Aile Volante - Vue Alternative

Aile Volante - Vue Alternative
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Vidéo: Aile Volante - Vue Alternative

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Vidéo: Construction d une aile volante spec fpv en depron ( plan en description) 2024, Mai
Anonim

Depuis l'époque des frères Wright, les ingénieurs aéronautiques ont expérimenté la conception du Flying Wing: un avion sans queue sans fuselage défini. Tous les composants de la machine et le pilote lui-même sont situés dans le plan de l'aile. En théorie, c'est la conception la plus aérodynamique et la plus efficace possible. En pratique, cependant, il s'avère que sans stabilisation et sans caractéristiques caractéristiques d'un aéronef classique, il est très difficile de contrôler de telles ailes.

Avant cela, vous et moi avons considéré l '«aile volante» du Troisième Reich. Regardons maintenant le développement de cette direction déjà aux USA

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Northrop a commencé la conception à grande échelle du XB-35 en 1942, alors que les tests du N-9M venaient juste d'être préparés. Bientôt, deux modèles de la future machine avec une envergure de 2,44 m et 4,88 m, réduite de dizaines de fois, ont été construits, qui ont fait l'objet d'un programme de recherche en soufflerie.

Sur la base des résultats positifs des purges, Northrop décida de commencer à construire le premier prototype de bombardier en janvier 1943.

Le monde de l'aviation n'avait jamais rien vu de tel. L'énorme «aile volante» entièrement métallique avait une envergure de 52,42 m, une hauteur de 6,12 m et une superficie de 371,6 m2. Le poids à vide de l'avion était supérieur à 40 tonnes, la masse maximale au décollage était de 95 tonnes, tandis que le poids de chargement atteignait 54,5 tonnes.

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Devant l'aile étaient installés quatre moteurs à pistons Pratt et Whitney WaspMajor - deux types R-4360-17 et deux types R-4360-21 de 3000 ch. chaque. Tous les moteurs étaient alimentés par des turbocompresseurs General Electric. La transmission des moteurs internes aux hélices Hamilton Standart Supermatic à quatre pales d'un diamètre de 4,67 a été réalisée par un arbre de 7,2 m de long. De l'extérieur - 4,8 m. Les carénages saillants des arbres ont également amélioré la stabilité directionnelle de la machine.

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Des fentes ont été faites dans le bord avant de la machine pour refroidir les unités de la machine. Par lequel l'air pénètre dans les chambres d'injection spéciales situées dans le nez de l'aile.

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La conception complexe des unités de la centrale électrique du bombardier a posé de nombreux problèmes aux développeurs: les boîtes de vitesses étaient constamment endommagées, des incendies se sont déclarés, etc. Tout cela menaçait le désastre de la machine expérimentale. Par conséquent, le réglage fin des unités de puissance est devenu le travail principal des concepteurs.

Le train d'atterrissage de l'aile volante était à trois roues, rétractable. Les roues jumelées du train d'atterrissage principal avaient un diamètre de 1,67 m, le nez unique - 1,42 m.

Atteindre la stabilité du XB-35 en vol n'a pas posé de difficultés particulières. Cela a été réalisé par le balayage de l'aile et la sélection du profil approprié, ainsi que par l'installation réfléchie de vis de poussée derrière le centre de gravité de l'avion.

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L'avion était contrôlé par des volets remplaçant les gouvernails par les élévons habituels pour les ailes volantes, ainsi que par des volets et des volets compensateurs.

Pour améliorer les conditions de travail des pilotes et faciliter le pilotage sur le XB-35, des boosters hydrauliques ont été utilisés. En plus d'eux, l'avion était équipé d'un pilote automatique de Minneapolis Honnywell, conçu spécifiquement pour cet avion.

L'équipage du XB-35 était composé de neuf personnes: un pilote, un copilote, un bombardier, un navigateur, un mécanicien de bord, un opérateur radio et trois artilleurs, si nécessaire, l'équipage pourrait être porté à 15 personnes.

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La masse de la charge de bombe lors de l'exécution de la tâche à une distance de 12100 km était censée être de 4500 kg.

Pour se défendre contre les combattants ennemis, le bombardier disposait d'un puissant armement défensif: 12 mitrailleuses Colt-Browning de gros calibre et deux canons automatiques. Deux tourelles avec des mitrailleuses jumelles de 12,7 mm ont été installées sur la surface supérieure de l'aile, et deux tourelles avec des mitrailleuses quad 12,7 mm ont été installées sur la surface inférieure; à l'arrière dans l'installation arrière - deux canons de 37 mm.

L'avion ne comportait pratiquement aucune pièce saillante, à l'exception des carénages d'arbre, de la verrière du cockpit et des tourelles.

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Ces propriétés du KhV-35 étaient l'approche la plus proche de «l'aile volante» idéale à cette époque. La seule chose qui a bouleversé était le retard dans la construction de la voiture. La Seconde Guerre mondiale est déjà terminée et l'avion n'a jamais décollé.

Le premier prototype du bombardier n'a été livré dans le plus strict secret à l'US Air Force Muroc Army Air Field pour des essais en vol qu'au début du mois de mai 1946, où le premier roulage le long de la piste à une vitesse de 50-65 km / h a commencé le 16 mai.

Début juin, il effectuait déjà ses premières descentes le long de la bande, atteignant une vitesse de 180 km / h. Après trente de ces courses, il a été décidé de soulever l'avion dans les airs.

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Le 25 juillet 1946, après avoir couru le long de la piste pendant environ un kilomètre, le XB-35 a décollé en douceur du sol et a effectué son premier vol. L'équipage comprenait le commandant Max Stanley, le copilote Fred Bretcher et l'ingénieur de vol Orv Douglas.

Après le décollage, l'avion a volé pendant un certain temps à basse altitude au-dessus de la base aérienne avec le train d'atterrissage sorti à une vitesse d'environ 250 km / h. Ensuite, le châssis a été rétracté.

Après avoir atteint une altitude de 2500 m avec un taux de montée de 3,8 m / s, le bombardier est passé en vol en palier à une vitesse de 265 km / h.

Le premier vol du XB-35 n'a duré que 45 minutes, la vitesse maximale ne dépassant pas 320 km / h. La vitesse de planification pour l'approche à l'atterrissage est de 200 km / h, la vitesse d'atterrissage est de 180 km / h. Après avoir parcouru environ 900 m le long de la piste, l'avion a réussi son premier vol.

Un mois plus tard, un deuxième vol a eu lieu, d'une durée de 1 heure et 47 minutes, suivi d'autres vols.

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Après les premières sorties réussies, le concepteur en chef du XB-35, John Northrop, sur la base des résultats préliminaires, a déclaré que son avion présentait les avantages suivants par rapport aux avions conventionnels de même poids en vol et dotés des mêmes moteurs:

- augmentation de la portée de vol de 25%;

- Augmentation de 25% de la charge sur la même plage de vol et la même réserve de carburant;

- augmentation de la vitesse de vol de 20% avec la même puissance moteur.

Le bombardier XB-35 a également surpassé tous les bombardiers américains et britanniques qui existaient à cette époque en termes de rapport portée / charge de la bombe, et n'était en aucun cas inférieur à eux dans d'autres paramètres.

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Si nous comparons les principales caractéristiques du XB-35 et de son concurrent B-36, qui a ensuite été adopté pour le service à sa place, alors l'avantage de "l'aile volante" de Northrop est immédiatement évident.

Jugez par vous-même:

- ХВ-35 - max. vitesse - 605 km / h, plafond - 10700 m, masse au décollage - 93300 kg, autonomie avec une charge de bombe de 4500 kg - 14500 km. Le système de propulsion est composé de quatre moteurs de 3000 ch.

- B-36 - max. vitesse - 515 km / h, plafond - 9150 m, masse au décollage - 136000 kg, autonomie avec une charge de bombe de 4500 kg - 13000 km. Le système de propulsion se compose de six moteurs de 3500 ch.

Cependant, une nouvelle ère dans le développement de l'aviation a commencé - jet, et Northrop, souhaitant suivre les progrès, a développé une version à réaction du XB-35 - YB-49.

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Les moteurs à pistons précédemment installés sur les avions XB-35 ont été remplacés par huit turboréacteurs Allisson J35A-15 d'une poussée de 1800 kg. Le placement d'un tel nombre de moteurs sur la nouvelle voiture - une batterie entière de huit turboréacteurs (quatre en deux paquets) a été simplement expliqué - il n'y avait pas de turboréacteurs usés à forte poussée.

Une autre caractéristique de la nouvelle voiture était l'installation de quatre quilles, avec lesquelles les concepteurs ont essayé de compenser le manque de moment de stabilisation des hélices. Cependant, ils se sont avérés inefficaces.

L'installation de réacteurs a permis d'améliorer considérablement les caractéristiques de vol de l'avion: la masse au décollage a diminué de plus de cinq tonnes, la vitesse maximale a augmenté de près de 300 km / h et atteint 800 km / h, ce qui était plutôt bien pour l'époque. Aucun autre bombardier au monde n'a développé cette vitesse.

Le premier vol, effectué à partir de l'aérodrome d'usine de Palmdale (Californie) avec un atterrissage à l'US Air Force MurocArmy Air Field le 21 octobre 1947, fut assez réussi. Le pilote d'essai Max Stanley avec l'équipage est resté en l'air pendant 34 minutes dans la nouvelle machine.

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Lors du vol suivant, le 26 avril 1948, le bombardier passa neuf heures dans les airs et, pendant six heures, l'avion vola à une altitude d'environ 12000 m. Pour cette fois, ce fut une réalisation exceptionnelle.

Cependant, sur l'un des vols d'essai le 5 juin 1948, le YB-49, piloté par le pilote Captain Glenn Edwards, s'est écrasé.

La Commission de l'armée de l'air, qui a enquêté sur les causes de l'incident tragique, a conclu qu'elle était lui-même responsable de l'incident. En descendant d'une altitude de 12 000 m, le pilote a mis l'avion en mode inacceptable, ce qui a causé de lourdes charges sur l'aile, à la suite de quoi le XB-35 s'est effondré dans les airs.

Bientôt, son nom fut donné à la base aérienne, qui devint plus tard la principale zone aérienne de l'US Air Force - Edwards.

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Cette catastrophe a gravement sapé la confiance des généraux américains dans la nouvelle machine. Une campagne de publicité était urgente pour démontrer le grand potentiel de l'avion.

Par conséquent, bientôt le bombardier à réaction resté en service, il y en avait deux, a effectué un autre vol ultra-long-courrier depuis le terrain d'aviation de l'armée de Muroc jusqu'à Washington. Dans le même temps, il a traversé tout le continent nord-américain d'ouest en est, affichant une vitesse moyenne de 822 km / h sur un parcours de 3630 km. La voiture était pilotée par le major Robert Cardenas.

Sur la base aérienne d'Andrews près de Washington, le nouveau bombardier à réaction a été examiné par le président américain Harry Truman, qui a été impressionné par la nouveauté. Selon des témoins oculaires, il s'est même exclamé: «Putain d'avion intéressant! Nous devons commander plusieurs de ces machines. Après le spectacle, le Flying Wing est retourné sur la côte ouest.

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Cependant, les problèmes ont commencé sur le chemin du retour. Après avoir fait une escale à la base aérienne de Wright Field près de Dayton, l'avion a décollé à nouveau.

Et puis l'inattendu a commencé. Presque simultanément, trois réacteurs à gauche et un à droite ont pris feu. L'équipage, avec les quatre moteurs restants en marche, a conduit la voiture à Winslow Airfield en Arizona.

Après avoir remplacé les moteurs grillés, le YB-49 est allé plus loin dans sa base aérienne. La cause exacte de l'incendie n'a pas pu être établie.

Le seul YB-49 restant a été rapidement converti en un YRB-49A de reconnaissance photo stratégique.

Le 28 octobre 1949, tous les travaux sur les «ailes volantes» de Northrop furent officiellement terminés. Bien qu'un an plus tôt, la société avait reçu un contrat pour terminer les dix YB-49 encore en construction dans les ateliers de la version de reconnaissance RB-35B avec six réacteurs J-35-21 de 2400 kg de poussée (quatre dans l'aile et deux sur les pylônes inférieurs). Des améliorations après cette décision ont été apportées sur le seul exemplaire du YB-49 qui a survécu dans les rangs.

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Le 4 mai 1950, un avion de reconnaissance piloté par Fred Bretcher et Dale Johnson décolle pour la première fois. Dans une série de vols d'essai qui ont suivi bientôt, le YRB-49A a démontré de bonnes données de vol - avec une masse au décollage de 93000 kg, la vitesse maximale était de 885 km / h et l'autonomie de vol était de 5630 km.

Northrop, qui ne voulait pas se rendre, parallèlement aux tests du scout, a développé un programme d'améliorations pour le YRB-49A, sans se douter que le sort de la machine avait déjà été décidé. À ce moment-là, le commandement de l'US Air Force avait déjà finalement décidé d'abandonner une machine aussi extravagante. Après une brève discussion, le programme de développement de l'avion de reconnaissance stratégique "aile volante" YRB-49A a été clôturé.

À l'automne 1953, la seule machine volante entreposée à l'aéroport de l'Ontario a été démontée. Tous les bombardiers B-35 et B-49, tous deux achevés et inachevés, ont été envoyés à la ferraille. Il a été ordonné d'oublier les "ailes volantes".

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Pour plusieurs raisons. Premièrement, les stratèges américains conservateurs ont préféré le B-36, qui est inférieur dans la plupart des caractéristiques au B-49, en raison du fait qu'il était plus conforme à leurs vues sur un avion "normal". Deuxièmement, les baies de bombes compactes du B-49 ne permettaient pas d'y placer d'énormes bombes atomiques, et la livraison de munitions conventionnelles sur le territoire ennemi était considérée comme non pertinente. Et s'il était évident pour les spécialistes de l'aviation clairvoyants que des armes nucléaires compactes allaient bientôt voir le jour, rien ne dépendait d'elles.

De nombreux experts de l'aviation au début des années 50 considéraient le YB-49 comme une branche de développement sans issue sans avenir. Ce point de vue est devenu généralement accepté et il semblait être le seul correct.

Mais la vie a tout remis à sa place. Quand, peu de temps avant sa mort, on a montré à Northrop le modèle B-2, il a dit: "Maintenant je sais pourquoi Dieu m'a donné le dernier quart de siècle de vie."

Le décollage du B-2 a montré toute la prévoyance et le génie du concepteur de l'avion.

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Modification YB-35
Envergure, m 52,43
Longueur, m 16,18
Hauteur, m 6,18
Surface de l'aile, m2 371,60
Poids (kg
avion vide 43284
décollage normal 76340
décollage maximum 102284
type de moteur 2 PD Pratt Whitney R-4360-17 + 2 R-4360-21 Wasp Major
Puissance, h.p. 2 x 3000 + 2 x 3000
Vitesse maximale, km / h 629
Vitesse de croisière, km / h 294
Autonomie pratique, km 13113
Taux de montée maximum, m / min
Plafond pratique, m 12100
Équipage neuf
Armement:

3 tourelles avec quatre et 4 tourelles avec deux mitrailleuses de 12,7 mm (1000 coups chacune)

Charge de bombe - 23245 kg maximum et 18700 kg normal