El Rockwell-Messerschmitt-Bölkow-Blohm X-31 fue un caza a reacción experimental diseñado para probar la tecnología de vectorización de empuje de combate .
X-31 | |
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El avión X-31 regresa de un vuelo de prueba para VECTOR. | |
Papel | Aviones experimentales |
origen nacional | Estados Unidos / Alemania |
Fabricante | Rockwell / Messerschmitt-Bölkow-Blohm |
Primer vuelo | 11 de octubre de 1990 |
Usuarios primarios | DARPA NASA DLR |
Número construido | 2 |
Fue diseñado y construido por Rockwell y Messerschmitt-Bölkow-Blohm (MBB), como parte de un programa conjunto de maniobrabilidad mejorada de caza de Estados Unidos y Alemania para proporcionar autoridad de control adicional en cabeceo y guiñada, para una maniobrabilidad significativamente mayor que la mayoría de los cazas convencionales. Un sistema de control de vuelo avanzado proporcionó un vuelo controlado en ángulos de ataque altos donde los aviones convencionales se detendrían o perderían el control. Se construyeron dos aviones, de los cuales solo uno ha sobrevivido.
Diseño y desarrollo
El diseño del X-31 era esencialmente un diseño de fuselaje completamente nuevo, aunque tomó prestados en gran medida elementos de diseño y, a veces, partes reales de la producción anterior, prototipos y diseños de aviones conceptuales, incluido el Programa de Aviones Experimentales Aeroespaciales Británicos (elección del tipo de ala con canards , más entrada debajo del fuselaje), el TKF-90 alemán (conceptos de forma del plano del ala y entrada debajo del fuselaje), F / A-18 Hornet (cuerpo delantero, incluida la cabina, asiento eyectable y capota; generadores eléctricos), F-16 Fighting Falcon (tren de aterrizaje , bomba de combustible, pedales de timón, ruedas de morro y unidad de energía de emergencia), F-16XL (unidades de flap de borde de ataque), V-22 Osprey (actuadores de superficie de control), Cessna Citation (ruedas y frenos del tren de aterrizaje principal), F- 20 Tigershark (sistema de arranque de aire de emergencia con hidracina, reemplazado más tarde) y B-1 Lancer (husillos de sus paletas de control utilizados para los canards). Esto se hizo a propósito, de modo que el tiempo de desarrollo y el riesgo se reducirían mediante el uso de componentes calificados para vuelo. Para reducir el costo de las herramientas para una producción de solo dos aviones, Rockwell desarrolló el concepto de "herramientas flotantes" (quizás la escisión más exitosa del programa), mediante el cual se fabricaron 15 marcos de fuselaje mediante CNC , unidos con un soporte. accesorio y adjunto al piso de la fábrica con equipo de inspección. Ese conjunto se convirtió entonces en la herramienta para el avión, que se construyó a su alrededor, "volando" con su propia herramienta. [1]
Se construyeron dos X-31, con el primer vuelo el 11 de octubre de 1990. [2] Se llevaron a cabo más de 500 vuelos de prueba entre 1990 y 1995. El X-31 es un canard delta , un avión de ala delta que utiliza planos de proa canard para control de paso primario, con control de vectorización de empuje secundario. El canard delta se había utilizado anteriormente en el caza de ataque Saab Viggen , y desde entonces se ha vuelto común en cazas como el Eurofighter Typhoon , Dassault Rafale y Gripen, que fueron diseñados y volaron varios años antes que el X-31. El X-31 presentaba un ala delta acodada (similar al Saab 35 Draken y al prototipo F-16XL) y tracas fijas a lo largo del fuselaje de popa , así como un par de canards móviles controlados por computadora para aumentar la estabilidad y maniobrabilidad. No hay superficies de cola horizontales móviles , solo la aleta vertical con timón . El cabeceo y la guiñada son controlados por el canard con la ayuda de las tres paletas que dirigen el escape (vectorización de empuje). Finalmente, las simulaciones y las pruebas de vuelo en uno de los X-31 mostraron que el vuelo sería estable sin la aleta vertical, porque la boquilla de vectorización de empuje proporcionó suficiente control de guiñada y cabeceo. [3]
Durante las pruebas de vuelo, el avión X-31 estableció varios hitos. El 6 de noviembre de 1992, el X-31 logró un vuelo controlado en un ángulo de ataque de 70 °. El 29 de abril de 1993, el segundo X-31 ejecutó con éxito un giro rápido de 180 ° de radio mínimo utilizando una maniobra posterior a la pérdida , volando muy fuera del rango de ángulo de ataque normal para aviones convencionales. Esta maniobra se ha llamado la " maniobra de Herbst " en honor al Dr. Wolfgang Herbst, un empleado de MBB y proponente del uso del vuelo posterior a la pérdida en el combate aire-aire. [4] Herbst fue el diseñador del Rockwell SNAKE, que formó la base del X-31. [5]
A mediados de la década de 1990, el programa comenzó a revitalizarse y, por lo tanto, Estados Unidos y Alemania firmaron un Memorando de Entendimiento en abril de 1999 para iniciar la colaboración en el programa VECTOR de $ 53 millones [ cita requerida ] para capitalizar esta inversión anterior. VECTOR es una empresa conjunta que incluye a la Armada de los Estados Unidos, la agencia de adquisiciones de defensa de Alemania BWB, Phantom Works de Boeing y DASA ; inicialmente se esperaba que involucrara a Suecia, que se retiró debido a restricciones fiscales. [6] Como sitio para las pruebas de vuelo, se eligió la Estación Aeronaval del Río Patuxent en Maryland. De 2002 a 2003, el X-31 voló aproximaciones de despegue y aterrizaje extremadamente cortas primero en una pista virtual a 5,000 pies (1,500 m) en el cielo, para garantizar que el Sistema de navegación inercial / Sistema de posicionamiento global guíe con precisión la aeronave con el centímetro. precisión requerida para aterrizajes en tierra. Luego, el programa culminó con el primer aterrizaje autónomo de un avión tripulado con un alto ángulo de ataque (24 grados) y un aterrizaje corto. Las tecnologías incluían un sistema GPS diferencial basado en tecnología de pseudolitos de Integrinautics y un sistema de datos de aire de descarga miniaturizado de Nordmicro. [ cita requerida ]
Números seriales
- BuNo 164584 , 292 vuelos: se estrelló el 19 de enero de 1995, al norte de Edwards AFB , California. El accidente fue causado por hielo dentro del tubo de Pitot, enviando datos incorrectos de velocidad aérea a las computadoras de control de vuelo. Los factores contribuyentes incluyeron el reemplazo de un tubo pitot calentado por una sonda Kiel sin calentar y la ignorancia del personal de tierra / piloto de una opción para anular el control por computadora. El piloto se expulsó de forma segura. [7] [8] [9] La NASA publicó en 2005 una película, "X-31: Rompiendo la cadena", revisando los eventos. [10] La novedad de las pruebas del X-31 fue el control por computadora de sus revolucionarios controles de vuelo (el ala de canard y los deflectores del motor) para efectuar maniobras imposibles para los aviones de combate convencionales. La película discute extensamente la combinación de errores independientes (por ejemplo, que el piloto de persecución acompañante no pudo escuchar la conversación por radio del piloto de prueba con su base) que provocó la pérdida de control, cuando el piloto de prueba (correctamente) expulsó para salvar su vida. La película del accidente muestra a la aeronave en actitudes inusuales cuando la computadora aplicó sus datos falsos para intentar controlar el vuelo después de que el piloto fue expulsado.
- BuNo 164585 , 288 vuelos, el último en 2003. Exhibición permanente en Deutsches Museum Flugwerft Schleissheim en Alemania .
Especificaciones (X-31)
Datos de Jane's All The World's Aircraft 1993–94 [11]
Características generales
- Tripulación: 1
- Longitud: 13,21 m (43 pies 4 pulgadas)
- Envergadura: 7,26 m (23 pies 10 pulgadas)
- Altura: 4,44 m (14 pies 7 pulgadas)
- Superficie alar : 226,3 m 2 (2436 pies cuadrados)
- Superficie aerodinámica : Rockwell 5,5% [12]
- Peso vacío: 5.175 kg (11.409 libras)
- Peso bruto: 14,600 kg (32,187 lb)
- Peso máximo al despegue: 15.935 kg (35.131 lb)
- Planta motriz: × Motor turbofan General Electric F404-GE-400 , 71 kN (16.000 lbf) de empuje
Actuación
- Velocidad máxima: 1,449 km / h (900 mph, 782 nudos) [13]
- Velocidad máxima: Mach 1,28
- Techo de servicio: 12.200 m (40.000 pies)
- Velocidad de ascenso: 218 m / s (42,900 pies / min)
- Carga alar : 64,5 kg / m 2 (13,2 libras / pies cuadrados)
Ver también
- Comparación de aviones de combate del siglo XXI
- Futuro sistema de aire ofensivo
Aeronaves de función, configuración y época comparables
- Grumman X-29
- Vehículo de investigación de alta alfa
Listas relacionadas
- Lista de aviones experimentales
- Lista de aviones militares de los Estados Unidos
Galería
X-31 Quasi-Tailless (sin aleta ni timón). Concepto de artista
Realizar una maniobra de alto ángulo de ataque
Vista frontal del X-31 en Oberschleißheim , Alemania
X-31 Quasi-Tailless (sin aleta ni timón). Concepto de artista
X-31 No. 2
X-31 No.1 mostrando sus tres paletas de vectorización de empuje (1993)
La sonda de Kiel se muestra dentro del tubo. Esta sonda sin calentar causó la pérdida del X-31 No.1 debido a la formación de hielo.
Vista lateral de la sonda de Kiel
VECTOR X-31 que demuestra un aterrizaje extremadamente corto con un ángulo de ataque muy alto
Referencias
- ^ Volando más allá del puesto (PDF) . Washington, DC 2014 . Consultado el 18 de septiembre de 2016 .
- ^ Dorr 1996, p.42.
- ^ Archivos, SDASM (19 de diciembre de 2002). "Rockwell-MBB: X-31" . flikr . Consultado el 9 de octubre de 2019 .
- ^ Smith, RE; Dike, BA; Ravichandran, B .; El-Fallah, A .; Mehra, RK (2001). "Descubrimiento de nuevas maniobras de combate de caza en simulación: simulación de la creatividad del piloto de prueba" (PDF) . Fuerza Aérea de los Estados Unidos . Consultado el 16 de enero de 2007 . Cite journal requiere
|journal=
( ayuda ) - ^ " Socios en libertad: Rockwell-MBB X-31 Archivado el 27 de agosto de 2006 en la Wayback Machine ". Langevin, GS; Overbey, P. Centro de Investigación Langley de la NASA . 17 de octubre de 2003.
- ^ Baumgardner, Neil (5 de abril de 2000). "Armada de los Estados Unidos, Alemania está preparada para iniciar el programa VECTOR X-31" . Defensa diaria . Archivado desde el original el 24 de septiembre de 2015 . Consultado el 10 de agosto de 2015 , a través de HighBeam Research .
- ^ "El choque del X-31A" . Consultado el 21 de noviembre de 2008 .
- ↑ Destroyed in Seconds , Discovery Channel, transmitido: 19 de diciembre de 2008, 1:30 AM EST
- ^ "Pérdida del X-31A" . Consultado el 10 de agosto de 2009 .
- ^ https://www.youtube.com/watch?v=x1E3xpePbmA
- ^ Lambert 1993, págs. 176–77.
- ^ Lednicer, David. "La guía incompleta para el uso de la superficie aerodinámica" . m-selig.ae.illinois.edu . Consultado el 16 de abril de 2019 .
- ^ Jenkins, Landis y Miller 2003, p. 39.
- Dorr, Robert F. (primavera de 1996). "Rockwell / MBB X-31". Revista World Air Power . Londres: publicación aeroespacial. 24 : 34–47. ISBN 1-874023-66-2. ISSN 0959-7050 .
- Jenkins, Dennis R., Tony Landis y Jay Miller. SP-2003-4531, "Vehículos X estadounidenses, un inventario: X-1 a X-50" . NASA, junio de 2003.
- Lambert, Mark (1993). Avión de Jane's All The Worlds 1993-94 . Coudsdon, Reino Unido: División de datos de Janes. ISBN 0-7106-1066-1.
- Informe de la USAF y la OTAN RTO-TR-015 AC / 323 / (HFM-015) / TP-1 (2001)
enlaces externos
- NASA Dryden: X-31
- Historia de X-Plane de James Schombert
- Galería de imágenes del X-31 de la NASA
- División y ajuste del flap del ala X-31
- video de accidente e investigación