Ernest (jr0) wrote in engineering_ru,
Ernest
jr0
engineering_ru

О соревновании T-X для смены Northrop Talon в ВВС США

Оригинал взят у jr0 в О соревновании T-X для смены Northrop Talon в ВВС США
Мои заметки о соревновании предложений замены Northrop T-38 Talon. Полвека прошло — пора менять легенду. T-38 — сверхзвуковой самолет для обучения. Соревнование названо T-X и началось много лет назад, но именно в этом году происходит важное: готовы два новых проекта Northrop Grumman (NGC) и Boeing; два других проекта уже имеют прошлое.


Грациозный T-38C Talon (на все картинки стоит нажать).


Прямой наследник — Northrop Grumman model 400 после первого полета в этом году.


О всемирноисторическомзначении T-X

Суть указана в табличке. В ней написано, что с конца 50-х годов в США выпущено дюжина сотен сверхзвуковых самолетов, три сотни до сих пор много летает, в крупнейших ВВС. Накал соревнования проектов T-X велик: это и деньги ($8.4 млрд с 2020) и конструкторская слава. Соревнуются: Lockheed, Boeing, SAAB, Northrop Grumman, BAe — самые знаменитые разработчики сверхзвуковых самолетов на западе. Не участвует только Dassault, пожалуй. Среди других дозвуковой, по сути, советский проект Як-130 (на его основе итальянский T-100).


Эдгар Шмюд автор North American Mustang.

Начну с того, что авиаконструктор Эдгар Шмюд (Edgar Schmüd) славнейшей в то время фирмы North American (слилась с Rockwell в 1969, поглощена Boeing в 1996) ушел в не столь удачливую фирму Джона Нортропа. Эдгар Шмюд — немецкий инженер, еврей, к 30 годам уехал в Бразилию (до нацизма) и перебрался в США. Именно он возглавлял разработку знаменитого Mustang, Twin Mustang, Sabre и первого сверхзвукового Super Sabre. В Northrop он занялся все тем же — проектом легкого истребителя. Любопытно, что вновь разрабатываемый Northrop Grumman model 400 следует облику проекта конца 50-х, не стареет классика.

С другой стороны, можно увидеть перемены за полвека.

обозначение [N400] [N38] T-50A T-100 T-38C F-20 JAS-39D
создатели NGC
BAe, L3
Boeing
SAAB
Lockheed
KAI
Leonardo
Raytheon
Northrop Northrop SAAB
США и... Англия Швеция Корея Италия Швеция
первый полет 2016 [2017] 2002 2004 1959 1982 1988
построено 1 1 82 49 1187 3 264
прообраз Northrop
T-38C
BAe
Hawk
Boeing
Hornet
GD
F-16
Як
Як-130Д
Northrop
F-5A
Northrop
F-5E
Northrop
F-20
экипаж, чел. 2 2 2 2 2 1 2
двигатель GE
F404-102D
GE
F404-102
GE
F404-102
Honeywell
F124-200
GE
J85-5A
GE
F404-100
Volvo
F404-400
без форсажа, кгс 5000 5400 5400 2x2850 2x1215 5000 5500
взлетная тяга, кгс 8030 8030 2x1750 7700 8200
скорость до, Mach [1.3] [1.8] 1.5 [1.1] 1.25 2 2
порожняя масса, кг [4000] 6470 4600 3270 5970 7100
площадь крыла, м² [16−18] 23.7 23.5 16 18.6 30
размах [7.7] 9.45 9.7 7.7 8.5 8.4
перегрузка, ед. [+8/−3] +8/−3 +8/−3 +7.33/−3 +9/−3 +9/−3
объем баков, л [2200] 2655 2500 2206 2500 2650
ЭДСУ + + + + нет 2 канала +
обозначение [N400] [N38] T-50A T-100 T-38C F-20 JAS-39D
взлетная тяга/
порожняя масса
[1.24] 1.24 1.24 1.07 1.29 1.15
удлинение крыла [3.5−3.8] [4] 3.77 4 3.71 3.88 2.35


Пояснения:

1. Графа Прообраз указывает на самолет, который явно взят за основу. По сути, проект самолета для обучения — это часто уменьшенный проект истребителя. T-38 упрощенный F-5A того же размера (советую обратить внимание на разницу). С прообразом совпадает до подробностей: шасси, наплывы, тип воздухозаборника, стреловидность, план крыла, механизация, даже аэродинамические перегородки, оперение. У N400 есть второй прообраз — BAe Hawk.

2. В таблице в столбцах справа близкие проекты: T-38 — понятно; Gripen и F-20 потому что это истребители с тем же, по сути, двигателем. Можно увидеть отличие T-50A и настоящего истребителя по массе.

3. [скобки] — означают, что значение предположительное. Скорость взята у прообраза, название — бортовой номер (для моего удобства).

4. Удлинение крыла по формуле: размах²/площадь.

5. Тяговооруженность для пустого, потому что перегрузочная взлетная масса не показательна. Вообще, этот показатель, чтобы прикинуть потребную порожнюю массу N400.



[Мои замечания к увиденному...]Мои замечания к увиденному


1. N400 — Northrop Grumman model 400



Этот проект самый легкий, простой, наиболее близкий к Talon. Уже ясно, что самый дешевый в закупке и использовании. Бесфорсажный сверхзвуковой маневренный самолет, опирающийся на самое опытное в этом деле объединение:

Northrop Grumman (NGC) — руководство, заделы: крыло, механизация, облик. С важными исключениями — например, горизонтальное оперение выше относительно плоскости крыла, шасси не такое высокое (это спорно).

BAe (British Aerospace) — обладатели наилучшего оборудования для Goshawk, который уже победил в таком соревновании для ВМС США. Обратил внимание N400, он напоминает на общий фонарь Hawk... и N38 — Boeing собирает Goshawk для ВМС США. Высота шасси, отличная от T-38, у N400 от Hawk, возможно. Шасси имеет самую широкую базу, что важно для обучения.

L-3 (L-3 Communications) — опытный разработчик тренажеров.

Scaled Composites, основанные славным Бертом Рутаном (Burt Rutan), — разработчики планера. Явно будут злоупотреблять пластмассой. Хлипкая передняя нога шасси — признак всех работ Рутана. Кстати, model 400 их фирменный индекс, а, скажем, model 351 Stratolauncher, который должен был впервые полететь  летом и почти готов, отложен из-за занятости, как видно.

Это любительская в недавнем прошлом фирма с несколькими десятками сотрудников, построили множество удивительных самолетов, которые вошли в историю: кругосветные перелеты без посадки и дозаправки (Voyager, GlobalFlyer), полет за пределы атмосферы с пассажиром (SpaceShipOne и Two) -- они же первые сверхзвуковые самолеты любительской постройки, самый большой по размеру самолет (Stratolauncher). Ну и просто удивительные по сложности замыслы, которые летали.

Основатель Рутан тяжело болен, потому пристроил фирму в NGC, где без его руководства сделали несколько замечательных образцов, включая X-38 и X-47A. Проектируют и строят очень быстро, опираясь только на расчетные методы, без аэродинамических труб, стендов и прочего. Представьте такое в 70-е! Они впереди истории инженерии. При всей их славе, успехи на рынке весьма скромные, хотя есть.

Рассчитывая на скорость работ в Scaled Composites участники соревнования в прошлом году решили строить новый самолет, а не предлагать чуть продвинутый BAe Haw. И вот он летает спустя год после решения.


Недостаток N400 очевиден — это учебный самолет, а не учебно-боевой. ВВС США очевидно могут себе позволить специальный самолет.


2. N38 — Boeing T-X



Планером занимались в SAAB, но решения от Boeing Hornet, которые на самом деле от Northrop. Притом Boeing собирает Goshawk для ВМС — BAe (всюду Northrop, всюду BAe). Вот и фонари N400 и N38 похожи на BAe Hawk.

BAe Hawk победил в похожем соревновании VTXTS аж 1978 года (см.: google.ru/search?tbm=isch&q=VTXTS). Победителя выбрали в 1981.

Прикидочные значения в таблице от Super Hornet, так как аэродинамика и воздухозаборники оттуда. Проект ничем меня не привлекает. Трудно будет превзойти уже давний Lockheed T-50A. Остальные показатели должны быть близки к T-50A.

Разве что достижения именно последнего десятилетия и преемственность от T-45C Goshawk? Вроде бы, Boeing напирает на маневренность: много тяги, два киля, явно большое крыло с прибамбасами.


3. T-50A — Lockheed KAI T-50A



Легкий истребитель в задумке. Ответ на китайские и северокорейские многочисленные легкие истребители, успех Gripen. Однако достижения за десятилетия скромны. Выбор между T-50A и N38 за пределами моих возможностей, данных мало.

Отмечу скорость. При довольно большой тяге Mach до 1.5. Видимо, воздухозаборник сказывается. Воздухозаборник бы как у J-10B ему, ведь китайцы содрали разработку GD. Скорость важна истребителю, а не тренировочному самолету.


Воздухозаборник без отсекателя погранслоя, разработанный подразделением General Dynamics, авторами F-16 (ныне истребительное отделение Lockheed).


4. T-100 — Leonardo T-100



Ранее назывался Aermacchi M346 Master. Единственный двухдвигательный. Еще один самолет без форсажа. У него дозвуковая аэродинамика с элементами сверхзвуковой — наплывы. Два двигателя это увеличенные расходы на содержание и большая вероятность отказов, при меньшей вероятности тяжелого происшествия вследствие отказа двигателя. Но обучаемому летчику посадка с отказом даже одного из двух двигателей — предпосылка.

Скорость в таблицу поставил завышенную, однако M346 действительно развил Mach 1.15 однажды. Вообще, сверхзвуковая скорость тренировочному самолету нужна, чтобы летчик мог осваивать трансзвуковые особенности полета, а они-то теперь управляются вовсе не вручную. Маневренность вровень с соперниками, чуть меньше тяги, чуть больше ограничений.

Отмечу отличия T-100 от Як-130: полностью американское оборудование, даже европейских систем в нем мало. И шасси: оно выше, чем у Як-130, нет взлетного канала воздухозаборинка. Это проще и безопаснее, но требует порядка на взлетной полосе.

Тренажеры изготовит опытнейшая фирма Raytheon, там имеют опыт оборудования тренировочных самолетов для ВМС и ВВС: Texan II и Jayhawk. Некоторые, изображая знатоков, полагают Raytheon свадебным генералом — это совсем не так.


Jayhawk, Texan II и Talon в строю.

Ernest
Tags: авиация и воздухоплавание
Subscribe
promo engineering_ru март 2, 2015 08:17 174
Buy for 200 tokens
Помните байку о разработке космической ручки? Да, она не основана на реальных событиях, но очень наглядно иллюстрирует идею, что простое решение может оказаться лучше сложного. Ракета, построенная по принципу "большого глупого носителя" ("Big Dumb Booster") находится не в диапазоне…
  • Post a new comment

    Error

    Anonymous comments are disabled in this journal

    default userpic

    Your reply will be screened

    Your IP address will be recorded 

  • 11 comments