国X系列试验机 (X:21-30)

 刀锋一九三八 2013-06-09

诺斯罗普 X-21

角色:试验用航空器
首飞:1963年4月18日
退役:1968年
主要用户:美国国家航空航天局(NASA)
建造数量:2
诺斯罗普 X-21A是一种设计用来测试机翼层流效应控制的试验机。X-21基于道格拉斯WB-66D机身建造。采用嵌入机翼式引擎以便给空气压缩机腾出空间。于1968年4月18日由NASA试飞员杰克·威尔斯驾驶进行了首飞。尽管试飞顺利完成,但大量错综复杂的层流效应依旧导致了整个计划被终止。

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设计与研发
层流控制是一项能够明显改善摩擦系数使得航空器大大降低油耗,提升航程的技术。理论上讲,如果80%的机翼是由层状体组成则摩擦能减小25%。机体表面与空气摩擦产生的力,即粘滞曳力——在紊流边界层的粘滞曳力要比层流层大得多。层流控制主要依靠多孔材料、多重狭窄表面缝隙或小孔来移除部分在边界层流动的空气实现。
X-21进行了两项主要改造,首先是将Allison J71引擎替换为“通用电气”XJ79-GE-13涡轮喷射引擎。X-21A试验机同时还由精密的层流控制系统组成,机翼上总共条有80000个槽,他们能将紊流边界层“吸入”,从而产生一个平滑的层流层。理论上这样能减少空气摩擦,使飞机能有更低的油耗和更大的航程。

 
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测试
在测试中有孔材料的主要问题是槽孔会被碎屑、小虫甚至雨水堵住。在特定条件下,层流表面空气的急速冷却会产生冰晶扰乱层流。最终这个项目由于槽孔堵塞问题而被取消。
无论如何,从X-21试飞中获取的实验数据还是很有价值的。包括不规则表面、边界层扰动效应以及恶劣环境大气中的冰晶对机翼的影响。
* 乘员: 5
    * 长度: 75 ft 3 in (22.94 m)
    * 翼展: 93 ft 6 in (28.51 m)
    * 高度: 25 ft 7 in (7.8 m)
    * 机翼面积: 1,250 ft2 (116.17 m2)
    * 空载重量: 45,828 lb (20,783 kg)
    * 满载重量: 83,000 lb (37,727 kg)
    * 发动机: 2 × 通用电气 J79-GE-13 涡轮喷射引擎, 每个9,400 lbf (41.9 kN)推力
    * 最大速度: 487 kn (560 mph, 896 km/h)
    * 航程: 4,156 NM (4,780 mi, 7,697 km)
    * 升限: 42,500 ft (12,957 m)  

 


 

贝尔 X-22

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角色:短距/垂直起降飞行器原型机

制造商:贝尔航空

首飞:1966年3月17日

状态:1架在博物馆中展出

主要用户:贝尔

建造数量:2

贝尔X-22是一种由四具管槽旋翼推进器驱动的短距起降航空器。可以选择倾斜机翼垂直起飞也可以选择将机翼倾斜45°进行短距起飞。这使得X-22相比前身X-18有更多的战术用途。
 
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X-22的继任者,贝尔XV-15的水平飞行速度达到了525km/h
设计与研发
1962年,美国海军请求建造两架旋翼推进器驱动短距/垂直起飞原型机。贝尔之前已经拥有建造垂直起降航空器的经验并且可以利用现成的样机进行进一步研发。
四个机翼上的推进器均通过一个波互联系统进行同步,机动动作依靠倾斜旋翼实现。
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X-22于1966年3月17日首飞。相比其他斜旋翼飞机(比如贝尔XV-3),X-22从悬停状态过渡到水平飞行状态非常迅速。但是军方似乎对飞机的垂直\短距起降属性更感兴趣。
1966年8月8日,由于动力系统中唯一无冗余部件的旋翼控制失效,第一架原型机不幸坠毁。飞行员生还并描述了事故原因。技术人员将飞机元件拆解用于建造第二架原型机。一号机的机身在之后仍旧用于飞行模拟器。

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第二架X-22首飞于1967年8月26日。同年早些时候,贝尔给飞机加装了可变飞行控制和可奈尔航空实验室制作的稳定系统以改善飞行表现。尽管X-22被认为是同类型飞机中最好的,但该项目依旧被取消了。设计要求的525km时速从未达成,第二架原型机被运往可奈尔航空实验室进行后续试验,直到1988年才正式退役。尽管管槽旋翼推进器被认为是可行的,但是之后再无任何美国军用航空器使用该设计。
 
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X-22现展出于尼亚加拉航空航天博物馆。
    * 乘员: 2
    * 长度: 39 ft 7 in (12.07 m)
    * 翼展: 39 ft 3 in (尾部机翼) / 22 ft 11 in (前部机翼) (11.96 m / 7.01 m)
    * 高度: 20 ft 8 in (6.31 m)
    * 空载重量: 10,478 lb (4,763 kg)
    * 最大起飞重量: 17,644 lb (8,020 kg)
    * 发动机: 4 × 通用电气YT58-GE-8D 涡轮轴发动机, 1,267 hp (932 kW) each
    * 螺旋桨直径: 2.13 m (7 ft)
    * 最大速度: 221 knots (410 km/h / 255 mph)
    * 航程: 445 mi (712 km)
    * 实用升限: 27,800 ft (8,475 m)
  



马丁 X-23 PRIME

 
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角色:升力体试验机
制造商:马丁·玛丽埃塔
首飞:1966年12月21日
退役:1967年4月19日
主要用户:美国空军
建造数量:3
变型:马丁X-24
马丁X-23A PRIME(Precision Reentry Including Maneuvering reEntry)是一种美国空军于1960年代中期研制的小型再返回式升力体试验机。与ASSET(Aerothermodynamic Elastic Structural Systems Environmental Tests)不同,X-23主要用于研究在进入大气再返回时进行机动操作的效应如何。(升力体:一种让机身能够自己产生升力而不需依靠机翼飞行的飞行器外形。 )
 
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图为ASSET
设计
每一架X-23都是由钛、铍、不锈钢以及铝制成。飞行器由两部分构成,尾部主要结构和一个可移除的“手套部分”。整个飞机结构均有马丁公司研发的厚度为20到70mm隔热罩覆盖,机鼻部分则由碳酚醛材料建造。
X-23的气动控制由一对30平方厘米的襟翼实现,在大气层外则使用一套氮气反作用力控制系统。在返回地面过程中速度到达2马赫时一个气球式降落伞会展开以降低下落速度。展开的同时,它的绳索会将主装备间的上部结构剥离使得16.4m的主降落伞展开。之后X-23会在空中由一架经过特殊改装的JC-130B大力神运输机回收。
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飞行测试
首架X-23于1966年12月21日在范登堡空军基地由一枚“阿特拉斯”火箭搭载升空。此次任务的模拟了低轨道零横程(cross-range)下的再返回。由于减速伞未能成功打开,首架X-23未回收失败坠入了太平洋。
第二架X-23发射于1967年3月5日,此次飞行模拟了1053公里横程下极超音速条件下的再返回,这次同样因为主降落伞未能打开而使飞行器落入了太平洋。
最后一次X-23飞行任务进行于1967年4月19日,此次任务模拟了从低地球轨道1143公里横程下的再返回。这次所有系统工作正常,X-23成功回收。一个美国空军评估小组表示X-23“随时可以再次上天”。但是此后该机型并未执行任何后续任务,现展出于美国空军博物馆。
性能参数:
    * 乘员: 无
    * 长度: 6 ft 9 in (2.07 m)
    * 翼展: 3 ft 10 in (1.16 m)
    * 高度: 2 ft 1 in (0.64 m)
    * 载重: 890 lb (405 kg)
    * 发动机: 氮气反作用力推进器
    * 最大速度:  25马赫
    * 航程: 710 miles (1,143 km)
    


马丁·玛丽埃塔 X-24A

 
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角色:升力体试验机
首飞:1969年4月17日
退役:1975年11月26日
主要用户:美国空军 美国国家航空航天局
建造数量:1
原型:X-23
变型:马丁·玛丽埃塔 X-24B
马丁·玛丽埃塔 X-24A是一个美国空军与美国宇航局称为PILOT的联合研究项目产物(1963-1975)。该机型主要用于测试升力体概念,试验无动力重回大气层以及着陆。该概念被应用于后来的航天飞机。
X - 24
设计与研发
X-24是NASA飞行研究中心与空军合作进行的一系列升力体试验机项目之一。升力体试验机主要用于验证这类由飞行员驾驶的无翼飞行器是否具有从太空返回地球并能像飞机一样在指定地点着陆的能力。
文件:起重Bodies.jpg
X-24(型号:SV-5P)由马丁·玛丽埃塔公司制造,在加州爱德华兹空军基地进行试飞。X-24A是继NASA M2-F1(1964)、诺斯罗普HL-10(1966)、诺斯罗普M2-F2(1968)、诺斯罗普M2-F3(1970)之后的第四种升力体试验机。
 
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M2-F3与HL-10。下图为M2-F1
 
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X-24A外形呈“短粗胖”的泪滴状,加装了垂直尾翼用于飞行控制。1969年4月17日X-24A进行了首次无动力滑翔飞行。1970年3月19日进行了首次动力飞行。飞行器由一架改装过的B-52搭载爬升到45000英尺(13.7km)后投放,之后X-24A会根据任务不同直接滑翔降落或者启动火箭引擎继续爬升。X-24A共进行了28次飞行,最大飞行高度71,400英尺(21.8km),最大速度1036mph(1,667 km/h) 。
 
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SV-5J
在了解到查克·耶格(X-1试飞员)希望能有一些喷射动力X-24A用于训练后,马丁公司主动设计建造了两架SV-5J样机。
SV-5J是X-24A的喷射动力版本(原版为火箭动力),SV-5J的尺寸与原版机相同,只是用一具1360kgf推力的Pratt & Whitney J60-PW-1喷射引擎取代了X-24A的Reaction Motors XLR-11-RM-13火箭引擎。马丁公司还建造了一件不能飞行的全尺寸SV-5J样机。
文件:试点主要塞西尔鲍威尔和X - 24A上的湖底 - GPN - 2000 - 000222.jpg
但是马丁公司始终未能说服试飞员米尔顿·汤姆逊(X-15试飞员)驾驶SV-5J,即便是提供了20000美元的额外奖励之后。两架样机最终都未能上天。
原版X-24A被改装为X-24B后,其中一架SV-5J最终被改回X-24A展出于美国空军博物馆。
不可飞行的样机模型最终在某些好莱坞电影里被当做太空船。
文件:马丁X - 24B USAF.jpg
服役历史
整个项目进行期间,X-24A共进行了28次飞行。它与HL-10共同证明了航天飞机可以进行无动力降落。
1972年,X-24A被改装成与它外型完全不同的X-24B。“短粗胖”的X-24A被改成了“飞行熨斗”:机身上部鼓起,机身下部扁平,还拥有一个尖鼻和双三角翼。X-24A的布局被后来原定部署到国际空间站上的X-38“乘员返回载具”采用。
 
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 * 乘员: 1
    * 长度: 24 ft 6 in (7.47 m)
    * 翼展: 11 ft 6 in (3.51 m)
    * 高度: 9 ft 7 in (2.92 m)
    * 机翼面积: 195 ft2 (18.1 m2)
    * 空载重量: 6,360 lb (2,885 kg)
    * 满载重量: 10,700 lb (4,853 kg)
    * 最大起飞重量: 11,447 lb (5,192 kg)
    * 发动机: 1 × Reaction Motors XLR-11rs 四燃烧室火箭引擎,可提供 8,480 lbf (37.7 kN)推力
    * 最大速度: 1,036 mph (1,667 km/h)
    * 航程: 45 miles (72 km)
    * 实用升限: 71,407 ft (21,763 m)
    * 机翼负载: 59 lb/ft2 (288 kg/m2)
    * 推重比: 0.70


马丁·玛丽埃塔 X-24B

 
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角色:升力体试验机

制造商:马丁·玛丽埃塔

首飞:1973年8月1日

退役:1975年11月26日

主要用户:美国空军 美国国家航空和航天局

建造数量:1(重新改造的X-24A)

研发自:马丁·玛丽埃塔 X-24A


为了减少建造试验机的花费,空军将X-24A送回马丁·玛丽埃塔公司将其改造成“飞行熨斗”。X-24B首次滑翔飞行进行于1973年8月1日,首次动力飞行进行于1973年11月15日。
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X-24C
1972-1978年间有多种"X-24C"方案浮出水面,其中最值得一提的是洛克希德“臭鼬工厂”设计的采用超音速冲压发动机的L-301,最大速度可达8马赫。
文件:X - 24C配置一月1977.jpg
 X - 24C配置图像大约在1977年1月。从配置的X - 24C的高超音速研究飞机发展研究-第二阶段
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服役历史
X-24B的主要任务是验证无动机大气再返回时无动力精确返回操作的可行性。X-24B的最高速度达到了1873km/h,最大高度22.59 km。
文件:X - 24B - flying.jpg
X-24B的最后几次试飞中,飞行器有两次成功的爱德华兹空军基地的主跑道上,这标志着无动力大气再返回降落是可行的。这几次试飞成为了NASA航天飞机计划中的重要里程碑。
 
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X-24B现展出于美国空军博物馆。

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性能参数:

* 乘员: 1
    * 长度: 37 ft 6 in (11.43 m)
    * 翼展: 19 ft 0 in (5.79 m)
    * 高度: 9 ft 7 in (2.92 m)
    * 机翼面积: 330 ft? (30.7 m?)
    * 空载重量: 8,500 lb (3,855 kg)
    * 满载重量: 11,800 lb (5,350 kg)
    * 最大: 13,800 lb (6,260 kg)
    * 发动机: 1 × XLR-11-RM-13火箭引擎, 8,480 lbf (37.7 KN)
* 最大速度: 1,164 mph (1,873 km/h)
    * 航程: 45 miles (72 km)
    * 实用升限: 74,130 ft (22.59 km)
    * 机翼载重: 205 kg/m? 
    * 推重比: 0.71

    



X-25(本森 B-8)

 
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角色:单人旋翼机
制造商:本森公司或家庭自制
设计师:伊戈尔 本森
首飞:1955年
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本森B-8是一种小型单座自转旋翼机,尽管1987年工厂就已经不再制造该类型飞机,但是为家庭用户提供的解决方案直到2007年依旧存在。本森B-8是B-7的微改良型。B-8最早被设计为无动力转子风筝(rotor-kite,概念类似于竹蜻蜓)。首飞于1955年并于同年12月6日进行了有动力版本B-8M的飞行,这一设计被证明十分受欢迎且经久不衰,在之后的30年里卖出了数千架。
设计与研发
 
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B-8的设计及其简单,仅由一个飞行员座椅、一个尾翼、一个螺旋桨和一个马达组成。1968年5月美国空军以DDV(Discretionary Descent Vehicle)计划的名义开始研究B-8和B-8M并将其分别重命名为X-25B和 X-25A 。该计划的目的是为了能将一架小型单座自转旋翼机或无动力转子风筝融合进弹射座椅。X-25A和X-25B被用于评估单座自转旋翼机的驾驶和训练要求。但是随着越南战争的结束DDV计划被终止。

 
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 * 乘员: 1 
    * 长度: 11 ft 3 in (3.43 m)
    * 主旋翼直径: 22 ft 8 in (6.91 m)
    * 高度: 6 ft 3 in (1.91 m)
    * 空载重量: 247 lb (112 kg)
    * 满载重量: 551 lb (250 kg)
    * 发动机: 1 × McCulloch 4318 piston engine, 72 hp (54 kW)
    * 最大速度: 95 mph (153 km/h)
    * 航程: 84英里 (137 km)
    * 实用升限: 15,000 ft (4600 m)
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X-26 “护卫舰”
角色:研究和训练用航空器
国家:美国
制造商:史伟泽与洛克希德
设计:厄尼和威廉·史伟泽
主要用户:美国海军试飞员学校
建造数量:7
研发自:GS 2-32
变型:QT-2, QT-2PC and X-26B
X-26是最长寿的一个X试验机项目,该项目包括X-26A“护卫舰”滑翔机和机动化的X-26B低噪推进版本:QT-2, QT-2PC和QT-2PCII。所有型号均基于史伟泽SGS 2-32滑翔机。
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研发
X-26A被美国海军用于训练试飞员应对"惯性耦合"现象。喷射教练机若遭遇"惯性耦合"会十分危险。X-26基于"史伟泽"SGS 2-32滑翔机滑翔机,滑翔机较喷射机反应慢得多也更容易控制,这使得X-26成为了一个相对安全的训练平台。美国海军起初订购了4架,3架在训练中坠毁。海军随后又购买了3架用于替换坠毁的滑翔机。
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服役历史
两架来自美国海军试飞员学校X-26项目的"史伟泽" 2-32滑翔机被洛克希德改装为QT-2型(QT是微声推进Quiet Thruster的缩写)。1967年X-26加装了“大陆”O-200引擎,V-Belt减速系统,一个四叶木质螺旋桨并升级了机身。
 
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由于其出众的静音飞行特性,这款滑翔机再次被改装为军用型QT-2PC。机上加装了GFE航电设备、涂装迷彩用于夜间任务。QT-2PC在1968年春节攻势期间在越南成功完成了秘密空中侦察任务。两架QT-2PC于1969年返回美国海军试飞员学校并被重命名为X-26B。
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性能参数:
X-26 “护卫舰”
    * 乘员:2
    * 长度: 26 ft 9 in (7.92 m)
    * 翼展: 57 ft 1.5 in (17.37 m)
    * 高度: 9 ft 3 in (2.74 m)
    * 机翼面积: 180 ft2 (16.7 m2)
    * 空载重量: 857 lb (389 kg)
    * 满载重量: 1,430 lb (650 kg)
    * 发动机: 无
    * 机翼纵横比: 18
    * 最大速度: 158 mph (254 km/h)
    * 机翼载重: 39 kg/m2 (7.9 lb/ft2)
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X-26B  QT-2PC
    * 乘员: 2
    * 长度: 30 ft 9 in (9.33 m)
    * 翼展: 57 ft 1.5 in (17.37 m)
    * 高度: 9 ft 3 in (2.74 m)
    * 机翼面积: 185 ft2 (16.7 m2)
    * 满载重量: 2,500 lb (kg)
    * 发动机: 1 ד大陆”O-200四汽缸气冷引擎,100 hp (75 kW)
    * 机翼纵横比: 18
    * 燃油量: 20加仑
    * 升限: 13,000 ft (m)
    * 爬升速度: 200 ft/min (m/s)
    * 机翼负载: kg/m2 (lb/ft2)
    * 续航时间: 计划 = 4小时以上; 实际 = 6.7小时以上
    * 低噪音巡航速度: 70 - 80 mph

      

  

洛克希德 CL-1200 “枪骑兵”/X-27

 
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角色:拦截机
国家:美国
制造商:洛克希德
设计师:Clarence L.'Kelly' Johnson
状态:在样机阶段即被取消
花费:240万美元(1970)
洛克希德 CL-1200 “枪骑兵”是F-104的改进型。主要面向出口市场,直接与诺斯罗普F-5E,Dassault Mirage F1,诺斯罗普YF-17,道格拉斯F-4E“鬼怪”竞争。洛克希德希望能充分利用对F-104的公共组件与系统的生产经验,同时通过再利用已有的加工和生产线来使成本降到最低。
CL-1200大量使用了F-104的设计,相比原机增加了翼展,拓宽了横尾翼。这两项改变都是为了改善飞机操控性和短距起飞表现。CL1200-1使用的是升级版的F-104引擎,通用电气J79喷射引擎,而CL1200-2则使用的是Pratt and Whitney TF-30涡扇喷射引擎。
CL-1200-1加入到了激烈的出口战斗机市场竞争中,但是"诺斯罗普"F-5最终赢得了竞标,“枪骑兵”失去了其主要目标市场,样机未完成时计划便被取消了。
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X-27是美国空军源于CL-1200“枪骑兵”的高性能试验航空器计划。该机型的主要用途就是测试先进的高性能引擎和装备。然而又一次的,X-27计划仅停留在了全尺寸模型阶段。

CL-1200-2是为参与1972年的轻型战机市场竞争而研发的,但在竞标中再次败给了"诺斯罗普"的YF-16与YF-17(即F-18)。
后续的变型还包括为美国海军研制的CL-1400、CL-1400N。
CL-1200 设计
作为F-104的继任者,“枪骑兵”同样也是洛克希德“臭鼬工厂”的产品。在Clarence L "Kelly" Johnson领导研发团队期间,“臭鼬工厂”的设计师们已经完成了该型号的所有气动性研究和风洞测试。
机身
CL-1200继承了F-104的机身基本架构,长度的增加使油箱容量提高了46%。与F-104不同,CL-1200尾部机身是由钛合金制造。机翼改为上单翼,同时面积增大了53%,新的机翼翼展为29英尺(8.8 m)并增加了前缘翼边条。F-104的T尾翼换成了传统的低置平尾,希望能够避免大迎角下机翼对水平尾翼的扰动导致失速。经过重新配置的尾翼同时还能消除F-104已知的自动上仰问题。
CL-1200的起落架、液压和电子系统依旧沿用自F-104。挡风玻璃使用来自F-104S的加强版,可以经受较高马赫数下的气动发热现象。计划还包括一个双座教练机、侦察和一个全天候拦截机版本。这三个版本都计划分别使用TF-104G, RF-104G和F-104S的现成机身和技术。
武装
“枪骑兵”的主武器为一门20mm M61A1“火神炮”,30mm DEFA航炮可选。为了能够胜任对地攻击任务,CL-1200提供了9个武器挂槽:机身下一个,每边机翼各三个,每侧翼尖各一个。内侧机翼可挂载两枚AS-30对地导弹,在短程对地攻击任务中CL-1200可挂载重量达12,000 lb (5,450 kg)的武器。对空武器可挂载AIM-7“麻雀”导弹以及AIM-9“响尾蛇”。外挂油箱采用和F-104的相同型号,可挂载在翼尖。
性能

CL-1200满载时总重为35,000 lb (16,000 kg),最大速度1,700 mph (2,720 km/h, 2.5马赫)。起飞距离预估为 1,450 ft (440 m)。洛克希德的主设计师"Kelly" Johnson认为CL-1200-2能在空对空作战中“胜过任何已知战斗机”。


1970年11月“诺斯罗普”公司的F-5-21赢得了出口战机市场的竞争;市场对大量使用F-104设计的CL-1200兴趣不大,项目不得不终止。
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X-27研发
美国空军原本计划购买至少一架“枪骑兵”试验机进行2.6马赫飞行试验。X-27的总体外形与原版“枪骑兵”类似,但使用的是改良版的引擎和矩形进气口。然而X-27项目几乎没有受到来自国会和空军的支持。由于缺乏资金,没有一架可飞行的实机建造完成。洛克希德仅建造了一个全尺寸模型。
    * 乘员: 1
    * 长度: 57 ft 3 in / 53 ft 2 in (17.45 / 16.2 m)
    * 翼展: 29 ft 2 in / 28 ft 7 in (8.89 / 8.7 m)
    * 高度: 17 ft 2 in / 16 ft 2 in (5.23 / 4.9 m)
    * 机翼面积: 300 ft2 (28 m2)
    * 机翼: Bi-convex
    * 空载重量: 17,885 / 17,250 lb (8,112/ 7,800 kg)
    * 满载重量: 24,385 / 32,500 lb (11,061 / 16,000 kg)
    * 最大起飞重量: 35,000 lb (15,900 kg)
    * 发动机: 1 × Pratt & Whitney TF30-P-100 turbofan
          o 推力: 15,000 lbf (66.7 kN)
          o 开启加力燃烧后推力: 25,000 lbf (111.2 kN)
    * 最大速度: 1,477 / 1,260 节 at 35,000 ft ( 2.57马赫 / 2.19) (1,700 / 1,450 mph, 2,720 / 2,330 km/h)
    * 实用升限: 大于60,000 ft (>18,300 m)
    * 爬升速度: 60,000ft/min (300m/s)
    * 起飞距离: 1,450 ft (440 m)
    * 降落距离: 2,060 ft (930 m)
武器
CL-1200-2 :
    * 1 × 20 mm 通用电气 M61 火神炮 725发弹药
    * 1 × 30 mm DEFA航炮 400发弹药(两者择一)
    * 最大12,000 lb (5,450 kg)重的导弹或其它武器       



X-28 “鹗式”

 
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角色:运动型水上飞机
国家:美国
制造商:家庭自制
设计师:Eut Tileston
首飞:1970年8月12日
“鹗式”是一种单座型水上飞机,由Eut Tileston设计。美国海军曾对该机型进行过评估,原设计主要面向DIY用户,时至今日Osprey航空依旧在出售该机种。
海军对这一机型产生了兴趣,海军航空兵研发中心希望这种小型飞机能在东南亚进行巡逻任务。飞行器需要满足可视飞行准则(visual flight rules,VFR),重量轻,价格低于5000美元并且能在东南亚进行生产。1972年秋,海军购入了一架“鹗式”并将其改造为X-28A。尽管“鹗式”已经达到了项目的多数要求,但是由于没有更多的军用版样机生产出来,计划被迫取消。
文件:X - 28上ground.jpg
X-28现展出于卡拉马祖航空历史博物馆。
X-28A 性能参数:
    * 乘员:1
    * 长度:17 ft 3 in
    * 翼展: 23 ft 0 in (m)
    * 高度: 5 ft 3 in (m)
    * 机翼面积: 97 ft2 (m2)
    * 空载重量: 600lb (kg)
    * 满载重量: 900lb (kg)
    * 发动机: 1 × Continental C-90-12 piston, 18,000 ft (5,500 m)

    * 最大速度: 135 mph (217 km/h)
    * 航程: 370 miles (595 km)
    * 实用升限: 18,000 ft (5,500 m)



格鲁曼 X-29

 
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角色:试验用航空器
制造商:格鲁曼
首飞:1984
状态:退役
主要用户:国防部高级研究计划局(DARPA)
建造数量:2
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X-29试验机主要用于测试前掠翼、全动鸭翼等其他新型航空技术。X-29的气动布局虽然能增
加飞机的灵活性,但是需要借助电脑辅助控制才能保持飞行稳定。机身使用了复合材料,这样不仅能减轻重量还能明显减少前掠翼发生空气弹力变型现象。X-29首飞于1984年,随后进行了近10年的试飞。
文件:两个X - 29上Lakebed.jpg
设计与研发
两架X-29A均由现成的F-5A机身改造而来,机翼材料包含了石墨环氧树脂,前掠角度大于33°。格鲁曼公司的设计师将其内部代号命名为“格鲁曼712型”或“G-712”。
 
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X-29A用于测试飞行中的高机动性操控响应,测试中的最大迎角达到了67°。飞机的外形布局使得X-29A存在固有的不稳定问题,计算机飞行控制系统每秒会进行40次修正。飞行控制系统由三个冗余类比计算机构成,每个都能独立进行飞行修正,但是多个计算机能够相互检查错误。每个计算机都会对得到的数据进行“投票”,这样一来如果有任何一台计算机故障都会立刻被侦测到。

  

文件:格鲁曼公司的X - 29A条空中front.jpg

关于空气弹性变形

由于X-29采用的前掠翼布局,气动升力会产生一股扭曲力使机翼前缘向上翘起。飞行时的迎角越大机翼受到的扭曲力越大,这种空气弹性变形现象可能会导致机体结构损坏。通常情况下金属机翼如果想经受住扭曲力则需要对机翼进行加固,而这样做会增加重量使得设计难以实现。X-29的机翼使用了碳纤维复合材料而非加固机翼的方法用以克服空气弹力变形效应,使用复合材料在避免变型的同时还能减轻机翼重量,一举两得。

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服役历史

 
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首架X-29于1984年12月14日在爱德华空军基地首飞,此次飞行使其成为了第二架上天的前掠翼喷射机(首架前掠翼喷射机是纳粹德国的Ju 287,首飞于1944年)。1985年12月13日,X-29成为了第一架在水平飞行状态突破音障的前掠翼飞机。

文件:格鲁门公司的X29上Lakebed.jpeg

1986年8月进行的飞行研究任务持续了3个小时,该机型被证明非常可靠。第一架X-29并未装备自旋恢复降落伞,因为人们并不认为该机型会陷入自旋状态。第二架X-29则因为参与高迎角研究项目而加装了这类降落伞。NASA的测试从1984年持续到了1991年。首架X-29于1986年退役时已经进行了242次飞行。

文件:格鲁曼公司的X - 29A USAF.jpg

  File:Grumman X-29 model at Smithsonian.jpg

文件:格鲁曼公司的X - 29 Cockpit.jpg
性能参数

 
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 * 乘员: 1
    * 负载: 4,000 lb (1,810 kg)
    * 长度: 48 ft 1 in (14.7 m)
    * 翼展: 27 ft 2 in (8.29 m)
    * 高度: 14 ft 9 in (4.26 m)
    * 机翼面积: 188.8 ft2 (17.54 m2)
    * 空载重量: 13,800 lb (6,260 kg)
    * 最大起飞重量: 17,800 lb (8,070 kg)
    * 发动机: 1 ×通用电气 F404 涡轮风扇喷射引擎, 推力16,000 lbf (71.2 kN)
    * 最大速度: Mach 1.8 (1,100 mph, 1,770 km/h at 33,000 ft (10,000 m))
    * 航程: 350 mi (560 km)
    * 实用升限: 55,000 ft (16,800 m)
  


洛克维尔 X-30

 
 
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角色:单段式入轨空天飞机(SSTO,single-stage-to-orbit)
制造商:洛克维尔国际
状态:1993年取消
主要用户:NASA
建造数量:0
后续机型:X-43
洛克维尔 X-30,也称国家空天飞机计划(National Aero-Space Plane,NASP),这是一个单段式入轨航天器计划(即可从传统机场跑道上起飞,而不需要借助额外的火箭助推器升空),该计划在原型机制造之前便被取消。
文件:X - 30 NASP,电脑辅助设计计算流体力学Dynamics.jpeg
研发
NASP的概念来源于国防部高级研究计划局(DARPA)在1982年-1985年进行的“铜谷”(Copper Canyon)计划。里根总统在1986年的一次国情咨文中提出要在下个十年里建造一种新的“东
方快车”,它能从华盛顿杜勒斯国际机场起飞以25倍音速在地球低轨道飞行然后抵达东京,全程仅需两小时。
 
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研究指出搭载冲压发动机的飞行器最大速度仅能达到8马赫,机体在大气内飞行时由于空气摩擦会产生大量的热,这会导致能量的大幅消耗。X-30计划则希望通过氢将机体表面的热能
送入燃烧室来弥补损失的能量:这样一来20马赫似乎并不那么遥不可及了。X-30项目NASA和国防部高级研究计划局(DARPA)联合参与研制。
“麦克唐纳·道格拉斯”、“洛克维尔国际”和“通用动力”三家公司竞标研发极超音速单段式入轨空天飞机相关技术,Rocketdyne以及 Pratt & Whitney公司则竞标研发X-30的动力部分。
1990年,多家公司由洛克维尔国际领导X-30研发并解决技术和预算障碍。

1993年,X-30项目由于预算削减和遭遇技术瓶颈而被终止。

File:X-30 NASP 2.jpg
设计:
X-30采用了一种高度一体化的引擎架构。铲状的前机身产生的震波能在空气进入引擎之前将其压缩,然后再从船尾喷口喷出。中段加装一个冲压喷射引擎,然而当时设计的冲压引擎距离“可使用”这一标准还很遥远。
X-30的气动外形采用了“乘波”(waverider)设计,升力多来自机身的压缩冲程,“机翼”面积很小仅提供姿态控制。这种外形比较利于高速飞行,但是会使得起飞与低速飞行很困难。

 
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飞行中的X-30机体结构表面的温度预计会达到1800°F (980°C) ,引擎前部边缘的温度可达3000 °F (1650 °C)。这就需要研发一种新的耐高温轻量材料,其中包括被称为“伽马”以及“阿尔法”的钛铝合金,高级碳纤维复合材料,金属基复合材料,碳化硅纤维。其中钛基复合材料被道格拉斯公司用于建造被称为“任务D”的机身部分,相关测试文档堆起来足有8英尺长,8英尺宽,4英尺高。
文件:X - 30 NASP参数及风tunnel.jpeg

1992年,用于存储低温氢的碳纤维增强聚合物燃料箱成功经受住了1500°F (820°C)的考验。尽管必要的结构和推进技术研发仍在进行,但是NASA仍有一些技术障碍需要克服。国防部希望X-30能进行搭载两名成员载人验证飞行,如此一来试验机需要加装仪表,环境控制系统,安全保险装备等。这使得X-30更大、更重、更贵,所需预算超出了一个验证机所能接受的花费。最终X-30计划取消,一个更合适的极超音速飞行器计划浮出水面——无人试验机X-43“Hyper-X”计划,X-43其实就是一个缩小版无人驾驶X-30。

 
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  图为X-43
性能参数
 
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   风洞实验室中的X-30模型


    * 长度: 314.0 ft (95.7 m)
    * 直径: 52.0 ft (15.8 m)
    * 空载重量: 132,000 lb (59,874 kg)
    * 发动机: 1 × 冲压喷射引擎 , 314,700 lbf (1,400 kN)推
    * 最大速度: 23,000 mph (37,000 km/h; 20,000 kn)
    * 30马赫
    * 实用升限: 1,500,000 ft (457,200 m)
    * 机翼负载: 200 lb/sq ft (980 kg/m2) (起飞), 40 lb/ft2 (195 kg/m2) (返回大气)
    * 推重比: 1.049
    * 火箭推进时间: 886 sec
    * 燃料:空气/浆氢(Slush hydrogen)

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