Boeing X-32 - Boeing X-32

„X-32” przekierowuje tutaj. W przypadku 32-liniowych (x32) gniazd PCI Express, zobacz PCI Express .

X-32 JSF
USAF X32B 250.jpg
X-32
Rola Eksperymentalny myśliwiec stealth
Producent Boeing
Pierwszy lot 18 września 2000
Główny użytkownik Agencja Zaawansowanych Projektów Badawczych Obrony (DARPA)

Boeing X-32 to samolot pojęcie demonstrator, który został zaprojektowany dla konkurencji Joint Strike Fighter . Przegrał z demonstratorem Lockheed Martin X-35 , który został następnie rozwinięty w Lockheed Martin F-35 Lightning II .

Rozwój

Tło

W 1993 roku Agencja Obronnych Zaawansowanych Projektów Badawczych (DARPA) uruchomiła projekt Common Affordable Lightweight Fighter (CALF). Celem projektu było opracowanie konstrukcji z funkcją stealth, która zastąpiłaby wszystkie lżejsze samoloty myśliwskie i szturmowe Departamentu Obrony Stanów Zjednoczonych , w tym F-16 Fighting Falcon , McDonnell Douglas F/A-18 Hornet oraz pionowy/krótki start/ podest pionowy ( V/STOL ) AV-8B Harrier II . Mniej więcej w tym samym czasie rozpoczęto projekt Joint Advanced Strike Technology (JAST). W 1994 roku Kongres Stanów Zjednoczonych nakazał połączenie obu w program Joint Strike Fighter .

Wiele firm wzięło udział w pierwszej fazie tego projektu, która polegała na opracowaniu projektów samolotów koncepcyjnych do przedłożenia Departamentowi Obrony . 16 listopada 1996 r. Boeing i Lockheed Martin otrzymały kontrakty na wyprodukowanie dwóch samolotów demonstracyjnych (CDA). Zgodnie z umową myśliwce te miały zademonstrować konwencjonalny start i lądowanie (CTOL), start i lądowanie z lotniskowca (wersja CV) oraz krótki start i lądowanie pionowe (STOVL). Oczekiwano również, że będą one obejmować demonstracje naziemne systemów samolotów reprezentatywnych dla produkcji, takich jak Preferred Weapon System Concept (PWSC).

Jednym z istotnych odstępstw od poprzednich projektów był zakaz wykorzystywania przez firmy własnych pieniędzy do finansowania rozwoju. Każdy otrzymał 750 milionów dolarów na wyprodukowanie swoich dwóch samolotów – w tym awioniki, oprogramowania i sprzętu. Ograniczenie to sprzyjało przyjęciu tanich technik produkcji i montażu, a także zapobiegło bankructwu Boeinga lub Lockheed Martina w celu wygrania tak ważnego konkursu.

Projektowanie X-32

Strategia Boeinga na rzecz przewagi konkurencyjnej polegała na zaoferowaniu znacznie niższych kosztów produkcji i cyklu życia poprzez zminimalizowanie różnic między różnymi wersjami JSF. Dlatego X-32 został zaprojektowany wokół dużego, jednoczęściowego skrzydła delta z kompozytu włókna węglowego . Skrzydło miało rozpiętość 9,15 metra z 55-stopniowym skosem krawędzi natarcia i mogło pomieścić do 20 000 funtów (9 000 kg) paliwa. Celem wysokiego kąta odchylenia było umożliwienie użycia grubej sekcji skrzydła przy jednoczesnym zapewnieniu ograniczonego transonicznego oporu aerodynamicznego oraz zapewnienie dobrego kąta dla zainstalowanego na skrzydłach sprzętu antenowego konformalnego . Skrzydło okazałoby się wyzwaniem do sfabrykowania.

Strategia konkurowania kosztami skłoniła również Boeinga do wybrania systemu wektorowania ciągu z bezpośrednim podnoszeniem , spełniającego wymagania dotyczące krótkiego startu i pionowego lądowania (STOVL), ponieważ wymagałoby to jedynie dodania modułu wektorowania ciągu wokół główny silnik. Jednak ten wybór wymagał zamontowania silnika bezpośrednio za kokpitem i przesunięcia środka ciężkości do przodu ze zwykłego położenia w myśliwcach odrzutowych (w kierunku tyłu samolotu), aby umożliwić zawis w pozycji neutralnej. Boeing zaproponował w latach sześćdziesiątych podobny naddźwiękowy myśliwiec z silnikiem zamontowanym w środku ciężkości z dyszami ciągu wektorowego, ale to nigdy nie wyszło poza zdjęcia opublikowane w Tygodniu Lotniczym . Dla porównania, wpis Lockheed wyglądał jak mniejsza wersja niewidzialnego myśliwca F-22 Raptor . Wewnętrzny pseudonim Boeinga X-32 to „Monica”. Kolejnym efektem wyboru systemu bezpośredniego podnoszenia był duży wlot powietrza montowany pod brodą. Wymagało to dostarczenia wystarczającej ilości powietrza do silnika głównego (aby zapewnić ciąg niezbędny do zawisu) podczas fazy zerowej prędkości poziomej, kiedy silnik nie mógł wykorzystać ciśnienia powietrza naporu. Efektem domina tego dużego wlotu była potencjalna bezpośrednia widoczność łopatek sprężarki na radar (patrz przekrój radaru ). Możliwości łagodzenia obejmowały zmienne przegrody zaprojektowane do blokowania przychodzących fal radiowych bez negatywnego wpływu na przepływ powietrza.

Zmiany projektowe

Dwa samoloty X-32 miały konstrukcję skrzydła typu delta. Jednak po ośmiu miesiącach budowy koncepcyjnego samolotu demonstracyjnego, wymagania JSF dotyczące manewrowości i ładowności zostały dopracowane na prośbę Marynarki Wojennej, a projekt skrzydła delta Boeinga nie spełniał nowych celów. Inżynierowie zmienili konstrukcję samolotu, wprowadzając konwencjonalny skośny podwójny ogon, który zmniejszył wagę i poprawił zwrotność, ale na zmianę samolotu było już za późno. Oceniono, że wystarczyłyby do zademonstrowania technologii Boeinga.

14 grudnia 1999 roku Boeing zaprezentował oba swoje prototypy koncepcji w swoim zakładzie w Palmdale w Kalifornii przed 5500 uczestnikami. Chociaż spodziewano się pojawienia się X-32A, wprowadzenie X-32B było niespodzianką, ponieważ budowa drugiego samolotu rozpoczęła się jakieś trzy miesiące po pierwszym i została zakończona sześć tygodni po X-32A. Boeing przypisał szybką budowę wersji STOVL do wykorzystania cyfrowych metod projektowania i montażu. Po zainstalowaniu silnika Pratt & Whitney F119 w kwietniu 2000 r., X-32A rozpoczął testy taksowania z niską i średnią prędkością, które zakończono pod koniec maja.

Testy w locie

Ze względu na ciężką konstrukcję skrzydła typu delta X-32, Boeing zademonstrował lot STOVL i lot naddźwiękowy w oddzielnych konfiguracjach, przy czym konfiguracja STOVL wymagała usunięcia niektórych części z myśliwca. Firma obiecała, że ​​ich konwencjonalna konstrukcja ogona do modeli produkcyjnych nie będzie wymagała oddzielnych konfiguracji. Z kolei samolot demonstracyjny Lockheed Martin X-35 był w stanie przechodzić między konfiguracją STOVL a konfiguracją naddźwiękową w trakcie lotu.

Pierwszy lot X-32A (zaprojektowanego do testów CTOL i lotniskowców) odbył się 18 września 2000 r. z fabryki Boeinga w Palmdale do bazy sił powietrznych Edwards . Samolot, pilotowany przez pilota testowego Boeinga Freda Knoxa, zajął 2200 stóp (670 m) pasa startowego, zanim wzbił się w powietrze z prędkością 150 węzłów (280 km/h; 170 mph) około godziny 8:00. Krótko po starcie wykryto niewielki wyciek hydrauliczny i lot został skrócony do 20 minut z oczekiwanych 30-40 minut. Według Knoxa, samolot pościgowy F/A-18 wymagał „dużo dopalacza”, aby nadążyć za X-32 na początkowych etapach. Podczas lotu samolot osiągnął 3000 m, prędkość 200 węzłów (370 km/h; 230 mph) i kąt natarcia 13°. Pomimo skróconego lotu wykonano około 80% zaplanowanych punktów testowych. Był napędzany konwencjonalną pochodną turbowentylatora z dopalaniem F-22, oznaczoną F119-PW-614C.

29 marca 2001 roku wersja X-32B STOVL wykonała swój pierwszy lot. Lot trwał 50 minut, gdy samolot leciał z Palmdale do Edwards AFB. Lot był pierwotnie zaplanowany na trzeci kwartał 2000 roku. Zmodyfikowana wersja silnika -614C, znana jako F119-PW-614S, napędzała samolot STOVL. W normalnym locie -614S był skonfigurowany jako konwencjonalny turbowentylator z dopalaniem. Jednak w trybie STOVL zawór motylkowy kierował gazy spalinowe ze strumienia rdzenia do pary dysz wektorowania ciągu umieszczonych w pobliżu środka ciężkości samolotu. Przed tymi dyszami dysza z sitkiem strumieniowym zapewniała warstwę chłodnego powietrza obejściowego, aby zminimalizować recyrkulację gorącego gazu. W pobliżu końcówek skrzydeł znajdowała się również para kanałów prowadzących do dysz walcowych. Dwie pary kanałów zasilały dysze odchylające w tył i w przód. Dopalacz był nie zapalony, brak przepływu gazu podczas podnoszenia. X-32B osiągnął lot STOVL w podobny sposób jak AV-8B Harrier II z wektorowaniem ciągu w spalinach odrzutowych. Płynne przejście (pomiędzy trybami STOVL i trybami normalnymi) uzyskano dzięki utrzymywaniu stałego dopasowania silnika, ułatwione przez algorytm systemu sterowania utrzymujący stałą całkowitą powierzchnię efektywną dyszy. W ten sposób silnik nie wiedział, że różne dysze są otwierane i zamykane, aby zakończyć przejście.

Zasadniczo F119-PW-614S był silnikiem z bezpośrednim podnośnikiem, podczas gdy zespół Lockheed Martin STOVL zastosował bardziej złożoną i bardziej ryzykowną alternatywę, znaną jako F119-PW-611, która składała się ze zdalnego wentylatora podnośnika napędzanego wałem, napędzanego przez silnik główny . Jednak generowało to większy ciąg nośny niż jest to możliwe przy użyciu wyłącznie bezpośrednich gazów spalinowych. Udany projekt miałby większą ładowność, a tym samym większy zasięg niż zwykły turbowentylator z wektorem ciągu .

Testy w locie samolotów obu firm trwały do ​​lipca 2001 roku.

Konkurs JSF

Główny artykuł: program Joint Strike Fighter
Makieta produkcji JSF Boeinga. Zwróć uwagę na oddzielne skrzydło i stateczniki.

26 października 2001 r. Departament Obrony ogłosił, że Lockheed Martin X-35 wygrał konkurs JSF. X-35 zostałby rozwinięty do produkcji Lockheed Martin F-35 Lightning II .

Utrata kontraktu JSF z Lockheed Martin w 2001 roku była poważnym ciosem dla Boeinga, ponieważ reprezentował on najważniejszy międzynarodowy projekt myśliwca od czasu konkursu programu Lightweight Fighter w latach 60. i 70., który doprowadził do powstania F-16 Fighting Falcon i F/A-18 Szerszeń . W tamtym czasie wielkość produkcji JSF szacowano na od 3000 do 5000 sztuk. Przed przyznaniem kontraktu wielu ustawodawców forsowało ideę zatrzymania przegrywającego konkurenta jako podwykonawcy; jednak zasada „zwycięzca bierze wszystko” nie została zmieniona. Niemniej jednak Boeing postrzega swoje prace nad X-32 jako strategiczną inwestycję, dostarczającą ważnych technologii, które był w stanie zastosować w Boeingu F/A-18E/F Super Hornet i innych badaniach.

Przetrwanie samolotu

X-32B na wystawie w Patuxent River Naval Air Museum

W 2005 roku Boeing X-32A został przeniesiony do Muzeum Narodowego Sił Powietrznych Stanów Zjednoczonych niedaleko Dayton w stanie Ohio . Jego stan pogorszył się z powodu przebywania na zewnątrz przez kilka lat po zakończeniu zawodów JSF, ale teraz znajduje się w pomieszczeniu i planuje się jego renowację.

X-32B został przeniesiony do Patuxent River Naval Air Museum sąsiadującego z NAS Patuxent River w St. Mary's County w stanie Maryland w 2005 roku. Przeszedł renowację w placówce restauracyjnej muzeum w czerwcu 2009 roku i jest obecnie wystawiany.

Specyfikacje

Tabele perspektywiczne

Dane z Frawley

Ogólna charakterystyka

  • Załoga: 1
  • Długość: 45 stóp 0,1 cala (13,72 m)
  • Rozpiętość skrzydeł: 36 stóp 0 cali (10,97 m)
  • Wysokość: 17 stóp 3,8 cala (5,28 m)
  • Powierzchnia skrzydła: 590 stóp kwadratowych (54,8 m 2 )
  • Masa własna: 24 030 funtów (10 900 kg)
  • Maksymalna masa startowa: 38 000 funtów (17 200 kg)
  • Zespół napędowy: 1 x Pratt & Whitney YF119 -PW-614 turbowentylator dopalania , 28 000 lbf (120 kN) ciąg suchy, 43 000 lbf (190 kN) z dopalaczem

Wydajność

  • Maksymalna prędkość: 1200 mph (1931 km/h, 1000 węzłów) na wysokości
  • Maksymalna prędkość: Mach 1,6
  • Zasięg na profilu misji USAF : 850 mil morskich (1574 km)
  • Zasięg na profilu misji USN : 750 mil morskich (1389 km)
  • Zasięg na profilu misji USMC / RN : 600 NMI (1112 km)

Uzbrojenie

  • 20 mm M61A2 działko lub 27 mm Mauser BK-27 armaty
  • Wewnętrzne 6 AMRAAM pociski powietrza powietrze lub 2 AMRAAM pociski powietrza atmosferycznego i 2 x 2000 funtów (900 kg) Liczba prowadzony bomby
  • Zewnętrzne: Ok. 15 000 funtów (6800 kg) pełnej gamy zewnętrznych magazynów, w tym broni kierowanej, pocisków przeciwradiolokacyjnych , broni powietrze-ziemia, pomocniczych zbiorników paliwa

Zobacz też

Samoloty o porównywalnej roli, konfiguracji i epoce

Powiązane listy

Bibliografia

Uwagi
Bibliografia

Zewnętrzne linki