Хэндли Пейдж HP.115
Экспериментальный самолет 1961 года, Хэндли Пейдж

HP.115
HP.115 во время испытаний
Общая информация
ТипЭкспериментальный самолет
ПроизводительХэндли Пейдж
Основной пользовательКоролевское авиационное предприятие
Количество построенных1
История
Первый полет17 августа 1961 г.
Ушедший на пенсию1974

Handley Page HP.115 был экспериментальным самолетом с треугольным крылом , разработанным и произведенным британским производителем самолетов Handley Page . Он был построен для проверки характеристик управляемости на малых скоростях, которые можно было ожидать от тонкой дельта-конфигурации, предполагаемой для будущего сверхзвукового авиалайнера .

HP.115 был разработан в 1950-х годах как часть более широкой программы исследований сверхзвуковых самолетов, спонсируемой Министерством снабжения . В то время и треугольное крыло , и сверхзвуковой полет были относительно недавними инновациями. К 1956 году Комитет по сверхзвуковому транспорту посчитал необходимым построить демонстратор, чтобы доказать, что тонкая конструкция треугольного крыла не только подходит для высокоскоростного полета, но и будет достаточно функциональной на более низких скоростях. Первоначально работа была сосредоточена вокруг безмоторного планера , но было определено, что самолет с автономным двигателем будет менее дорогим. Соответственно, Handley Page была выбрана для производства своего предложения, реактивного HP.115, на заводе компании в Криклвуде.

17 августа 1961 года единственный HP.115 совершил свой первый полет ; вскоре после этого начались летные испытания крыла. Отдельный исследовательский самолет, BAC 221 , также был построен для изучения высокоскоростных аспектов исследования крыла. За сравнительно длительный период экспериментальных полетов HP.115 показал себя относительно способным и предоставил важные данные относительно характеристик дельта-крыла во время взлета и посадки. Сам самолет был выведен из программы испытаний в 1974 году и впоследствии законсервирован; в настоящее время он находится на статической экспозиции в Музее авиации флота . HP.115 помог подтвердить свойства тонкого дельта-крыла, что привело к принятию аналогичного крыла для Concorde , англо-французского сверхзвукового авиалайнера, который поступил в эксплуатацию в 1970-х годах.

Проектирование и разработка

Фон

В 1950-х годах различные исследования сверхзвуковых транспортных средств (SST) показали, что экономичность таких конструкций слишком плоха, чтобы быть практичной. Подъемная сила создается разными способами на сверхзвуковых скоростях, и для достижения разумного отношения подъемной силы к лобовому сопротивлению требуется, чтобы крылья имели очень короткий размах . Это хорошо работает на сверхзвуковых скоростях, но обеспечивает очень малую подъемную силу на низкой скорости. Чтобы создать конструкцию, способную взлетать и приземляться на существующих взлетно-посадочных полосах, самолет должен был бы использовать более широкие крылья и потерять сверхзвуковую крейсерскую экономичность, иметь огромную мощность двигателя или быть чрезвычайно большим. [1] Выход из этой дилеммы был представлен в Великобритании Иоганной Вебер и Дитрихом Кюхеманном около 1955 года. Их команда в Королевском авиационном учреждении (RAE) заметила, что дельтавидные крылья создают большие вихри над крылом при полете на низких скоростях и больших углах атаки («альфа»). [2] [3]

В частности, вихри увеличивали скорость воздуха над крылом, тем самым значительно увеличивая подъемную силу на низких скоростях. Этот эффект усиливался длиной крыла и остротой угла передней кромки — большая стреловидность приводила к более сильному созданию вихря, большая длина давала ему больше места для маневра. Это предполагало, что самолет с треугольным крылом, проходящим большую часть длины фюзеляжа под очень большими углами стреловидности, более 65 градусов, будет иметь приемлемые характеристики на низкой скорости, а также поддерживать сверхзвуковое сопротивление на минимуме за счет своего ограниченного размаха. [1] Главной проблемой были углы, необходимые для создания этих вихрей. Самолет должен был бы лететь в том, что считалось бы значительно высоким положением носа, особенно при взлете и посадке. Им также понадобились бы очень длинные шасси , особенно в носовой части, чтобы удерживать крыло под большим углом во время разбега при взлете. Это привело к некоторым вопросам об управлении и контроле такой конструкции на низкой скорости. По словам авиационного автора CH Barnes, одним из источников скептицизма в отношении конфигурации стала серия испытаний в аэродинамической трубе , которые были проведены в Америке, но впоследствии были признаны вводящими в заблуждение. [4]

Планер

На первом заседании Комитета по сверхзвуковому транспорту в 1956 году было решено, что потребность в специальном испытательном самолете с низкой скоростью будет первостепенной. [1] [5] Поскольку предполагаемый испытательный самолет должен был летать только на очень низких скоростях, изначально было решено, что безмоторного планера будет достаточно. Это решение привело к формированию официальной спецификации после того, как Slingsby Sailplanes представила эскиз такого самолета . [6] Разработка этого планера была поручена Slingsby, который впоследствии начал работу над Slingsby T.48 . [7]

Однако после того, как были рассмотрены эксплуатационные расходы, связанные с программой испытаний, было спрогнозировано, что версия с двигателем достигнет на 200% большего летного времени при 95% меньших затратах в час. Каждый полет с планером требовал его буксировки самолетом, таким как бомбардировщик English Electric Canberra , на относительно большую высоту около 30 000 футов (9 140 м). Кроме того, Барнс утверждает, что некоторые должностные лица, включая Годфри Ли и Чарльза Джоя, отдавали предпочтение металлической конструкции для большей прочности; другие деятели желали возможности исследовать феномен голландского крена и взлеты (оба требовали самолета с двигателем). [8] По ряду факторов разработка T.48 была прекращена, и в декабре 1959 года была выпущена пересмотренная спецификация вокруг самоходного самолета. [8]

Приведено в действие

Британский производитель самолетов Handley Page , представивший свое предложение HP.115 , получил разрешение приступить к строительству одного самолета [8]. Эта работа в основном была выполнена на существующем предприятии фирмы в Криклвуде. [8] HP.115 имел треугольное крыло с очень малым удлинением , стреловидность которого составляла 75°, и имел элевоны задней кромки , пружинные сервоприводы и антибалансировочные лепестки для обеспечения оптимальной боковой и продольной чувствительности. Бесступенчатые перфорированные воздушные тормоза, расположенные в виде разделенных закрылков, присутствовали на 50% хорды и приводились в действие пневматически с помощью предварительно заряженного воздушного баллона. [8] Аэродинамическая секция была модифицированного двояковыпуклого типа с максимальной толщиной на 4% хорды. Эта секция была выбрана как представительная для типа, который, вероятно, будет принят для сверхзвукового транспорта. Она имела благоприятное хордовое распределение площади поперечного сечения и, следовательно, низкое волновое сопротивление в сверхзвуковом полете. Была использована уникальная фанерная передняя кромка , в которой можно было заменить новые секции с различной степенью изгиба, [8] хотя на практике эта особенность никогда не использовалась. [ необходима цитата ]

HP.115 на авиашоу Общества британских аэрокосмических компаний (SBAC) в 1961 году

В кабине пилота размещался пилот, который сидел на катапультируемом кресле производства Martin-Baker под раздвижным навесом . [8] Приборы кабины включали указатель скорости полета, высотомер, рыскатель, электрический указатель поворота и скольжения, искусственный горизонт , гироскоп направления и резервный компас. Освещение не предусматривалось, что позволяло использовать относительно небольшую батарею для указателя поворота и скольжения. [8] Имелись ручные органы управления полетом, включавшие дифференциальную коробку передач . Также были предусмотрены гидравлические колесные тормоза, управляемые ножными педалями в кабине. [8] При необходимости дополнительное замедление обеспечивалось с помощью тормозного парашюта , уложенного у основания руля направления . Такая информация, как воздушная скорость, высота, углы падения и другие критерии, в основном фиксировалась парой синхронизированных бортовых самописцев. [9]

Самолет был снабжен фиксированным трехопорным шасси , которое было получено от основного шасси BAC Jet Provost Mk 1 и носового шасси от Jet Provost Mk 2. [8] Фюзеляж , который был в основном изготовлен из обычных алюминиевых сплавов, состоял из неглубокой прямоугольной балки с гондолой в носу для размещения кабины. Он был оснащен одним турбореактивным двигателем Bristol Siddeley Viper ; до 150 галлонов топлива можно было разместить внутри крыла в трех отдельных баках. [8] Двигатель был расположен над крылом и установлен в основании хвостового плавника . [10] Этот плавник имел пулевидный обтекатель наверху для размещения кинокамеры для записи экспериментов по визуализации воздушного потока, некоторые из которых использовали дымогенераторы, установленные на передних кромках крыла. И хвостовой плавник, и руль направления имели стреловидность 60°, за исключением небольшого загиба вверх около выхлопной трубы двигателя для минимизации тангажа, связанного с тягой. [11]

Тестирование и оценка

HP.115 на авиасалоне в Фарнборо в 1962 году

17 августа 1961 года единственный самолет HP.115, XP841 , совершил свой первый полет в Королевском авиационном учреждении Бедфорд, пилотируемый Дж. М. Хендерсоном, который сообщил о своем энтузиазме по поводу этого первого полета. [10] [12] Этому полету предшествовали обширные наземные рулежные испытания, в ходе которых была определена оптимальная взлетная балансировка . Перед полетом Хендерсон прошел обширную подготовку на симуляторе, которая, по словам Барнса, спрогнозировала более пессимистичные характеристики управляемости, чем те, которые были представлены в реальном полете. Все пилоты, выбранные для пилотирования HP.115, прошли многочасовой симуляционный полет перед управлением реальным самолетом. [13]

Всего через месяц после своего первого полета HP.115 провел воздушное шоу на авиашоу Общества британских аэрокосмических компаний (SBAC) 1961 года; 29 сентября того же года испытания подрядчика были завершены. [12] Самолет был быстро введен в эксплуатацию для предполагаемой низкоскоростной исследовательской работы, поддерживая программу разработки сверхзвукового транспорта, которая в конечном итоге привела к созданию Concorde . Параллельно с HP.115, отдельный самолет, BAC 221 , (модифицированный Fairey Delta 2 ) использовался для проведения высокоскоростных летных исследований. HP.115 оказался очень способным самолетом; пилоты могли демонстрировать быстрые изменения крена, при этом сохраняя управление на скоростях до 69 миль в час (60 узлов, 111 км/ч), около ⁠1/3⁠ современный Lockheed F-104 Starfighter . [14]

Нил Армстронг был в какой-то момент запланирован для полета на HP.115 в качестве летчика-испытателя в 1962 году, но после его отбора в качестве астронавта НАСА отказало ему в разрешении на полет самолета. В конечном итоге он совершил полет 22 июня 1970 года. [15] [ необходима цитата ]

Несмотря на участие в паре отдельных, но незначительных неудач, экспериментальная программа была относительно продолжительной и продолжалась до последнего полета 1 февраля 1974 года. Она предоставила существенные данные о характеристиках дельта-крыла, особенно во время критических фаз взлета и посадки. [14] Эта работа была поддержана несколькими радиоуправляемыми масштабными моделями HP.115. После установки генераторов шума Хартмана самолет также использовался для изучения акустических свойств, представленных конфигурацией. [16] К моменту своего вывода из эксплуатации HP.115, как сообщается, налетал примерно 500 часов, что было первоначальным пределом конструкции самолета. [10] [17]

Демонстрация самолетов

HP.115 в Музее авиации ВМС США

После его вывода из эксплуатации в RAE Bedford, XP841 был выставлен в музее RAF Colerne . После закрытия музея Colerne самолет был перемещен в Королевский музей ВВС в Косфорде и выставлен там. С открытием выставки Concorde в Музее авиации флота , XP841 был перемещен на юг, в RNAS Yeovilton . XP841 выставлен в рамках «Выставки передовых самолетов» вместе с BAC 221 и прототипом Concorde. [10]

Операторы

 Великобритания

Технические характеристики (HP.115)

Данные X-Planes и прототипы: от секретного оружия нацистов до боевых самолетов будущего [14]

Общая характеристика

  • Экипаж: 1
  • Длина: 50 футов 4 дюйма (15,34 м)
  • Размах крыльев: 20 футов 6 дюймов (6,25 м)
  • Рост: 12 футов 9 дюймов (3,89 м)
  • Площадь крыла: 432 кв. фута (40,1 м 2 )
  • Профиль : Bicon 6%
  • Масса пустого самолета: 3680 фунтов (1669 кг)
  • Вес брутто: 5050 фунтов (2291 кг)
  • Силовая установка: 1 турбореактивный двигатель Bristol Siddeley Viper BSV.9, тяга 1900 фунтов силы (8,5 кН)

Производительность

  • Максимальная скорость: 248 миль/ч (399 км/ч, 216 узлов)
  • Выносливость: 40 мин.

Смотрите также

В полете

Самолеты сопоставимой роли, конфигурации и эпохи

Ссылки

Цитаты

  1. ^ abc Conway 2005, стр. 67.
  2. ↑ Грин, Джон (12 января 2015 г.). «Некролог: д-р Джоанна Вебер». Королевское авиационное общество .
  3. ^ Maltby, RL (1968). «Развитие концепции узкой дельты». Aircraft Engineering . XL . Архивировано из оригинала 4 апреля 2012 г.
  4. ↑ Барнс 1987, стр. 556–557.
  5. ^ Браун, Эрик. «Крылья на моем рукаве». Hachette UK, 2008. конец главы 12.
  6. ↑ Барнс 1987, стр. 557–558.
  7. ^ Эллисон, Норман (1971). Британские планеры и планеры 1922-1970 (1-е изд.). Лондон: Adam & Charles Black. стр. 216. ISBN 0-7136-1189-8.
  8. ^ abcdefghijk Barnes 1987, с. 558.
  9. ^ Барнс 1987, стр. 560.
  10. ^ abcd "Handley Page HP115". fleetairarm.com. Архивировано из оригинала 4 июня 2021 г. Получено 18 июня 2021 г.
  11. ↑ Барнс 1987, стр. 558–560.
  12. ^ ab Barnes 1987, стр. 561.
  13. ^ Барнс 1987, стр. 560-561.
  14. ^ abc Winchester 2005, стр. 134.
  15. ^ «HFI Heritage Series-Captain Eric «Winkle» Brown» (PDF) . www.helicopterfoundation.org . 13 июля 2019 г. стр. 8.[ постоянная мертвая ссылка ]
  16. ↑ Барнс 1987, стр. 561–562.
  17. ^ Барнс 1987, стр. 562.

Библиография

  • Barnes, CH (1987). Handley Page Aircraft Since 1907 (2-е изд.). Лондон: Putnam. ISBN 9780851778037. OCLC  18252202.
  • Батлер, Тони и Жан-Луи Делезенн. X-Planes Европы: Секретные исследовательские самолеты Золотого века 1946-1974 . Манчестер, Великобритания: Hikoki Publications, 2012. ISBN 978-1-902-10921-3 
  • Конвей, Эрик (2005). Мечты о высокой скорости: НАСА и технополитика сверхзвукового транспорта, 1945–1999 . Балтимор, Мэриленд: JHU Press. стр. 67. ISBN 0-8018-8067-X. OCLC  56111657.
  • Барфилд, Норман. «Aérospatiale/BAC Concorde». Самолет в профиле, том 14. Виндзор, Беркшир, Великобритания: Profile Publications, 1974. ISBN 0-85383-023-1 . 
  • Клейтон, Дональд С. Хэндли Пейдж, альбом самолетов . Шеппертон, Суррей, Великобритания: Ian Allan Ltd., 1969. ISBN 0-7110-0094-8 . 
  • Эллисон, Норман (1971). Британские планеры и планеры 1922-1970 . Лондон: Адам и Чарльз Блэк. ISBN 0-7136-1189-8.
  • Винчестер, Джим (2005). "Handley Page HP.115" . X-Planes и прототипы: от секретного оружия нацистов до боевых самолетов будущего . Грейндж. стр. 134–135. ISBN 9781840138153. OCLC  1200614202.
На Викискладе есть медиафайлы по теме Handley Page HP.115 .
  • Сайт ВВС флота
Взято с "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Handley_Page_HP.115&oldid=1245117129"