Экспериментальный летательный аппарат Northrop M2-F2 (США)
С конца пятидесятых годов прошлого века специалисты NASA изучали тематику т.н. несущего корпуса / фюзеляжа. Летательный аппарат с необычными внешними обводами, несмотря на отсутствие крыла, мог планировать и показывать достаточно высокие летные характеристики, что представляло интерес в контексте дальнейшего развития космической программы. После проведения ряда испытаний группа ученых-энтузиастов построила полноразмерный опытный образец под названием NASA M2-F1. Через несколько лет после него на аэродром для проверки вышел второй экспериментальный летательный аппарат той же архитектуры. В истории авиации он остался под названием Northrop M2-F2.
Напомним, суть концепции несущего корпуса (Lifting body) заключается в отказе от плоскостей традиционного вида, роль которых отдается фюзеляжу особой формы. Полуконическая конструкция с выгнутым днищем способна создавать требуемую подъемную силу и давать приемлемые аэродинамические характеристики. Прежде всего, подобная архитектура предлагалась для использования в конструкции спускаемых аппаратов для космической программы. Благодаря особому корпусу космический корабль мог бы не только спускаться по баллистической траектории, но и осуществлять маневрирование на пути к району посадки. Изначально новые идеи проверялись на теоретическом уровне, а затем стартовали испытания масштабных моделей в аэродинамических трубах.
Несущий фюзеляж нового летательного аппарата был построен на основе металлического каркаса и покрыт листовой металлической обшивкой. При этом носовой обтекатель получил достаточно крупные прозрачные вставки. По результатам проведенных исследований форма машины была доработана. Прежде всего, изменилось удлинение. Кроме того, переработали форму днища. У предыдущего образца оно имело U-образное сечение, тогда как M2-F2 должен был получить агрегат с выступающей центральной частью.
В остальном форма фюзеляжа почти не изменялась. Его верхняя часть была образована единой ровной поверхностью, по краям которой имелись изогнутые элементы для соединения с бортами и днищем. Форма носового обтекателя была близка к сферической. Непосредственно позади обтекателя корпус плавно расширялся, сохраняя форму поперечного сечения. Такое расширение занимало около двух третей длины. Далее имелся агрегат максимального сечения, позади которого фюзеляж сужался и завершался небольшой наклонной деталью.
M2-F2 был экспериментальным планером и потому не нуждался в большом количестве внутреннего оборудования. Вся носовая часть фюзеляжа отдавалась под одноместную кабину пилота. Также внутри машины поместили некоторые записывающие приборы. Вблизи центральной части фюзеляжа находились ниши для уборки шасси. В хвостовой части фюзеляжа имелись крепления для установки ракетного двигателя.
Многочисленные вывозки опытной машины носителем показали возможность дальнейших самостоятельных полетов. 12 июля того же года M2-F2 под управлением летчика-испытателя Милтона Томпсона совершил свой первый полет. Носитель поднял опытную машину на высоту 13,7 км, после чего сбросил ее с подвески. В ходе свободного планирующего полета была достигнута скорость 727 км/ч. Пролетев некоторое расстояние, летчик пошел на посадку, не используя двигатель. Посадка производилась на скорости 320 км/ч. Полет продолжался чуть более трех с половиной минут.
До начала сентября 1966 года М. Томпсон выполнил еще четыре планирующих полета, необходимых для проверки работы систем управления и летных характеристик машины. С середины сентября к испытаниям были привлечены летчики-испытатели Брюс Петерсон и Дон Сорли. Примерно через месяц свой первый полет на M2-F2 выполнил Джерри Джентри.
Регулярные полеты продолжались до ноября, когда испытания пришлось приостановить в связи с ухудшением погоды и возможностью проведения доработок конструкции. Следующий полет состоялся только в начале мая 1967-го. В ходе полутора десятков вылетов, совершенных за это время, опытная машина сбрасывалась носителем, после чего переходила в планирующий полет. Ракетный двигатель ни разу не использовался. Основная масса полетов имела длительность не более 200-230 секунд. Рекорд продолжительности был установлен 12 августа 1966 года и составлял 4 минуты 38 секунд.
M2-F2 заходит на посадку в сопровождении самолета F-104. 21 ноября 1966 г.
В ходе летных испытаний были выявлены основные проблемы существующей конструкции. Как и предшественник, новый M2-F2 показал склонность к нестабильному поведению. В определенных условиях начинались самопроизвольные колебания по рысканью и крену. Кроме того, машина с характерным аэродинамическим обликом заметно реагировала на боковой ветер.
Все управляющие поверхности прототипа располагались на фюзеляже и килях, на малом расстоянии от продольной оси. Из-за этого эффективность рулей оказывалась недостаточной, а усилия на ручке непропорционально вырастали. Такие особенности систем управления затрудняли контроль планера, а кроме того, могли мешать правильной посадке и приводили к известным рискам.
10 мая 1967 года носитель B-52 в 16-й раз поднял опытный M2-F2 в воздух. Летчик-испытатель Б. Петерсон успешно перешел в свободный полет и направился в зону посадки. Приближаясь к аэродрому, летательный аппарат вновь начал колебаться вокруг продольной оси. Пилот пытался парировать колебания соответствующей работой рулей, но недостаточная их эффективность не позволила выровнять машину. Наконец, рядом с предполагаемой траекторией полета оказался спасательный вертолет и, уклоняясь от возможного столкновения, Б. Петерсон был вынужден выполнить новый маневр. При этом планер попал под действие бокового ветра и сошел с расчетной траектории.
Пилот Брюс Петерсон (справа) беседует с актером Джеймсом Духаном, известным своими ролями в "космических" фильмах. Позади летчика и актера - опытный NASA M2-F2. 13 апреля 1967 г.
Пилоту пришлось производить посадку за пределами основной полосы аэродрома, где отсутствовала требуемая разметка. Не имея возможности точно определить высоту полета, летчик включил жидкостный двигатель и увеличил скорость полета. Однако это не помогло. Не успев выпустить шасси, планер ударился днищем о землю. Преждевременное касание привело к самым серьезным последствиям. Сначала машина проехала по грунту, повредив шасси, а затем начала кувыркаться по земле. После шести переворотов она окончательно остановилась.
К счастью, летчик остался жив, хотя и получил травмы. После длительного лечения Б. Петерсон восстановился. По злой иронии судьбы, пережив серьезную аварию, опытный пилот вскоре ослеп на один глаз из-за занесенной инфекции.
За несколько месяцев единственный построенный экспериментальный летательный аппарат Northrop M2-F2 успел выполнить 16 тестовых вылетов общей продолжительностью чуть более 62 минут. М. Томпсон и Дж. Джентри совершили по пять полетов, Б. Петерсон и Д. Сорли – по три. За время испытаний, несмотря на их преждевременное завершение, удалось определить все сильные и слабые стороны оригинальной машины.
Экспериментальный летательный аппарат после аварийной посадки. 10 мая 1967 г.
Строительство нового опытного образца в аналогичной конфигурации посчитали нецелесообразным. В имеющемся виде M2-F2 имел определенные проблемы, часть которых стала, как минимум, предпосылкой к крушению. Вследствие этого специалисты NASA и авиационной промышленности приступили к доработке проекта с учетом накопленного опыта. Результатом этих работ стало появление нового опытного образца под названием M2-F3. В отличие от менее удачливого предшественника, он смог успешно решить все возложенные на него задачи и завершить всю программу испытаний.
Разбившийся летательный аппарат M2-F2 был тщательно изучен и после необходимых исследований отправился на ремонт. Состояние машины после аварии было удовлетворительным. Замена поврежденных агрегатов и установка нового оборудования позволила создать новый опытный образец. В будущем M2-F2 вновь вышел на испытания, но уже в другой конфигурации и под новым названием.
Несмотря на исключительно экспериментальный характер, проект NASA / Northrop M2-F2 смог оставить небольшой след в кинематографе. В 1973 году американский телеканал ABC начал показ нового телесериала The Six Million Dollar Man. Согласно сюжету, главный герой Стив Остин до событий сериала был летчиком-испытателем. Очередной тестовый вылет на перспективном образце авиационной техники закончился аварией и тяжелыми травмами. Опытный летчик прошел лечение и получил несколько кибернетических протезов. Кадры крушения прототипа под управлением С. Остина присутствовали в заставке каждой серии. Примечательно, что эта сцена не была снята специально: в фильм вставили кадры кинохроники с испытаний M2-F2 с настоящей аварией.
Целью проекта M2-F2 было строительство и испытания экспериментального образца, воплощающего новые принципы строительства авиационной или космической техники. За недолгое время испытаний единственный планер этого типа успел показать свои плюсы и минусы, в целом, решив ряд поставленных задач. По результатам испытаний этой машины и с учетом расследования причин аварии было принято решение о переработке существующего проекта и перестройке имеющегося прототипа. Дальнейшие испытания проводились с использованием переделанного опытного образца под названием M2-F3.
По материалам сайтов:
https://nasa.gov/
http://airwar.ru/
http://airspacemag.com/
http://aviadejavu.ru/
http://astronautix.com/
Напомним, суть концепции несущего корпуса (Lifting body) заключается в отказе от плоскостей традиционного вида, роль которых отдается фюзеляжу особой формы. Полуконическая конструкция с выгнутым днищем способна создавать требуемую подъемную силу и давать приемлемые аэродинамические характеристики. Прежде всего, подобная архитектура предлагалась для использования в конструкции спускаемых аппаратов для космической программы. Благодаря особому корпусу космический корабль мог бы не только спускаться по баллистической траектории, но и осуществлять маневрирование на пути к району посадки. Изначально новые идеи проверялись на теоретическом уровне, а затем стартовали испытания масштабных моделей в аэродинамических трубах.
Несущий фюзеляж нового летательного аппарата был построен на основе металлического каркаса и покрыт листовой металлической обшивкой. При этом носовой обтекатель получил достаточно крупные прозрачные вставки. По результатам проведенных исследований форма машины была доработана. Прежде всего, изменилось удлинение. Кроме того, переработали форму днища. У предыдущего образца оно имело U-образное сечение, тогда как M2-F2 должен был получить агрегат с выступающей центральной частью.
В остальном форма фюзеляжа почти не изменялась. Его верхняя часть была образована единой ровной поверхностью, по краям которой имелись изогнутые элементы для соединения с бортами и днищем. Форма носового обтекателя была близка к сферической. Непосредственно позади обтекателя корпус плавно расширялся, сохраняя форму поперечного сечения. Такое расширение занимало около двух третей длины. Далее имелся агрегат максимального сечения, позади которого фюзеляж сужался и завершался небольшой наклонной деталью.
M2-F2 был экспериментальным планером и потому не нуждался в большом количестве внутреннего оборудования. Вся носовая часть фюзеляжа отдавалась под одноместную кабину пилота. Также внутри машины поместили некоторые записывающие приборы. Вблизи центральной части фюзеляжа находились ниши для уборки шасси. В хвостовой части фюзеляжа имелись крепления для установки ракетного двигателя.
Многочисленные вывозки опытной машины носителем показали возможность дальнейших самостоятельных полетов. 12 июля того же года M2-F2 под управлением летчика-испытателя Милтона Томпсона совершил свой первый полет. Носитель поднял опытную машину на высоту 13,7 км, после чего сбросил ее с подвески. В ходе свободного планирующего полета была достигнута скорость 727 км/ч. Пролетев некоторое расстояние, летчик пошел на посадку, не используя двигатель. Посадка производилась на скорости 320 км/ч. Полет продолжался чуть более трех с половиной минут.
До начала сентября 1966 года М. Томпсон выполнил еще четыре планирующих полета, необходимых для проверки работы систем управления и летных характеристик машины. С середины сентября к испытаниям были привлечены летчики-испытатели Брюс Петерсон и Дон Сорли. Примерно через месяц свой первый полет на M2-F2 выполнил Джерри Джентри.
Регулярные полеты продолжались до ноября, когда испытания пришлось приостановить в связи с ухудшением погоды и возможностью проведения доработок конструкции. Следующий полет состоялся только в начале мая 1967-го. В ходе полутора десятков вылетов, совершенных за это время, опытная машина сбрасывалась носителем, после чего переходила в планирующий полет. Ракетный двигатель ни разу не использовался. Основная масса полетов имела длительность не более 200-230 секунд. Рекорд продолжительности был установлен 12 августа 1966 года и составлял 4 минуты 38 секунд.
M2-F2 заходит на посадку в сопровождении самолета F-104. 21 ноября 1966 г.
В ходе летных испытаний были выявлены основные проблемы существующей конструкции. Как и предшественник, новый M2-F2 показал склонность к нестабильному поведению. В определенных условиях начинались самопроизвольные колебания по рысканью и крену. Кроме того, машина с характерным аэродинамическим обликом заметно реагировала на боковой ветер.
Все управляющие поверхности прототипа располагались на фюзеляже и килях, на малом расстоянии от продольной оси. Из-за этого эффективность рулей оказывалась недостаточной, а усилия на ручке непропорционально вырастали. Такие особенности систем управления затрудняли контроль планера, а кроме того, могли мешать правильной посадке и приводили к известным рискам.
10 мая 1967 года носитель B-52 в 16-й раз поднял опытный M2-F2 в воздух. Летчик-испытатель Б. Петерсон успешно перешел в свободный полет и направился в зону посадки. Приближаясь к аэродрому, летательный аппарат вновь начал колебаться вокруг продольной оси. Пилот пытался парировать колебания соответствующей работой рулей, но недостаточная их эффективность не позволила выровнять машину. Наконец, рядом с предполагаемой траекторией полета оказался спасательный вертолет и, уклоняясь от возможного столкновения, Б. Петерсон был вынужден выполнить новый маневр. При этом планер попал под действие бокового ветра и сошел с расчетной траектории.
Пилот Брюс Петерсон (справа) беседует с актером Джеймсом Духаном, известным своими ролями в "космических" фильмах. Позади летчика и актера - опытный NASA M2-F2. 13 апреля 1967 г.
Пилоту пришлось производить посадку за пределами основной полосы аэродрома, где отсутствовала требуемая разметка. Не имея возможности точно определить высоту полета, летчик включил жидкостный двигатель и увеличил скорость полета. Однако это не помогло. Не успев выпустить шасси, планер ударился днищем о землю. Преждевременное касание привело к самым серьезным последствиям. Сначала машина проехала по грунту, повредив шасси, а затем начала кувыркаться по земле. После шести переворотов она окончательно остановилась.
К счастью, летчик остался жив, хотя и получил травмы. После длительного лечения Б. Петерсон восстановился. По злой иронии судьбы, пережив серьезную аварию, опытный пилот вскоре ослеп на один глаз из-за занесенной инфекции.
За несколько месяцев единственный построенный экспериментальный летательный аппарат Northrop M2-F2 успел выполнить 16 тестовых вылетов общей продолжительностью чуть более 62 минут. М. Томпсон и Дж. Джентри совершили по пять полетов, Б. Петерсон и Д. Сорли – по три. За время испытаний, несмотря на их преждевременное завершение, удалось определить все сильные и слабые стороны оригинальной машины.
Экспериментальный летательный аппарат после аварийной посадки. 10 мая 1967 г.
Строительство нового опытного образца в аналогичной конфигурации посчитали нецелесообразным. В имеющемся виде M2-F2 имел определенные проблемы, часть которых стала, как минимум, предпосылкой к крушению. Вследствие этого специалисты NASA и авиационной промышленности приступили к доработке проекта с учетом накопленного опыта. Результатом этих работ стало появление нового опытного образца под названием M2-F3. В отличие от менее удачливого предшественника, он смог успешно решить все возложенные на него задачи и завершить всю программу испытаний.
Разбившийся летательный аппарат M2-F2 был тщательно изучен и после необходимых исследований отправился на ремонт. Состояние машины после аварии было удовлетворительным. Замена поврежденных агрегатов и установка нового оборудования позволила создать новый опытный образец. В будущем M2-F2 вновь вышел на испытания, но уже в другой конфигурации и под новым названием.
Несмотря на исключительно экспериментальный характер, проект NASA / Northrop M2-F2 смог оставить небольшой след в кинематографе. В 1973 году американский телеканал ABC начал показ нового телесериала The Six Million Dollar Man. Согласно сюжету, главный герой Стив Остин до событий сериала был летчиком-испытателем. Очередной тестовый вылет на перспективном образце авиационной техники закончился аварией и тяжелыми травмами. Опытный летчик прошел лечение и получил несколько кибернетических протезов. Кадры крушения прототипа под управлением С. Остина присутствовали в заставке каждой серии. Примечательно, что эта сцена не была снята специально: в фильм вставили кадры кинохроники с испытаний M2-F2 с настоящей аварией.
Целью проекта M2-F2 было строительство и испытания экспериментального образца, воплощающего новые принципы строительства авиационной или космической техники. За недолгое время испытаний единственный планер этого типа успел показать свои плюсы и минусы, в целом, решив ряд поставленных задач. По результатам испытаний этой машины и с учетом расследования причин аварии было принято решение о переработке существующего проекта и перестройке имеющегося прототипа. Дальнейшие испытания проводились с использованием переделанного опытного образца под названием M2-F3.
По материалам сайтов:
https://nasa.gov/
http://airwar.ru/
http://airspacemag.com/
http://aviadejavu.ru/
http://astronautix.com/
Автор: Glenn Witcher