Lockheed Have Blue

редактировать
Экспериментальный самолет-невидимка

Синий
Небольшой реактивный самолет с наклонными поверхностями в ангаре. Он нарисован в разрушительной схеме, чтобы сбить с толку случайных зрителей.
Синий «HB1001» в схеме камуфляжа Алана Брауна
РольСтелс-демонстратор
ПроизводительЛокхид Skunk Works
Первый полет1 декабря 1977 г.
СтатусУничтожен
Первичный пользовательLockheed
Количество построенных2
Стоимость программыUS $ 35 миллионов (1978)
Разработано вLockheed F-117A Nighthawk

Lockheed Have Blue было кодовым названием Lockheed, демонстратора концепции для невидимого бомбардировщика. Have Blue был разработан подразделением Lockheed Skunk Works и испытан в Groom Lake, Невада. Have Blue был первым самолетом с неподвижным крылом, внешняя форма которого была определена радаром, а не аэрокосмической техникой. Форма самолета с гранями была разработана для отклонения электромагнитных волн в направлениях, отличных от направления исходящего излучателя радара, что значительно уменьшило его поперечное сечение радара.

При проектировании самолета команда разработчиков Skunk Works использовала математические данные, опубликованные советским физиком и математиком Петром Уфимцевым относительно отражения электромагнитных волн. Инженер-невидимка из Lockheed, Денис Оверхолзер, прочитал публикацию и понял, что Уфимцев создал математическую теорию и инструменты для проведения конечного анализа отражения радара.

Конечный проект характеризовался характерными гранеными поверхностями для отражения радиолокационных волн. от радиолокационного приемника. У него были крылья высокой стреловидности и скошенные внутрь вертикальные стабилизаторы, за что его прозвали «бриллиантом безнадежности» - каламбур на «алмазе надежды. " Первый действующий самолет совершил первый полет 1 декабря 1977 года.

Были построены два летательных аппарата. Оба были потеряны из-за механических проблем. Тем не менее, Have Blue был признан успешным, открыв путь к первому действующему самолету-невидимке Senior Trend или Lockheed F-117A Nighthawk.

Содержание

  • 1 Предпосылки
  • 2 Дизайн и разработка
    • 2.1 Происхождение
    • 2.2 Проектные усилия и раннее тестирование
    • 2.3 Экспериментальный стенд для испытаний на живучесть
    • 2.4 Строительство и дальнейшие испытания
  • 3 История эксплуатации
    • 3.1 HB1001
    • 3.2 HB1002
    • 3.3 Старший тренд
  • 4 Технические характеристики
  • 5 См. Также
  • 6 Ссылки
    • 6.1 Примечания
    • 6.2 Цитаты
    • 6.3 Библиография
  • 7 Внешние ссылки

История вопроса

В 1970-х годах это Для американских специалистов по планированию стало все более очевидным, что в военном столкновении с силами Варшавского договора самолеты НАТО быстро понесут большие потери. Это стало результатом сложной советской системы обороны, которая использовала радары наблюдения, управляемые с помощью радара ракеты земля-воздух (SAM) и зенитную артиллерию для поиска и уничтожения самолет противника. Вследствие этого Агентство перспективных исследовательских проектов Министерства обороны (DARPA) начало исследование самолетов с низкой наблюдаемостью, стремясь спроектировать и произвести действующий самолет-невидимку. Первоначально были приглашены пять компаний, три из которых отказались от участия раньше срока. К остальным двум позже присоединился Lockheed.

Дизайн и разработка

Origins

Lockheed Have Blue родился из-за требования уклоняться от обнаружения радаром. Во время войны во Вьетнаме управляемые с помощью радаров ракеты земля-воздух (SAM) и зенитная артиллерия (AAA) представляли серьезную угрозу для американской авиации.. Таким образом, ударной авиации во время войны часто требовались самолеты поддержки для выполнения боевого воздушного патрулирования и подавления ПВО противника (SEAD). Война Судного дня 1973 года снова высветила уязвимость самолетов для ЗРК - ВВС Израиля потеряли 109 самолетов за 18 дней. Во время холодной войны Советский Союз разработал интегрированную оборонную сеть, центральным элементом которой были обзорные радары среднего и дальнего действия. ЗРК и зенитные ракетные комплексы будут установлены вокруг ключевых точек для защиты от приближающихся самолетов противника. Если потери Израиля во время войны Судного дня испытали силы НАТО во время военной конфронтации с Варшавским договором, количество самолетов НАТО будет исчерпано в течение двух недель.

В 1974 г. DARPA тайно запросило ответы у пяти производителей самолетов по двум соображениям. Первый касался пороговых значений сигнатуры, при которых самолет практически не обнаруживается. Второй вопрос заключался в том, имели ли эти компании возможность спроектировать и изготовить такой самолет. Fairchild и Grumman отказались участвовать, в то время как General Dynamics настаивали на использовании средств электронного противодействия. В результате General Dynamics вышла из обсуждения. Две оставшиеся компании, McDonnell Douglas и Northrop, получили по 100 000 долларов каждая на дальнейшие исследования.

Проектные усилия и ранние испытания

Lockheed, имея отсутствовал в производстве истребителей в течение 10 лет, DARPA не обратился к нему в 1974 году. Эд Мартин, директор по науке и технике Lockheed California Companies, узнал об исследованиях малозаметности во время своей работы в Пентагоне и авиабаза Райт-Паттерсон. Мартин и Бен Рич, который в то время недавно стал президентом Skunk Works, проинформировали Кларенса «Келли» Джонсона о программе. Центральное разведывательное управление (ЦРУ) разрешило Skunk Works обсудить с DARPA характеристики скрытности A-12, M-21 и D-21. От имени компании Рич и Мартин официально запросили у DARPA разрешение на участие в программе, но агентство сначала отказалось, поскольку средств не хватало; после долгих споров компании Lockheed разрешили въезд, хотя и без государственного контракта.

Черно-белая портретная фотография седого мужчины в костюме, позирующего справа; на стене позади несколько табличек. Келли Джонсон, конструктор Lockheed, изначально скептически отнеслась к проекту Have Blue, неправильно заметив: «Наш старый D-21 дрон имеет меньшее поперечное сечение радара, чем этот проклятый алмаз ".

Предварительный дизайнер Дик Шеррер запросил возможные формы, на которых он мог бы основывать свой низкий радарный крест -секция (RCS) конструкция. Его познакомили, который рекомендовал самолет с плоскими поверхностями. Позже Оверхолзер рассказал о своем разговоре с Шерером: «Когда Дик Шеррер спросил меня... я сказал:« Ну, это просто, вы просто делаете это из плоских поверхностей и наклоняете эти плоские поверхности, смещая края в сторону от угла обзора радара »., и таким образом вы в основном заставляете энергию отражаться от радара ». Впоследствии Шеррер нарисовал предварительный самолет с низким уровнем RCS с фасетными поверхностями. В то же время Оверхолзер нанял математика Билла Шредера, с которым у него уже были рабочие отношения - фактически, именно Шредер обучал Оверхользера математике, связанной с самолетами-невидимками. Кеннет Уотсон был нанят в качестве старшего ведущего авиаконструктора.

В течение следующих нескольких недель команда создала компьютерную программу, которая могла оценивать RCS возможных проектов. Программа для прогнозирования RCS получила название «ECHO 1». По мере продолжения испытаний с программой стало очевидно, что вычисления краев программой были неправильными из-за дифракции. В 1964 году Петр Уфимцев, главный научный сотрудник Московского радиотехнического института, опубликовал основополагающую статью «Метод краевых волн в физической теории дифракции». Работа была переведена отделом зарубежных технологий командования систем ВВС ; впоследствии Оверхолзер включил элементы работы Уфимцева для усовершенствования программного обеспечения. ECHO 1 позволил команде быстро решить, какая из 20 возможных конструкций была оптимальной, и в итоге остановились на фасетной конструкции треугольного крыла. Однако многие в подразделении скептически относились к форме, что привело к названию «безнадежный алмаз» - Келли Джонсон сказала Ричу: «Наш старый дрон D-21 имеет более низкое радиолокационное сечение, чем этот проклятый алмаз».

В мае 1975 года Skunk Works подготовила внутренний отчет под названием «Отчет о ходе работы № 2, Концептуальные исследования высокой скрытности». Внутри него было концептуальное исследование под названием «Маленький Харви», в том числе рисунок Келли Джонсон самолета с плавно переходящими формами. Джонсон выступал за использование смешанных форм как лучший способ добиться незаметности, в то время как Бен Рич выступал за фасетные углы. Рич выиграл спор с Джонсоном, что было редкостью.

В результате дизайнерских усилий было создано несколько деревянных моделей. Модель длиной 24 дюйма, изготовленная из пробкового дерева, продемонстрировала размещение внутренней конструкции и дверцы доступа. В статье Air Space отмечалось, что «модельный цех обнаружил, что практически невозможно привести все плоские поверхности в одну точку в одном углу. Позже инженеры столкнулись с такой же трудностью при изготовлении прототипа в заводском цехе». Для первых испытаний конструкции были построены два деревянных макета в масштабе 1/4 дюйма. Одна модель, покрытая металлической фольгой, использовалась для проверки расчетов RCS ECHO 1, а другая была предназначена для испытаний в аэродинамической трубе. После этого модель была перемещена в испытательный центр радаров в пустыне Мохаве около Палмдейл, что позволило более точно проверить RCS самолета. В этом случае уровень RCS самолета подтвердил прогнозы ECHO 1. Это означало, что Бен Рич выиграл четверть у Джонсона, который ранее утверждал, что у D-21 было меньше RCS, чем у Have Blue.

Экспериментальный стенд для испытаний на выживание

Летом 1975 г. DARPA неофициально пригласило Lockheed, Northrop и McDonnell Douglas разработать самолет под названием «Experimental Survivable Testbed» (XST). Макдоннелл Дуглас, определив пороговые значения, при которых самолет считался необнаружимым, не смог спроектировать и произвести такой самолет. На этапе 1 XST и Lockheed, и Northrop построят полномасштабные модели для тестирования своих RCS, создания летающих аппаратов и испытаний своих конструкций в аэродинамической трубе. После Фазы 1 будет выбран единственный подрядчик для продолжения строительства и летных испытаний двух демонстраторов в рамках Фазы 2. Конструкции Northrop и Lockheed в целом были схожими, хотя в представлении первого были более угловатые и плоские поверхности. Компания использовала «GENSCAT», программное обеспечение, подобное ECHO 1, для расчета RCS своих проектов.

1 ноября 1975 года Lockheed и Northrop получили контракты на 1,5 миллиона долларов каждая на продолжение Фазы 1 XST. В течение четырехмесячного периода каждая из двух компаний должна была построить полномасштабные деревянные макеты, которые затем будут оцениваться на испытательном стенде Radar Target Scatter (RATSCAT) ВВС США в Белом. Сэндс, Нью-Мексико. Чтобы проверить отдачу радара, компания Lockheed установила специально построенный столб стоимостью 187000 долларов, на котором будет установлена ​​модель. В марте 1976 года модель Lockheed была передана на полигон перед испытаниями; В следующем месяце Lockheed был объявлен победителем, потому что Northrop XST имел гораздо более высокую RCS бокового полушария. DARPA, осознав прогресс, достигнутый в ходе исследования, призвало команду Northrop оставаться вместе. Позже агентство инициировало проект Battlefield Surveillance Aircraft-Experimental (BSAX), который превратился в Tacit Blue и, в конечном итоге, в бомбардировщик B-2. 147>

Строительство и дальнейшие испытания

Вид снизу Have Blue

Skunk Works теперь нужно было спроектировать, построить и провести летные испытания двух пилотируемых демонстраторов в рамках Фазы 2, или Have Blue. Чтобы собрать демонстрацию, Бен Рич должен был привлечь 10,4 миллиона долларов от менеджмента Lockheed, что было получено к июню. Фаза 2 включала в себя три основные цели, которые заключались в проверке: снижения видимости в радиоволновом, инфракрасном и визуальном спектрах и уменьшения акустического наблюдаемость; приемлемые летные качества; и «возможности моделирования, которые точно предсказывают низко наблюдаемые характеристики самолета в полете».

При создании обоих демонстраторов Have Blue использовались оставшиеся инструменты из программы C-5. Окончательную сборку HB1001 первоначально планировалось завершить в августе 1977 года, а затем провести наземные испытания до середины октября. Тайную выкатку планировалось провести 23 октября, после чего самолет будет демонтирован и доставлен на полигон. Однако 1 сентября, когда HB1001 был частично завершен, машинисты Lockheed объявили четырехмесячную забастовку. Группа менеджеров взялась за сборку, которая была завершена за шесть недель, а наземные испытания начались 17 октября.

Хотя внешне прототипы Have Blue были похожи на более поздний F-117, они были меньшими самолетами, примерно четверть веса F-117, с стреловидностью крыла 72,5 ° и наклоненным внутрь вертикальным оперением (обратное V-образное оперение ). Радиопоглощающий материал (RAM), разработанный в лаборатории Lockheed, был нанесен на плоские поверхности самолета - на лобовое стекло были нанесены специальные покрытия, чтобы придать им металлические характеристики. Полная масса самолета 9 200–12 500 фунтов (4 173–5 669 кг) позволяла использовать шасси от истребителя Northrop F-5. Силовые установки самолета состояли из двух General Electric J85 -GE-4As с усилием 2950 фунтов (13,1 кН) от T-2C Buckeye. Поскольку скрытность превыше всего остального, самолет был нестабильным. В результате в самолет была интегрирована четырехкратная дублированная электронная система управления полетом (FBW), чтобы придать ему нормальные летные характеристики. Система управления полетом была заимствована у F-16. Воздухозаборник верхнего крыла двигателя был закрыт решеткой с низким уровнем RCS; во время взлета, когда требуется больше воздуха, в верхней части фюзеляжа были сооружены воздухозаборники, пропускающие дополнительный поток воздуха.

В течение полутора месяцев после начала наземных испытаний HB1001, первый из двух демонстраторы прошли испытания при подготовке к первому полету. Сначала была проверена летная аппаратура, после чего была проведена тщательная обкатка самолета. В начале ноября два полуприцепа были припаркованы параллельно друг другу у здания 82; сверху была накинута маскировочная сетка, чтобы закрыть демонстратор во время работы двигателя на открытом воздухе. Во время испытаний двигателя местный житель пожаловался на шум, но Have Blue сохранил свою секретность. HB1001 получил слой краски для железного покрытия; в выходные 12–13 ноября самолет получил схему маскировки, разработанную Аланом Брауном, главным техническим инженером Have Blue. Схема, состоящая из трех цветов, каждый из которых состоит из трех тонов, использовалась, чтобы обмануть любого случайного наблюдателя, чтобы он не узнал характерную огранку дизайна. Самолет был разобран, загружен в C-5, и 16 ноября самолет вылетел из аэропорта Бербанк (после переименования в аэропорт Боба Хоупа) в Зону 51 по адресу Грум Лейк, Невада. После приземления самолет был повторно собран перед тем, как пройти еще один этап испытаний перед первым полетом. После четырех рулежных испытаний HB1001 был готов к испытательным полетам.

Эксплуатационная история

HB1001

HB1001 совершил свой первый полет 1 декабря 1977 года под руководством пилота-испытателя Lockheed, Билл Парк. Он совершит следующие четыре боевых вылета, все за ними будет преследовать Т-38, пилотируемый майором (впоследствии подполковником) Кеном Дайсоном. Дайсон, пилот F-15 Eagle, ранее обращался к персоналу ВВС США по поводу проекта в 1976 году. Он совершил свой первый полет на HB1001 17 января 1978 года, его преследовал Парк. Фактически, эти двое будут единственными летчиками-испытателями Have Blue, которые будут чередовать демонстратор и самолет-погоню. Результаты летных испытаний позволили инженерам доработать систему FBW. В то же время они подтвердили прогнозы, сделанные ранее аэродинамическими инженерами о поведении самолета.

Летные испытания продолжались довольно гладко до 4 мая 1978 года, когда HB1001 совершал свой 36-й полет. Самолет накренился сразу после того, как коснулся земли, что вынудило пилота Билла Парка прервать посадку и сделать вторую попытку. Однако удар был настолько сильным, что шасси заклинило в полузаданном положении. Попытки снизить передачу оказались безуспешными, и Биллу Парку пришлось снова подняться и катапультироваться, когда у него закончилось топливо. Самолет был разрушен при ударе в районе объекта Groom Lake. Парк выжил, но получил сотрясение мозга, из-за чего ему пришлось отказаться от дальнейших испытательных полетов. Дайсон, который был в самолете преследования, рассказал: «Незадолго до приземления самолет накренился... Казалось, он очень сильно ударился о землю... Он [Парк] поднял шасси на уходе, и когда он пытался продлить его при приближении, только одна из магистралей и носовое колесо вышли из строя. Все это время потреблялся бензин... Я предложил ему подняться на 10 000 футов для катапультирования... Он начал набор высоты, но двигатель начал вспыхнуть из-за нехватки топлива, поэтому он катапультировался ».

HB1002

Во время аварии HB1002 был почти готов, с извлеченными уроками от HB1001, установленного в самолет, включая реконструкцию кормовой части фюзеляжа. HB1002 отличался от прототипа серым лакокрасочным покрытием. На носу HB1001 не было стрелы для летных испытаний. Поскольку самолет использовался для проверки возвратных сигналов RCS, парашют для восстановления некорректного вращения был удален, и самолет был покрыт радиопоглощающим материалом. Первый полет состоялся 20 июля 1978 года. За штурвалом стоял Дайсон, который должен был быть единственным пилотом, который управлял самолетом.

HB1002 был потерян 11 июля 1979 года во время 52-го полета самолета. Утечка гидравлической системы вызвала возгорание двигателя, что привело к потере гидравлического давления, что, в свою очередь, вызвало сильные шаговые колебания. Пилот благополучно катапультировался, и самолет был уничтожен. Позже было обнаружено, что выхлопной хомут двигателя ослаб, позволив горячим выхлопным газам перейти в правый моторный отсек. Там накапливается тепло, что приводит к выходу из строя гидравлических линий. Обломки обоих самолетов были тайно закопаны где-то на территории комплекса базы ВВС Неллис. Несмотря на аварии, Have Blue считали успешным.

Senior Trend

В октябре 1977 года, незадолго до второй фазы соревнований XST, Lockheed получил задание изучить возможные рабочие самолеты. Всего месяц спустя, в день, когда HB1001 был доставлен в Грум-Лейк, ВВС заключили с компанией контракт под кодовым названием Senior Trend. ВВС хотели использовать революционные технологии, разработанные в рамках программы Have Blue. Тактическое авиационное командование заказало пять полномасштабных разработок и двадцать серийных самолетов.

На основе демонстраторов Have Blue, старший Самолеты Trend отличались от своих предшественников по нескольким параметрам. Крылья имели меньшую стреловидность, чтобы решить проблему центра тяжести, обнаруженную во время испытаний. Передняя часть фюзеляжа была укорочена, чтобы пилот мог лучше видеть, а вертикальные стабилизаторы были наклонены наружу от центральной линии. Кроме того, были предусмотрены два отсека для оружия, в каждом из которых можно было бы разместить одну бомбу с лазерным наведением весом 2000 фунтов (910 кг) или тактическую ядерную бомбу B61 . бомба.

Из-за проблем с постройкой первый самолет FSD был переброшен в Грум-Лейк в мае 1981 года внутри самолета C-5. Дальнейшие проблемы, на этот раз с утечкой топлива, задержали первый рейс. Под управлением Гарольда Фарли самолет вылетел 18 июня в свой первый полет, через девять месяцев после первоначально запланированного первого полета в июле 1980 года. Первый серийный F-117A был поставлен в 1982 году, а готовность к эксплуатации была достигнута в октябре 1983 года; 59-й и последний F-117A был поставлен в 1990 году.

Технические характеристики

Штриховые рисунки самолета под разными углами Несколько видов Have Blue, отрендеренных компьютерной графикой, с верхним сравнением его меньшего размера по сравнению с F-117

Данные от Crickmore, Дональд, Аронштейн и Пичкирилло

Общие характеристики

  • Экипаж: 1
  • Длина: 47 футов 3 дюйма (14,40 м)
  • Размах крыла: 22 фута 6 дюймов (6,86 м)
  • Высота: 7 футов 6 дюймов (2,29 м)
  • Площадь крыла: 386 кв. Футов (35,9 м)
  • Масса пустого: 8,950 фунтов (4060 кг)
  • Макс. Взлетная масса : 12 500 фунтов (5670 кг)
  • Силовая установка: 2 × General Electric J85-GE-4A турбореактивные двигатели с тягой 2950 фунтов-силы (13,1 кН) каждый

Характеристики

  • Максимальная скорость: 521 кН (600 миль / ч, 965 км / ч)
  • Нагрузка на крыло: 32 фунта / кв.фут (160 кг / м)
  • Тяга / вес : 0,46–0,62

См. Также

  • Портал авиации

Связанная разработка

Самолеты сопоставимой роли, конфигурации и эпохи

Связанные списки

Ссылки

Примечания

Цитаты

Библиография

Внешние ссылки

На Викискладе есть материалы по теме Lockheed Have Blue.

Последняя правка сделана 2021-05-28 05:16:17
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте