Bell X-14: экспериментальная модель самолёта вертикального взлёта и посадки - «Военные действия»

Экспериментальный самолет Bell X-14 был разработан компанией Bell Aircraft по заказу ВВС США в рамках реализации программы, направленной на создание самолета вертикального взлета и посадки. Программа предусматривала возможность отработки новых технологий на практике. Контракт на проектирование и последующую постройку одного экспериментального самолета Bell X-14 был заключен в 1955 году.
Разработка первых самолетов вертолетного взлета и посадки (СВВП) началась в 1950-е годы, после того как был достигнут соответствующий технический уровень турбовинтового и турбореактивного двигателестроения. Развитие технологий привело к тому, что подобные самолеты стали повсеместно востребованы военными. Существенным импульсом для проектирования СВПП послужило и очень широкое распространение в ВВС различных государств скоростных реактивных истребителей с высокими взлетными и посадочными скоростями. Подобные боевые самолеты потребовали наличия длинных взлетно-посадочных полос, обладающих твердым покрытием. Было очевидно, что в случае крупномасштабного военного конфликта значительная часть таких взлетно-посадочных полос (особенно расположенных в прифронтовой полосе) будет выведена противником из строя с использованием различных средств поражения.


Понимая возможность такого варианта развития событий, военные разных стран были заинтересованы в разработке самолетов нового типа, которые смогли бы взлетать и садиться с практически любых, даже самых небольших площадок. Фактически подобные самолеты должны были стать независимыми от аэродромов. В значительной мере благодаря подобной заинтересованности со стороны армии и флота ведущих государств мира были спроектированы десятки опытных самолетов вертикального взлета и посадки самых разнообразных схем. Большинство из них были собраны всего в одном экземпляре, многие из них разбились во время испытаний, а некоторые так навсегда и остались бумажными проектами.
В этом плане американскому Bell X-14 повезло он вышел из стадии бумажного проекта в полноценный летающий экземпляр, который длительное время использовался для проведения различных испытаний. Целью его создания была отработка вертикального взлета с последующим переходом к горизонтальному полету и вертикальная же посадка. Bell X-14 представлял собой цельнометаллический моноплан с открытой кабиной пилота. Самолет имел два ТРД (турбореактивный двигатель), которые были оборудованы дефлекторами. Двигатели экспериментального самолета на всем протяжении полета работали на постоянном режиме, а переход между горизонтальным и вертикальным полетом производился при помощи поворотных реактивных сопел. При разработке самолета для ускорения его постройки использовались элементы других летательных аппаратов — крылья, элероны и шасси от самолета Beech Bonanza и хвостовое оперение от Beech T-34 Mentor.


Для экспериментального самолета Bell X-14 была специально создана струйная система управления с отбором воздуха от компрессоров ТРД. Летные испытания самолета начались в октябре 1956 года, первый полет в режиме висения был совершен 19 февраля 1957 года, а 24 мая 1958 года данный летательный аппарат впервые совершил успешный переход от вертикального полета к горизонтальному. В этом полете машину пилотировал летчик-испытатель Дэвид Хоу, во время горизонтального полета ему удалось разогнать самолет до скорости 257 км/ч.
В 1959 году опытный образец самолета Bell X-14 был передан NASA в НИИ имени Эймса для дальнейшей модернизации и проведения испытаний. Первоначально на летательном аппарате были установлены два ТРД Armstrong Siddeley Viper ASV8, обладающие тягой 795 кгс каждый. Отклонение потока газов ТРД осуществлялось с помощью поворотных реактивных сопел. В NASA самолет компании Bell Aircraft был модифицирован: двигатели Viper решено было заменить на ТРД General Electric J85 (тяга 1220 кгс), обладавшие большей тягой и обеспечивающие больший расход воздуха для системы управления самолетом. Также была незначительно изменена система управления самолета.

Модифицированная машина, которая получила новое обозначение Bell X-14A, использовалась в NASA в исследовательских целях, в частности для изучения проблем управления и демпфирования колебаний во время вертикального взлета и посадки, а также для обучения пилотов других самолетов вертикального взлета. На экспериментальном самолете Bell X-14A выполнялись полеты на режиме висения на небольших высотах для изучения влияния на летательный аппарат близости земли, полеты на высотах до 15 метров для оценки маневренности самолета при малых скоростях до 55 км/ч вперед и назад и до 40 км/ч вбок. Эти летные испытания продолжались на протяжении достаточно длительного времени. Любопытно, что X-14A использовался в NASA и для отработки лунных посадочных маневров. Система управления полетом X-14A и система разрабатываемого лунного посадочного модуля была схожими. Известно, что на данном самолете вертикального взлета и посадки совершал полеты и Нил Армстронг, ставший в будущем первым человеком, ступившим на лунную поверхность.


В 1971 году на самолет были поставлены два новых еще более мощных двигателя General Electric J85-GE-19 (тяга 1370 кгс), новая версия получила обозначение Bell X-14B. Одновременно с новыми двигателями машина получила и программируемый компьютер, который позволял записывать все параметры полета, бортовых систем самолета и соответствующие им действия ручного управления. Данная информация в дальнейшем использовалась для разработок других моделей СВВП.

На базе экспериментального самолета вертикально взлета и посадки Bell X-14A также был разработан проект двухместного легкого тактического боевого самолета Bell X-14C, предназначенного для непосредственной поддержки войск. Данная модель отличалась наличием трех ТРД вместо двух. Все они были установлены рядом в носовой части фюзеляжа самолета. Летчики должны были разместиться рядом (плечо к плечу) в кабине с небольшим фонарем. Шасси боевого самолета планировалось сделать убирающимся, главные опоры шасси должны были убираться назад в специальные обтекатели, расположенные на крыле, которые планировалось использовать также как топливные баки, носовая опора шасси должна была убираться в фюзеляж. Самолет Bell X-14C должен был получить большее по размаху и площади крыло, на котором разместились бы узлы подвески для разнообразного вооружения: авиабомб, контейнеров с НАР или пушками/пулеметами, а также баков с напалмом. Для повышения грузоподъемности самолета конструкторы рассматривали возможность отказа от вертикального взлета в пользу совершения взлета с коротким разбегом.


По своей конструкции Bell X-14 был цельнометаллическим монопланом со среднерасположенным крылом, трехопорным шасси и двумя турбореактивными двигателями. Крыло экспериментального самолета было прямым. Оно было снабжено элеронами и заимствовано от самолета Beech Bonanza. В фюзеляже располагалась двухместная открытая кабина членов экипажа с расположенными рядом сиденьями пилотов. Кабина защищалась только небольшим ветровым стеклом. Оперение самолета, заимствованное от Beech T-34, было однокилевым, с рулем высоты и рулем направления. Трехоп-ое шасси с носовой опорой было неубираемым. Все три опоры шасси имели большой ход амортизаторов, что было важно для модели, способной взлетать и садиться в вертикальном режиме.
Силовая установка экспериментального СВВП состояла из двух ТРД General Electric J85-GE-5, которые были установлен рядом друг с другом в носовой части фюзеляжа. Сопла двигателей, находящиеся под центральной частью фюзеляжа, могли поворачиваться, отклоняя таким образом поток газов. Топливо хранилось в двух подвесных баках, располагавшихся под крылом самолета. Управление самолетом при горизонтальном режиме полета производилось при помощи обычных аэродинамических рулей, а при вертикальных режимах полета — с помощью струйной системы управления с реактивными соплами, которые были установлены в хвостовой и носовой частях фюзеляжа, а также на концах крыла. Все они были связаны с расположенной в кабине пилотов колонкой управления и рулевыми педалями.


Переход самолета Bell X-14 от вертикального полета к стандартному для авиации горизонтальному полету выполнялся при помощи постепенного отклонения сопел двигателей назад, при этом возрастала скорость полета, а крыло создавало необходимую подъемную силу. Для перехода самолета в режим вертикальной посадки уменьшалась скорость полета, поток газов отклонялся вперед, обеспечивая таким образом торможение, а тяга двигателей увеличивалась, обеспечивая полет на режиме висения, для совершения вертикальной посадки тяга затем уменьшалась.
Экспериментальный самолет вертикального взлета и посадки Bell X-14 был построен в единственном экземпляре. После завершения цикла заводских испытаний, данный летательный аппарат был передан в распоряжение специалистов NASA. В этой организации модернизированный самолет под обозначениями Bell X-14A и Bell X-14B эксплуатировался вплоть до 1981 года, он использовался для подготовки летчиков на другие типы самолетов вертикального взлета и посадки. Причиной завершения эксплуатации самолета X-14B стала серьезная авария, которая произошла при посадке 29 мая 1981 года. После данной аварии самолет уже не подлежал восстановлению.
Летно-технические характеристики Bell X-14:
Габаритные размеры: длина — 7,62 м, высота — 2,4 м, размах крыла — 10,36 м, площадь крыла — 16,68 м2.
Масса:
пустого самолета — 1406 кг;
максимальная взлетная масса — 1936 кг;
Силовая установка — 2 х ТРД General Electric J85-GE-19 тягой 2х1370 кгс.
Максимальная скорость полета — 277 км/ч;
Практическая дальность — 482 км;
Практический потолок — 6096 м;
Экипаж — 1 человек.
Источники информации:
http://www.airwar.ru/enc/xplane/x14.html
http://www.dogswar.ru/oryjeinaia-ekzotika/aviaciia/4328-eksperimentalnyi-sam.html
http://airspot.ru/catalogue/item/bell-x-2
Материалы из открытых источников