Lockheed Martin X-35 - Lockheed Martin X-35

X-35 JSF
X-35.jpg
Letoun X-35A JSF provádí letové zkoušky v Edwards Air Force Base, Kalifornie
RoleKonceptní demonstrační letadlo (CDA)
VýrobceLockheed Martin Aeronautics
První let24. října 2000[1]
PostaveníV důchodu
Primární uživatelAgentura pro obranné výzkumné projekty (DARPA)
Počet postaven2 (X-35A / B a X-35C)
Vyvinuto doLockheed Martin F-35 Lightning II

The Lockheed Martin X-35 byl koncept demonstračního letadla (CDA) vyvinutý společností Lockheed Martin pro Společný program Strike Fighter. X-35 byl prohlášen za vítěze nad konkurenčními Boeing X-32 a rozvinutý, ozbrojený verze vstoupila do výroby na počátku 21. století jako F-35 Lightning II.

Rozvoj

Originální logo Joint Strike Fighter F-35
Hlavní článek: Společný program Strike Fighter
X-35C

Joint Strike Fighter se vyvinul z několika požadavků, aby společný bojovník nahradil stávající typy. Skutečná smlouva o vývoji JSF byla podepsána 16. listopadu 1996. Program JSF byl vytvořen za účelem nahrazení různých letadel při současném udržení nízkých nákladů na vývoj, výrobu a provoz. Toho bylo dosaženo vybudováním tří variant jednoho letadla, přičemž původním cílem variant bylo sdílení více než 70% jejich částí.[2]

První je F-35A, a konvenční vzlet a přistání (CTOL) varianta. Je to nejmenší a nejlehčí verze a je určena především k nahrazení stárnutí amerického letectva F-16 Fighting Falcons a A-10 Thunderbolt II. Toto je jediná verze s vnitřním dělem, GAU-22. F-35B je krátký vzlet a vertikální přistání (STOVL) varianta kvůli nahrazení US Marine Corps AV-8 Harrier IIs a Hornety F / A-18, a královské letectvo /královské námořnictvo Harrier GR7 / GR9s začátek v roce 2015. Královské námořnictvo to použije k nahrazení svých Harrier GR7 a RAF nahradí své Harrier GR9. Americká námořní pěchota použije F-35B k nahrazení svých AV-8B Harrier II a Hornů F / A-18 konstrukcí podobnou velikostí jako letectvo F-35A, které obchoduje s objemem paliva pro vertikální letové systémy. Stejně jako Harrier budou zbraně neseny v lusku. Vertikální let je zdaleka nejrizikovější a nakonec je rozhodujícím faktorem v designu. A konečně, F-35C, a dopravce varianta na základě, nahradí „starší“ Hornety F / A-18 a slouží jako nenápadný doplněk k F / A-18E / F Super Hornet. Bude mít větší sklopné křídlo a větší ovládací plochy pro lepší ovládání při nízké rychlosti a silnější podvozek pro namáhání přistání nosiče. Větší plocha křídel poskytuje větší dosah a užitečné zatížení a dosahuje stejného cíle jako mnohem těžší Super Hornet. Americké námořnictvo původně plánovalo nákup 480 JSF; tento počet byl nakonec revidován na 260 letadel a dalších 80 pro americkou námořní pěchotu.

Primárními zákazníky a finančními partnery jsou USA a Spojené království. Osm dalších národů také financuje vývoj letadla. Celkové náklady na vývoj programu, méně pořízení, se odhadují na více než AMERICKÉ DOLARY$ 40 miliard, z čehož většina byla upsána Spojenými státy. Výrobní náklady se odhadují na AMERICKÉ DOLARY$ 102 milionů na jednotku pro 2400 jednotek.[3]

Existují tři úrovně mezinárodní účasti. Spojené království je jediným partnerem „úrovně 1“ a přispívá nepatrně více než 2 miliardami USD, přibližně 10% nákladů na vývoj. Partneři úrovně 2 jsou Itálie, což přispívá 1 miliardou USD, a Holandsko, 800 milionů USD. Na úrovni 3 jsou Kanada, 440 milionů USD; krocan, 175 milionů USD; Austrálie, 144 milionů USD; Norsko, 122 milionů USD; a Dánsko, 110 milionů USD. Úrovně obecně odrážejí finanční podíl v programu, objem přenosu technologií a subdodávky otevřené pro nabídky národními společnostmi a prioritní pořadí, ve kterém mohou země získat výrobní letadla. Izrael a Singapur se také připojili jako bezpečnostní spolupracovníci.[4] Vzhledem ke zpožděním ve vývoji a testování bylo datum zavedení F-35 postupně posunuto z let 2010 až 2015.[5][6]

Design

Letové video X-35: přechod na VTO, vznášení se, krátký vzlet, tankování za letu, vertikální vznášení a přistání.
Vertikální přistání X-35B (video)

Prvky designu X-35 byly průkopníky F-22 Raptor a části VTOL výfukové potrubí design byl dříve používán Convair Model 200, požadavek na nadzvukovou stíhačku VTOL z roku 1972 pro Námořní kontrolní loď; zejména otočná tryska se třemi ložisky použitá v modelu X-35B byla propagována konstrukcí Convair.[7][8] Lockheed navíc zakoupené technické údaje zrušil Jakovlev Jak-141 v roce 1991 ke kontrole a analýze otočné trysky.[Č. 1][10][11][12] Ačkoli displej namontovaný na helmě systémy již byly do některých integrovány stíhačky čtvrté generace tak jako Gripy JAS 39, F-35 bude prvním moderním bojovým letounem, ve kterém displeje namontované na helmě nahradí a head-up displej celkem.[13]

Během definice konceptu by byly letové testy dvou demonstračních draků pro každý tým zhotovitele. Lockheed Martin[N 2] Demonstrační letadlo sestávalo z X-35A (který byl později přeměněn na X-35B) a X-35C s většími křídly.[14] Oba X-32 a elektrárny X-35 byly odvozeny od společnosti Pratt & Whitney's F119, s variantou STOVL druhé z nich, která zahrnuje modul Rolls-Royce Lift Fan. Protože se jednalo o důkaz demonstrantů konceptu pro snížení rizika STOVL, nemusel mít demonstrační letoun jako zbraňový systém vnitřní strukturu nebo většinu subsystémů finálního letadla.[15]

Hřídelem poháněný zdvihací ventilátor

Namísto zvedání motorů nebo používání motoru s přímým zdvihem, jako je Rolls-Royce Pegasus v Harrier Jump Jet, X-35B byl poháněn F119-PW-611, který používal nový hřídel zvedněte ventilátor systém, patentovaný inženýrem Lockheed Martin Paul Bevilaqua a vyvinutý společností Rolls-Royce.[16][17] Při normálním letu na křídlech byl F119-PW-611 konfigurován jako normální střední obchvat ohřátý turbofan. Turbodmychadlo fungovalo poněkud jako turbohřídelový motor vložený do trupu (ale s mnohem menším procentem celkové tepelné energie extrahované turbínovým stupněm), část výkonu motoru byla extrahována pomocí turbíny a použita k pohonu hřídele běžícího dopředu přes spojkovou a kuželovou převodovku na svisle namontovaný, protiběžně zvedací ventilátor umístěný před hlavním motorem ve středu letadla (lze jej také zobrazit stejně jako a turbofan s vysokým obtokem ale s nízkotlakými stupni ventilátoru namontovanými vzdáleně od jádra motoru na prodlouženou, spojenou hřídel a vytvářející tah směrem dolů, nikoli zpět kolem jádra motoru, jako u běžného turbodmychadla).[18] Obtokový vzduch z turbodmychadlových stupňů středního obtoku turbodmychadla vyčerpaného dvojicí trysek typu roll-post v křídlech na obou stranách trupu, zatímco tah z ventilátoru zdvihu vyvažoval tah proudu horkého jádra vycházejícího z vektorované plavby tryska u ocasu. Pohonná jednotka X-35B účinně fungovala jako multiplikátor toku, podobně jako a turbofan dosahuje efektivity pohybem nespáleného vzduchu při nižší rychlosti a získává stejný účinek jako obrovský, ale nadzvukově nepraktický hlavní ventilátor Harrieru.[19] Stejně jako výtahové motory měla tato přidaná technika během letu vlastní hmotnost, ale zvýšený tah zdvihu ještě více zvýšil užitečné zatížení vzletu. Chladný ventilátor také snížil škodlivé účinky horkého vzduchu o vysoké rychlosti, který by mohl poškodit chodník dráhy nebo palubu letadlové lodi. Ačkoli to bylo riskantní a komplikované, bylo vyrobeno tak, aby fungovalo ke spokojenosti úředníků DoD, a letové testování demonstrantů X-35 snížilo riziko pro Úroveň připravenosti technologie 6.[20]

Provozní historie

Vyhodnocení letových zkoušek

Model X-35A poprvé vzlétl 24. října 2000 a testoval výkonnost a jízdní vlastnosti vzdušného vozidla. Po 28 zkušebních letech byl letoun přestavěn na X-35B, ke kterému byl přidán zdvihový ventilátor pohonu hřídele, zadní otočná tryska a sloupky pojezdu. Dne 20. července 2001, k prokázání schopnosti STOVL modelu X-35, model X-35B vzlétl za méně než 500 stop (150 m), šel nadzvukově a přistál svisle.[21][22][23] X-35C poprvé vzlétl 16. prosince 2000 a testoval simulované zotavení nosiče a přístup k výkonu.[24]

Při rozletu mezi X-32 a X-35 byl druhý považován za vítěze. Výsledkem bylo, že dne 26. října 2001 byla společnosti Lockheed Martin udělena smlouva na vývoj a demonstraci systému (SDD) F-35.[25]

Výroba F-35

Hlavní článek: Lockheed Martin F-35 Lightning II

Mezi X-35 a F-35, které byly navrženy jako operační zbraňový systém, existuje celá řada rozdílů. Přední část trupu byla prodloužena o 5 palců (13 cm), aby se vytvořil prostor pro avioniku mise, zatímco vodorovné stabilizátory byly odpovídajícím způsobem posunuty o 2 palce (5,1 cm) dozadu, aby byla zachována rovnováha a kontrola. Nadzvukový tvar krytu přívodního krytu bez přepínání se změnil ze čtyřstranného na třístranný a byl posunut o 30 palců (76 cm) na záď. Pro umístění pozic pro zbraně byla část trupu plnější a horní plocha byla zvednuta o 1 palec (2,5 cm) podél středové čáry. Po označení prototypů X-35 byly tři varianty označeny F-35A (CTOL), F-35B (STOVL) a F-35C (CV).[26]

Letadlo na displeji

X-35B k vidění v Steven F. Udvar-Hazy Center.

X-35A byl převeden do X-35B pro STOVL část soutěže. Nyní sídlí v Národní muzeum letectví a kosmonautiky Steven F. Udvar-Hazy Center, blízko Mezinárodní letiště Washington Dulles ve Virginii.[27]

Po skončení soutěže byl X-35C převeden do Námořní letecké muzeum Patuxent River v St. Mary's County, Maryland.[28]

Specifikace (X-35A)

X-35A tankoval za letu a Stratotanker KC-135

Data z Air Force Magazine,[29] Letecký týden a vesmírné technologie,[30][31] Flight International,[32] Aerospace America[33]

Obecná charakteristika

  • Osádka: 1
  • Délka: 50,5 stop (15,4 m)
  • Rozpětí křídel: 33 stop (10 m)
  • Výška: 13,3 stop (4,1 m)
  • Plocha křídla: 450 čtverečních stop (42 m2)
  • Prázdná hmotnost: 26 020 lb (12 020 kg)
  • Maximální vzletová hmotnost: 50 000 lb (22 680 kg)
  • Plná kapacita: 15 000 lb (6 800 kg) interní
  • Elektrárna: 1 × Pratt & Whitney JSF119-PW-611 rozšířený turbofan, 25 000 lbf (110 kN) tah suchý, 40 000 lbf (180 kN) s přídavným spalováním

Výkon

  • Maximální rychlost: Mach 1,5+ ve výšce
  • Rozsah: 1200 NMI (1400 mil, 2200 km) nebo více[Č. 3]
  • Bojový rozsah: 600 NMI (690 mi, 1100 km)
  • Strop služby: 50 000 stop (15 000 m)

Rozdíly mezi variantami

X-35A
CTOL		X-35B
STOVL		X-35C
životopis
Délka50,5 stop (15,4 m)50,5 stop (15,4 m)50,5 stop (15,5 m)
Rozpětí křídel33 stop (10,1 m)33 stop (10,1 m)40 stop (12,2 m)
Plocha křídla450 čtverečních stop (41,81 m2)450 čtverečních stop (41,81 m2)540 čtverečních stop (50,17 m2)
Prázdná hmotnost26 000 lb (12 000 kg)30 697 lb (13 924 kg)30 618 lb (13 888 kg)
Vnitřní palivo15 000 lb (6 800 kg)15 000 lb (6 800 kg)16 300 lb (7 300 kg)
Rozsah> 1200 NMI (2200 km)> 1200 NMI (2200 km)> 1400 NMI (2600 km)

Viz také

Související vývoj

Letadla srovnatelné role, konfigurace a éry

Související seznamy

Poznámky

  1. ^ X-35B a Yak-141 mají konstrukční podobnost ve svých otočných tryskách, ale pohonné cykly STOVL jsou odlišné, přičemž X-35B používá pro zvýšení vertikálního zdvihu hnací hřídel poháněný ventilátorem, zatímco Yak-141 používá dva speciální zvedací motory .[9]
  2. ^ Lockheed získal stíhací divizi General Dynamics ve Fort Worth v roce 1993 a spojil se s Martinem Mariettou v roce 1995 a vytvořil Lockheed Martin.
  3. ^ Bylo uvedeno, že X-35C má více než 100 nmi dalšího rozsahu oproti X-35A.

Reference

  1. ^ „Historie JSF.“ JSF. Vyvolány 11 January 2011.
  2. ^ Tirpak, John (14. března 2016). „Vše za jednoho a jeden za všechny“. Air Force Mag.
  3. ^ Merle, Renae. „GAO Questions Cost of Joint Strike Fighter.“ Washington Post, 16. března 2005. Citováno: 9. ledna 2010.
  4. ^ Schnasi, Katherine V. „Joint Strike Fighter Acquisition: Observations on the Supplier Base.“ Kancelář amerických účtů. Vyvolány 8 February 2006.
  5. ^ Charette, Robert (12. září 2012). „Program F-35 pokračuje v boji se softwarem“. IEEE Spectrum.
  6. ^ „FY18 DOD PROGRAMY F-35 Joint Strike Fighter (JSF)“ (PDF). dote.osd.mil. 2018. str. 25. Archivovány od originál (PDF) dne 26. června 2019.
  7. ^ "Vertiflight". Journal of the American Helicopter Society, Leden 2004.
  8. ^ Bradley, Robert (2013). Convair Advanced Designs II. Manchester, Velká Británie: Crécy Publishing. ISBN  978-0-8597917-0-0.
  9. ^ Renshaw, Kevin (12. srpna 2014). "Otočná tryska se třemi ložisky F-35B Lightning II". Časopis Code One.
  10. ^ Jackson 2000, str. 700.
  11. ^ „Joint Strike Fighter (JSF).“ Jane. Vyvolány 9 January 2010. Archivováno 26 února 2009 na Wayback Machine
  12. ^ Gunston, William 'Bill'; Gordon, Yefim (1997). Jakovlevské letadlo od roku 1924. London, UK: Putnam Aeronautical Books. ISBN  978-1-55750-978-9.
  13. ^ Jenkins, Jim. „Hlavní zkušební pilot stručně informuje o F-35.“ DC armáda, 2001. Citováno 6. července 2008.
  14. ^ "Dějiny." Joint Strike Fighter (oficiální stránka). Vyvolány 9 January 2010.
  15. ^ „Rolls-Royce LiftSystem předvádí úspěch při prvním vertikálním přistání.“ Rolls Royce, 19. března 2010. Citováno 14. dubna 2012.
  16. ^ Bevilaqua, Paul M; Shumpert, Paul K, Pohonný systém pro vertikální a krátký vzlet a přistání letadla (patent), USA: Patent genius, 5209428, archivovány od originál dne 25. února 2012, vyvoláno 9. ledna 2010.
  17. ^ Smith, John a John Kent. „Ocenění Inženýr roku časopisu Design News získá vynálezce fanoušků v Lockheed Martin.“ Lockheed Martin, 26. února 2004. Citováno 9. ledna 2010.
  18. ^ Bevilaqua, str. 779
  19. ^ Bevilaqua, str. 780–782
  20. ^ Bevilaqua, s. 782–783
  21. ^ „X-letadla“. Přepis Nova. PBS. Vyvolány 9 January 2010.
  22. ^ „Pohonný systém v Lockheed Martin Joint Strike Fighter vyhrál Collier Trophy.“ Archivováno 25. května 2011 v Wayback Machine Lockheed Martin, 28. února 2003. Citováno 9. ledna 2010.
  23. ^ „Lockheed Martin se stal leteckou historií díky Joint Strike Fighter“. Flight International. Archivovány od originál dne 7. března 2016.
  24. ^ Warwick, Graham (červen 2001). „Testovací čas“. Flight International. p. 70-72. Archivovány od originál dne 6. března 2016.
  25. ^ Bolkcom, Christophere. „JSF: Background, Status, and Issues,“ str. CRS-4. DTIC, 16. června 2003. Citováno 18. září 2010.
  26. ^ Hehs, Eric (15. května 2008). „X to F: F-35 Lightning II a jeho předchůdci X-35“. Časopis Code One. Lockheed Martin.
  27. ^ „X-35B.“ Národní muzeum letectví a kosmonautiky. Citováno: 21. února 2020.
  28. ^ „X-35C Moves“. Časopis Code One. 1. prosince 2015.
  29. ^ Tirpak, John (říjen 1998). "Scoping Out the New Strike Fighter". Air Force Magazine. p. 36-41.
  30. ^ Wall, Robert; Fulghum, David (1. února 1999). „Lockheed Martin nastavuje design JSF, náklady se snižují, práce na subsystému“. Letecký týden.
  31. ^ Fulghum, David (5. března 2001). „Demonstrátor Navy X-35C JSF přistává pomaleji, letí dál“. Letecký týden.
  32. ^ Warwick, Graham (5. března 2001). „Testování jamkové jámy začíná u X-35C Joint Strike Fighter“. Flight International.
  33. ^ Iannotta, Ben (leden 2001). „JSF Rivals Face Off“. Aerospace America. p. 34-40.

Bibliografie

externí odkazy