A Northrop HL-10 a NASA Edwards Flight Research Center (Dryda, Kalifornia) repülőgépeinek egyike. Ezeket a gépeket arra tervezték, hogy tanulmányozzák és teszteljék a repülőgép biztonságos manőverezési és leszállási képességeit alacsony aerodinamikai minőséggel az űrből való visszatérés után. A HL -10 és más hasonló eszközök használatával végzett vizsgálatokat 1966 júliusában - 1975 novemberében végezték el.
Az 1950 -es évek elején elvégzett elméleti vizsgálatok alapján a tompa orrkúpot ismerték el az ígéretes ballisztikus rakéták fejének legoptimálisabb alakjának. A légkörbe való belépéskor a készülék előtt ilyen fejjel megjelenő levált lökéshullám jelentősen csökkenti a hőterhelést, és lehetővé teszi a robbanófej tömegének növelését a hővédő bevonatok vastagságának csökkentésével.
A NACA szakemberei, akik részt vettek ezekben a munkákban, megállapították, hogy ez a függőség a félkúpok esetében is fennmarad. Egy másik sajátosságot is felfedtek: a hiperszonikus áramlás során az alsó és a felső felületen az áramlási nyomás különbsége emeléshez vezet, ami jelentősen növeli a repülőgép manőverező képességét a pálya elhagyásakor.
A hordozó karosszériával rendelkező járművek (ez a séma ezt a nevet kapta), siklási jellemzőiket tekintve közbenső pozíciót foglalnak el a ballisztikus kapszulák és az orbitális repülőgépek között. Ezenkívül a süllyedő kapszulák használata az ember által vezetett űrhajókban jelentős indítási és helyreállítási költségeket igényel. A "teherhordó házak" előnyei közé tartozik a magas tervezési tökéletesség, az újrafelhasználhatóság, az alacsonyabb fejlesztési költségek a hagyományos videokonferencia-rendszerekhez képest stb.
A laboratórium szakemberei. Az Ames (a továbbiakban: Ames Center), a készülék modelljét tompa félkúp formájában, lapos felső felülettel számítottuk ki. Az iránystabilitás érdekében két függőleges tárcsát kellett használni, amelyek folytatják a törzs kontúrját. Ennek a konfigurációnak a visszaküldött űrhajója az M2 nevet kapta.
Hasonló tanulmányokat végeztek a Langley Centerben. Az alkalmazottak több sémát is kiszámítottak egy teherhordó testű videokonferencia-rendszerhez. A legígéretesebb közülük a HL-10 projekt volt ("Horizontal Landing"; 10 a javasolt modell sorszáma). A HL-10 készülék majdnem kerek középső hajófelülettel rendelkezett, három tekerccsel, lapos, enyhén ívelt aljával.
Tekintettel az űrhajó nagy teljesítményére, a NASA a légierővel együtt 1961 -ben fontolóra vette azok alkalmazását az űrhajósok hazatérésére vonatkozó holdprogramban. A projekteket azonban nem fogadták el. A kísérleti projektek finanszírozásának csökkentése ellenére ez a munka a rajongók erőfeszítéseinek köszönhetően folytatódott. Az egyik repülőgép -modell méretarányos modellt készített a repülőgépről, és dobási teszteket hajtott végre. Az igazi siker lehetővé tette, hogy a tesztek rögzítéseit bemutassák a Dryden és Ames Központok vezetésének. Az első 10 000 dollárt különített el a tartalék alapokból egy teljes körű berendezés gyártására, a második pedig beleegyezett az aerodinamikai tesztek elvégzésébe. A készülék M2-F1 jelölést kapott.
A hatméteres modell alumínium csövekből (erőszerkezet) és rétegelt lemezből (test) készült. A farokrész felső szélére pár elevont szereltek. A külső alumínium tárcsákat kormányokkal látták el. A lefújások jó eredményei lehetővé tették a taxizási tesztek megkezdését. De a megfelelő túlhajtó szerszám hiánya kényszerítette egy kényszermotoros Pontiac megvásárlását, amely a 450 kg-os modell 160-195 km / órára gyorsul. A kezelőszervek alacsony hatékonyságúak voltak, és nem biztosították a termék kívánt stabilizálását. A problémát a központi gerinc kiküszöbölésével és a kezelőfelületek javításával oldották meg.
Számos futás során a modellt a talaj fölé emelték 6 m magasságba. A tesztek sikere lehetővé tette a projekt résztvevőinek, hogy rávegyék a Dryden Center igazgatóját, hogy vegye le az eszközt az öntervezéshez az autóból. Ezt követően megkezdődtek a modell dobástesztjei, a készüléket egy C-47-es repülőgép vontatta 3-4 km magasságba. Az első siklórepülésre 1963. augusztus 16 -án került sor. Összességében az M2-F1 jó stabilitást és kezelhetőséget mutatott.
Az új eszköz látványos repülése, valamint az elvégzett munka alacsony költsége lehetővé tette a témával kapcsolatos munka kiterjesztését.
1964 közepén a NASA amerikai űrkutatási ügynökség megállapodást írt alá a Northroppal két szárny nélküli, teljesen fémből készült, újrafelhasználható jármű építésére, amelyek önhordó karosszériával rendelkeznek. Az új járműveket HL-10 és M2-F2 jelöléssel látták el, amelyek a hordozó karosszéria profiljában különböztek.
Az M2-F2 küllemben alapvetően megismételte az M2-F1-et: egy félkúpot, amelynek felső sík felülete pár függőleges keelpárral volt felszerelve, külső emelkedők nélkül, kormánylapátok féklapként használhatók. A kilátás szélesítése érdekében a pilótafülkét előre toltuk, és az orr üvegezett volt. Az ellenállás csökkentése és az áramlási feltételek javítása érdekében a modell testét kissé meghosszabbították. Az M2-F2 farokrészében egy ventrális lebenyt helyeztek el a dőlésszög-szabályozáshoz, a hajótest felső felületét egy elevonos szárnypár tette teljessé, amely gördülési szabályozást biztosított az antifázisban.
A Northrop HL-10 hajótest fordított félkúp volt, lekerekített felső törzsével és lapos aljával. Ezen kívül volt egy központi gerinc. A farokrészben két trapéz alakú elevontot szereltek fel kis pajzsokkal. A kiegyenlítő paneleket a külső tárcsákra szerelték, és a középső gerinc osztott kormány volt. A kiegyensúlyozó paneleket és az elevon pajzsokat csak a transz- és szuperszonikus repülés során használták a stabilizáláshoz. Amikor az aktív szakasz után M = 0, 6-0, 8 sebességgel suhantak, rögzítették őket, hogy elkerüljék az aerodinamikai minőség éles csökkenését a leszállás során. A becsült leszállási sebesség körülbelül 360 km / h volt.
Mivel a rakétagépeket meglehetősen szigorú pénzügyi korlátok között fejlesztették ki, a pénz megtakarítása érdekében a járműveket kész egységekkel és elemekkel látták el: a fő futóművet az F-5-ös vadászgépből, az F-106-os vadászgép kilökőüléséből vették át ülés, elülső támasz - a T -39 repülőgépből.
A repülőgép műszereit az egyszerűség is megkülönböztette - az első repülések során még a hozzáállásérzékelők is hiányoztak. A fő mérőműszerek a gyorsulásmérő, a magasságmérő, a sebesség, a csúszás és a támadási szög érzékelői.
Mindkét járművet XLR-11 motorral szerelték fel (3,6 tonna tolóerő), amelyet rövid ideig használtak az X-15 repülőgépen. A hatótávolság növelése érdekében a vészhelyzeti leszállás során az M2-F2 és a HL-10 segédfolyadék-hajtógáz segédrakéta-hajtóműveket hidrogén-peroxiddal tápláltak.
A modellek üzemanyagtartályait a dobástesztek során 1,81 tonna súlyú vízzel töltötték fel.
1966. július 12-én megtörtént az M2-F2 első siklórepülése. A 2,67 tonna súlyú modellt 13500 m magasságban választották el a B-52-től M = 0,6 (697 km / h) sebességgel. Az autonóm repülés időtartama 3 perc 37 másodperc volt. 1967. május 10 -én szükségleszállás történt. Az irányítás elvesztésének oka a "holland lépés" volt, amelynek során a dőlésszög 140 fok volt.
Úgy döntöttek, hogy a tervezés módosításával helyreállítják a romos készüléket. Az M2-F3 jelölést kapott modell oldalirányú stabilitásának biztosítása érdekében a vezérlőrendszer középső gerincét és sugárhajtómű-blokkjait telepítette.
A dobásteszteket 1970 júniusában folytatták. Hat hónappal később az első repülésre sor került egy fenntartó folyékony hajtóanyagú rakéta hajtómű beépítésével. A tesztelés 1972-ben befejezett utolsó szakaszában az M2-F3-at különböző segédfeladatok megoldására használták, beleértve a távvezérlő rendszer fejlesztését az űrsikló program részeként. A modell repülési jellemzőit a korlátozó magasságú és gyors repülési módoknál is értékelték.
1966 decemberében megkezdődtek a HL-10 dobástesztjei. Számukra a B-52-et is használták. A legelső autonóm repülést komoly problémák bonyolították - a keresztirányú irányíthatóság rendkívül nem volt kielégítő, az elevonok hatékonysága kanyarok közben meredeken csökkent. A hibát kiküszöbölték a külső tárcsák jelentős felülvizsgálata révén, amely áramlást képezett a vezérlőfelületeken.
1968 tavaszán a Northrop HL-10 tervezett járatai folytatódtak. A fenntartó folyékony hajtóanyagú rakétamotor első indítására 1968 októberében került sor.
A HL-10-et az űrsikló érdekében is használták. A készülék utolsó két repülése, amelyeket 1970 nyarán hajtottak végre, a leszállás gyakorlását szolgálta bekapcsolt erőművel. Ebből a célból az XLR-11-et három hidrogén-peroxidos folyékony hajtóanyagú rakétahajtóműre cserélték.
A kísérletet általában sikeresnek ítélték - a leszállás közben működő motorok 18 -ról 6 fokra csökkentették a siklópálya szögét. A készülék pilótája azonban megjegyezte, hogy a földi irányító eszközök munkája ellenére bizonyos nehézségek merültek fel a rakétahajtóművek bekapcsolásának pillanatának meghatározásában.
A teljes tesztelési időszak alatt a HL-10 37 indítást hajtott végre. A modell ugyanakkor rekord magasságot (27,5 km) és sebességet (M = 1,86) állított fel a teherhordó rakétás vitorlázórepülőgépeknél.
Taktikai és műszaki jellemzők:
Hossz - 6,45 m;
Magasság - 2,92 m;
Szárnyfesztávolság - 4, 15 m;
Szárnyas terület - 14,9 m²;
Üres súly - 2397 kg;
Teljes súly - 2721 kg;
Maximális felszállási súly - 4540 kg (üzemanyag - 1604 kg);
Erőmű-Reaction Motors XLR-11 négykamrás rakétamotor (tolóerő 35,7 kN-ig);
Repülési távolság - 72 km;
Praktikus mennyezet - 27524 m;
Maximális sebesség - 1976 km / h;
A tömegegységre jutó tolóerő együttható 1: 0, 99;
Szárnyterhelés - 304, 7 kg / m²;
Legénység - 1 fő.
Anyagok alapján készült:
