Northrop HL-10 je jedným z 5 lietadiel v NASA Edwards Flight Research Center (Dryda, Kalifornia). Tieto stroje boli postavené na štúdium a testovanie bezpečných manévrovacích a pristávacích schopností lietadla s nízkou aerodynamickou kvalitou po návrate z vesmíru. Štúdie s použitím HL -10 a ďalších podobných zariadení boli vykonané v júli 1966 - novembri 1975.
Na základe teoretických štúdií na začiatku päťdesiatych rokov minulého storočia bol kužeľ tupého nosa uznaný ako najoptimálnejší tvar hlavy sľubných balistických rakiet. Pri vstupe do atmosféry uvoľnená rázová vlna, ktorá sa objavuje pred prístrojom s takouto hlavou, výrazne znižuje tepelné zaťaženie a umožňuje zvýšiť hmotnosť hlavice znížením hrúbky povlakov tepelného tienenia.
Špecialisti NACA, ktorí sa na týchto prácach zúčastnili, zistili, že táto závislosť je zachovaná aj pre polokužele. Odhalili aj ďalšiu vlastnosť: pri hypersonickom prúdení vytvára rozdiel v prietokovom tlaku na dolnom a hornom povrchu vztlak, čo výrazne zvyšuje manévrovateľnosť lietadla pri opustení obežnej dráhy.
Vozidlá s karosériou nosiča (táto schéma dostala tento názov), pokiaľ ide o ich kĺzavé vlastnosti, zaujímajú medziľahlú polohu medzi balistickými kapsulami a orbitálnymi lietadlami. Okrem toho používanie zostupových kapsúl v kozmických lodiach s posádkou vyžaduje značné náklady na štart a obnovu. K výhodám „nosných puzdier“patrí vysoká dokonalosť dizajnu, opakované použitie, nižšie náklady na vývoj v porovnaní s tradičnými systémami videokonferencií atď.
Špecialisti laboratória. Ames, (ďalej len Amesovo centrum), bol vypočítaný model zariadenia vo forme tupého polkužeľa s rovným horným povrchom. Pre smerovú stabilitu mal použiť dva zvislé kýly, ktoré pokračujú v kontúrach trupu. Vrátená kozmická loď tejto konfigurácie dostala názov M2.
Podobné štúdie boli vykonané v Centre Langley. Zamestnanci vypočítali niekoľko schém pre videokonferenčný systém s nosným telesom. Najsľubnejším z nich bol projekt HL-10 („Horizontálne pristátie“; 10 je poradové číslo navrhovaného modelu). Prístroj HL-10 mal takmer okrúhly horný povrch uprostred lodí s tromi kýlmi, ploché, mierne zakrivené dno.
Vzhľadom na vysoký výkon kozmickej lode NASA spolu s letectvom zvažovala v roku 1961 návrhy na ich využitie v lunárnom programe na návrat astronautov. Projekty však neboli prijaté. Napriek škrtom vo financovaní pilotných projektov táto práca vďaka úsiliu nadšencov pokračovala. Jeden model lietadla vyrobil zmenšený model lietadla a vykonal skúšky hodu. Skutočný úspech umožnil, aby boli záznamy o testoch demonštrované vedeniu stredísk Dryden a Ames. Prvý z nich vyčlenil 10 000 dolárov z rezervných fondov na výrobu prístrojov v plnom rozsahu a druhý súhlasil s vykonaním aerodynamických testov. Zariadenie dostalo označenie M2-F1.
Šesťmetrový model bol vyrobený z hliníkových rúrok (štruktúra napájania) a preglejky (telo). Na horný okraj chvostovej časti bol namontovaný pár elevánov. Vonkajšie hliníkové kýly boli vybavené kormidlami. Dobré výsledky havárií umožnili začať testy rolovania. Nedostatok vhodného nástroja na pretaktovanie si však vynútil kúpu modelu Pontiac s núteným motorom, ktorý poskytuje zrýchlenie 450 kg modelu na 160-195 km / h. Ovládacie prvky mali nízku účinnosť a neposkytovali požadovanú stabilizáciu produktu. Problém bol vyriešený odstránením centrálneho kýlu a vylepšením ovládacích plôch.
V niekoľkých behoch bol model zdvihnutý nad zem do výšky 6 m. Úspech testov umožnil účastníkom projektu presvedčiť riaditeľa centra Dryden Center, aby zariadenie na vlastné plánovanie odpojil od auta. Potom sa začali skúškové skúšky modelu a zariadenie ťahalo lietadlo C-47 do výšky 3-4 km. Prvý kĺzavý let sa uskutočnil 16. augusta 1963. Celkovo M2-F1 preukázal dobrú stabilitu a ovládateľnosť.
Veľkolepý let nového zariadenia, ako aj nízke náklady na vykonanú prácu, umožnili rozšíriť prácu na túto tému.
V polovici roku 1964 americká letecká a kozmická agentúra NASA podpísala so spoločnosťou Northrop zmluvu o výstavbe dvoch bezkrídlových celokovových opakovane použiteľných vozidiel so samonosnou karosériou. Nové vozidlá dostali označenie HL-10 a M2-F2, ktoré sa líšili profilom nosnej karosérie.
Vzhľad M2-F2 v zásade opakoval M2-F1: pol kužeľ s horným plochým povrchom bol vybavený dvojicou zvislých kíl bez vonkajších výšok, ako brzdové klapky bolo možné použiť kormidlá. Na rozšírenie výhľadu bol kokpit posunutý dopredu a nos bol zasklený. Aby sa znížil odpor a zlepšili sa podmienky prúdenia, bolo telo modelu mierne predĺžené. V chvostovej časti M2-F2 bola umiestnená ventrálna klapka na ovládanie výšky tónu, horný povrch trupu bol doplnený dvojicou zdvihových klapiek, ktoré poskytovali ovládanie prevrátenia v protifáze.
Trup Northrop HL-10 bol obrátený pol kužeľ so zaobleným horným trupom a plochým dnom. Okrem toho tu bol centrálny kýl. V chvostovej časti boli nainštalované dve lichobežníkové elevátory s malými štítmi. Na vonkajších kýloch boli namontované vyvažovacie panely a stredový kýl bol rozdeleným kormidlom. Vyvažovacie panely a štíty eleónu slúžili na stabilizáciu iba počas trans- a nadzvukového letu. Pri kĺzaní po aktívnom úseku rýchlosťou M = 0, 6-0, 8 boli opravené, aby sa zabránilo výraznému zníženiu aerodynamickej kvality počas pristávania. Odhadovaná rýchlosť pristátia mala byť asi 360 km / h.
Pretože boli raketové lietadlá vyvíjané v pomerne prísnych finančných obmedzeniach, aby sa ušetrili peniaze, boli vozidlá vybavené hotovými jednotkami a prvkami: hlavný podvozok bol prevzatý zo stíhačky F-5, vystreľovacieho sedadla stíhačky F-106. sedadlo, predná opora - z lietadla T -39.
Prístrojové vybavenie lietadla sa vyznačovalo aj jednoduchosťou - pri prvých letoch im dokonca chýbali snímače polohy. Hlavnými meracími prístrojmi sú senzory akcelerometra, výškomeru, rýchlosti, sklzu a uhla nárazu.
Obe vozidlá boli vybavené motorom XLR-11 (ťah 3,6 tony), ktorý bol krátkodobo používaný v lietadle X-15. Na zvýšenie dosahu počas núdzového pristátia boli M2-F2 a HL-10 vybavené pomocnými raketovými motormi na kvapalné palivo poháňanými peroxidom vodíka.
Palivové nádrže modelov počas hodových skúšok boli naplnené vodou s hmotnosťou 1,81 tony.
12. júla 1966 sa uskutočnil prvý kĺzavý let M2-F2. Model s hmotnosťou 2,67 tony bol oddelený od B-52 vo výške 13500 m pri rýchlosti M = 0,6 (697 km / h). Autonómny let trval 3 minúty 37 sekúnd. 10. mája 1967 došlo k núdzovému pristátiu. Dôvodom straty kontroly bol „holandský krok“, počas ktorého bol uhol náklonu 140 stupňov.
Rozhodlo sa o obnovení chátrajúceho aparátu úpravou konštrukcie. Na zaistenie bočnej stability modelu, ktorý dostal označenie M2-F3, bol nainštalovaný stredový kýl a bloky prúdového motora riadiaceho systému.
Hodové testy boli obnovené v júni 1970. O šesť mesiacov neskôr sa uskutočnil prvý let so zahrnutím trvanlivého raketového motora na kvapalné palivo. V záverečnej fáze testovania, dokončenej v roku 1972, bol M2-F3 použitý na riešenie rôznych pomocných úloh, vrátane vývoja systému diaľkového ovládania ako súčasti programu Space Shuttle. Letové vlastnosti modelu boli vyhodnotené aj v obmedzujúcich výškových a rýchlostných režimoch letu.
V decembri 1966 sa začali vrhacie skúšky HL-10. Pre nich bol tiež použitý B-52. Hneď prvý autonómny let komplikovali vážne problémy - ovládateľnosť v priečnom smere bola mimoriadne neuspokojivá, účinnosť výškových kormidiel počas zákrut prudko klesla. Chybu odstránila výrazná revízia vonkajších kíl, ktoré vytvárali prúdenie nad riadiacimi plochami.
Na jar 1968 pokračovali plánované lety Northrop HL-10. Prvé spustenie raketového motora na kvapalné pohonné látky sa uskutočnilo v októbri 1968.
HL-10 bol tiež použitý v záujme raketoplánu. Posledné dva lety aparátu, vykonané v lete 1970, boli venované nácviku pristátia so zapnutou elektrárňou. Za týmto účelom bol XLR-11 nahradený tromi raketovými motormi na kvapalné palivo s peroxidom vodíka.
Experiment bol všeobecne považovaný za úspešný - motory pracujúce počas pristávania zmenšili uhol zostupovej dráhy z 18 na 6 stupňov. Pilot zariadenia však poznamenal, že napriek práci pozemných vodiacich prostriedkov existujú určité problémy s určením momentu zapnutia raketových motorov.
Počas celého testovacieho obdobia dokončil HL-10 37 spustení. Model zároveň stanovil rekordnú výšku (27,5 km) a rýchlosť (M = 1,86) pre raketové klzáky s nosným telesom.
Taktické a technické vlastnosti:
Dĺžka - 6,45 m;
Výška - 2,92 m;
Rozpätie krídla - 4, 15 m;
Plocha krídla - 14, 9 m²;
Prázdna hmotnosť - 2397 kg;
Celková hmotnosť - 2721 kg;
Maximálna vzletová hmotnosť - 4540 kg (palivo - 1604 kg);
Elektráreň-reakčné motory štvorkomorový raketový motor XLR-11 (ťah do 35,7 kN);
Letový dosah - 72 km;
Praktický strop - 27524 m;
Maximálna rýchlosť - 1976 km / h;
Koeficient ťahu na jednotku hmotnosti je 1: 0, 99;
Plošné zaťaženie - 304, 7 kg / m²;
Posádka - 1 osoba.
Pripravené na základe materiálov:
