От Р-80 к XF-90. Программа L-153
После успешного принятия на вооружение Р-80А, группа перспективных разработок Локхид (Advanced Development Projects Office более известные как Skunk Works) во главе с Келли Джонсоном приступила к разработке более совершенного многоцелевого истребителя с использованием передовых технологий. Группа так же получила полный доступ к захваченным немецким исследованиям различной тематики.
Работа осуществлялось методом мозгового штурма. Проекты самолётов, зачастую с использованием самых необычных идей, быстро и появлялись и так же быстро отвергались. В ходе проектирования группой Келли были созданы 63 варианта самолёта с различной компоновкой.
Набор различных моделей прототипов ХF-90 с различными крыльями, для тестов в аэродинамической трубе.
Изначально проектирование велось под обозначением L-153. Самым первым вариантом, рассмотренным инженерами, стала глубока модернизация уже существующего самолёта Р-80. В частности предусматривалась установка стреловидного крыла, нового более мощного двигателя и другие изменения. Самолёт должен был сохранить вооружение Р-80 из 6 крупнокалиберных пулемётов, но стать более маневренным и быстрым. Всего было разработано 4 варианта такой модернизации: от L-153-1 до L-153-4.
Lockheed L-153-1 - в конструкции использованы многие решения от Р-80, можно сказать, что основные отличия от него - расположение воздухозаборников и небольшие изменения в конструкции фюзеляжа для размещения более мощного двигателя.
Lockheed L-153-2 - от предыдущего варианта отличается лишь установкой стреловидного крыла.
Lockheed L-153-3 - видно, что самолёт имеет уже больше отличий от Р-80, чем предыдущий прототип. Площадь крыла увеличена за счёт появления наплыва, удлинён фюзеляж, изменена конструкция носа и колпака кабины. Так же усиленно вооружение до 4х20 мм пушки.
Lockheed L-153-3 - интересно что самолёт изображён с двумя вариантами хвостового оперения.
Lockheed L-153-4 - при сохранении общих идей конструкции Lockheed L-153-3 в неё внесён ряд улучшений. Хвостовое оперение сделано стреловидным, наплыв на крыле уменьшен. Так же уменьшена гаргота а фонарь обрёл более каплевидную форму, улучшив обзор из самолёта. Немного изменено размещение вооружения.
Как было сказано выше, в конце 1945 группа Джонсона получила доступ к трофейным немецким документам, в том числе и к исследованиям по крылу обратной стреловидности и W-образном крыле. Использование таких крыльев обещало решить проблему срыва потока и резко повысить маневренность самолёта. В ходе изучения макетов в аэродинамических трубах предпочтение было отдано W-образному крылу, хотя были рассмотрены и иные специфические варианты - как, например, летающее крыло. С использованием этих решений были разработаны проекты от L-153-7 до L-153-11 с различной конструкцией, двигателями и вооружением.
Lockheed L-153-5 - вариант с компоновкой летающее крыло. Размеры самолёта серьёзно увеличены, потому количество двигателей L-1000 до четырёх. Интересно так же исполнение хвостового оперения. Для предотвращение срыва потока на концах крыла установлены законцовки.
Lockheed L-153-5 - вид спереди. Хорошо видно крыло широкого профиля и воздухозаборники.
Lockheed L-153-5 - реконструкция внешнего вида.
Lockheed L-153-7 - многие решения наследует от Lockheed L-153-3 с минимальными изменениями. К таким можно отнести перемещение вооружения для более удобного обслуживания и установки нового воздухозаборника и, конечно же, новое W-образное крыло.
Lockheed L-153-7 - хвостовое оперение взято от одного из вариантов Lockheed L-153-3. Хорошо видно размещение дополнительных баков на концовках крыла.
Отдельно стоит рассмотреть Lockheed L-153-11. В этом самолёте была применена двухбалочная конструкция - две хвостовые балки с вооружением и гондолы с кабиной пилота и двумя двигателями. В чём-то схема схожа с De Havilland D.H.100 Vampire, но с применением W-образного крыла и более развитыми хвостовыми балками. Вооружение размещено в хвостовых балках - по две 20мм пушки в каждой. Согласно расчётам такая схема должна была решить проблему прочности крыла обратной стреловидности за счёт укрепления конструкции.
Чертёж Lockheed L-153-11. Представлены два варианта под двигатели L-1000 или Westinghouse J34. На чертеже так же указаны основные габаритные размеры самолёта в футах и площади крыла и оперения.
Испытания в аэродинамической трубе моделей с крылом обратной стреловидности и расчёты инженеров показали, что на текущих материалах такое крыло получается слишком хрупким и от него пришлось отказаться. Группа инженеров приступила к проработке следующей идеи - создание трёх или даже четырёх двигательного истребителя. Данное решение обещало обеспечить самолёту высокую скорость полёта при использовании старых двигателей. Было проработано несколько вариантов, одинаково вооружённых и использующих одинаковое трапециевидное крыло. Различались варианты хвостовым оперением и количеством использованных двигателей. Так же прототипы отличались схемами размещения двигателей в самолёте.
Lockheed L-153-13 - основное отличие этой модели от остальных - использование трёх двигателей L-1000, два в гондолах на концах крыла и один в фюзеляже.
После было создано некоторое количество проектов использующих трапециевидное крыло, но уже с нормальной компоновкой и обычным количеством двигателей. Интересно, что объединяет все эти проекты использование V-образного хвостового оперения, выбор в пользу которого в то время казался очевидным, так как оно серьёзно улучшало контроль самолёта, не смотря на использование более сложной механики.
Lockheed L-153-14 - основное отличие - вынос кабины пилота вперёд. для лучшего обзора.
Lockheed L-153-15 - на самолёте размещено укороченное крыло правильно трапециевидной формы с одинаковой стреловидностью обеих кромок, что по расчётам должно было повысить маневренность самолёта. Интересно, что форма корпуса этого варианта очень близка к финальному XF-90.
Lockheed L-153-22 - наследует многие решения с предыдущих проектов, хотя форма корпуса серьёзно изменена, а воздухозаборники перенесены в нос. Интересно что на этом варианте отрабатывались различные возможности размещения дополнительных топливных баков (пунктирные линии) - например дополнительный бак на горготе, крыльевые баки в форме крыла или вытянутые по вертикали.
Lockheed L-153-23 - основное отличие от предыдущего проекта - размещение одного носового воздухозаборника с внутренней перегородкой. Интересно отметить усиление вооружения до 6 20-мм пушек.
К сожалению, об последующих проектах информации почти нет. Известно, что в части проектов второго и третьего десятка группа Джонсона применяла различные варианты крыла с изменяемой стреловидностью, используя различные варианты и наработки, как свои, так и немецкие.
Lockheed L-153-25 - достаточно интересный и необычный вариант. Основной идеей стало резкое уменьшение размеров самолёта, достигнутое с помощью перехода к однодвигательному варианту и размещению баков в серьёзно увеличенном гарготе. Так же самолёт обладает частичной сменой стреловидности крыла. Из-за серьёзного утяжеления хвостовой части задние стойки были сделаны двухколёсными.
Lockheed L-153-34 - ещё один однодвигательный вариант с крылом частично изменяемой стреловидности. Интересно использование на нём английского двигателя Rolls-Royce Nene (нелицензионная копия которого использовалась на МиГ-15) и воздухозаборника снизу фюзеляжа.
Источники:
[Spoiler (click to open)]http://retromechanix.com/
Design History of the XP-90 Airplane
Работа осуществлялось методом мозгового штурма. Проекты самолётов, зачастую с использованием самых необычных идей, быстро и появлялись и так же быстро отвергались. В ходе проектирования группой Келли были созданы 63 варианта самолёта с различной компоновкой.
Набор различных моделей прототипов ХF-90 с различными крыльями, для тестов в аэродинамической трубе.
Изначально проектирование велось под обозначением L-153. Самым первым вариантом, рассмотренным инженерами, стала глубока модернизация уже существующего самолёта Р-80. В частности предусматривалась установка стреловидного крыла, нового более мощного двигателя и другие изменения. Самолёт должен был сохранить вооружение Р-80 из 6 крупнокалиберных пулемётов, но стать более маневренным и быстрым. Всего было разработано 4 варианта такой модернизации: от L-153-1 до L-153-4.
Lockheed L-153-1 - в конструкции использованы многие решения от Р-80, можно сказать, что основные отличия от него - расположение воздухозаборников и небольшие изменения в конструкции фюзеляжа для размещения более мощного двигателя.
Lockheed L-153-2 - от предыдущего варианта отличается лишь установкой стреловидного крыла.
Lockheed L-153-3 - видно, что самолёт имеет уже больше отличий от Р-80, чем предыдущий прототип. Площадь крыла увеличена за счёт появления наплыва, удлинён фюзеляж, изменена конструкция носа и колпака кабины. Так же усиленно вооружение до 4х20 мм пушки.
Lockheed L-153-3 - интересно что самолёт изображён с двумя вариантами хвостового оперения.
Lockheed L-153-4 - при сохранении общих идей конструкции Lockheed L-153-3 в неё внесён ряд улучшений. Хвостовое оперение сделано стреловидным, наплыв на крыле уменьшен. Так же уменьшена гаргота а фонарь обрёл более каплевидную форму, улучшив обзор из самолёта. Немного изменено размещение вооружения.
Как было сказано выше, в конце 1945 группа Джонсона получила доступ к трофейным немецким документам, в том числе и к исследованиям по крылу обратной стреловидности и W-образном крыле. Использование таких крыльев обещало решить проблему срыва потока и резко повысить маневренность самолёта. В ходе изучения макетов в аэродинамических трубах предпочтение было отдано W-образному крылу, хотя были рассмотрены и иные специфические варианты - как, например, летающее крыло. С использованием этих решений были разработаны проекты от L-153-7 до L-153-11 с различной конструкцией, двигателями и вооружением.
Lockheed L-153-5 - вариант с компоновкой летающее крыло. Размеры самолёта серьёзно увеличены, потому количество двигателей L-1000 до четырёх. Интересно так же исполнение хвостового оперения. Для предотвращение срыва потока на концах крыла установлены законцовки.
Lockheed L-153-5 - вид спереди. Хорошо видно крыло широкого профиля и воздухозаборники.
Lockheed L-153-5 - реконструкция внешнего вида.
Lockheed L-153-7 - многие решения наследует от Lockheed L-153-3 с минимальными изменениями. К таким можно отнести перемещение вооружения для более удобного обслуживания и установки нового воздухозаборника и, конечно же, новое W-образное крыло.
Lockheed L-153-7 - хвостовое оперение взято от одного из вариантов Lockheed L-153-3. Хорошо видно размещение дополнительных баков на концовках крыла.
Отдельно стоит рассмотреть Lockheed L-153-11. В этом самолёте была применена двухбалочная конструкция - две хвостовые балки с вооружением и гондолы с кабиной пилота и двумя двигателями. В чём-то схема схожа с De Havilland D.H.100 Vampire, но с применением W-образного крыла и более развитыми хвостовыми балками. Вооружение размещено в хвостовых балках - по две 20мм пушки в каждой. Согласно расчётам такая схема должна была решить проблему прочности крыла обратной стреловидности за счёт укрепления конструкции.
Чертёж Lockheed L-153-11. Представлены два варианта под двигатели L-1000 или Westinghouse J34. На чертеже так же указаны основные габаритные размеры самолёта в футах и площади крыла и оперения.
Испытания в аэродинамической трубе моделей с крылом обратной стреловидности и расчёты инженеров показали, что на текущих материалах такое крыло получается слишком хрупким и от него пришлось отказаться. Группа инженеров приступила к проработке следующей идеи - создание трёх или даже четырёх двигательного истребителя. Данное решение обещало обеспечить самолёту высокую скорость полёта при использовании старых двигателей. Было проработано несколько вариантов, одинаково вооружённых и использующих одинаковое трапециевидное крыло. Различались варианты хвостовым оперением и количеством использованных двигателей. Так же прототипы отличались схемами размещения двигателей в самолёте.
Lockheed L-153-13 - основное отличие этой модели от остальных - использование трёх двигателей L-1000, два в гондолах на концах крыла и один в фюзеляже.
После было создано некоторое количество проектов использующих трапециевидное крыло, но уже с нормальной компоновкой и обычным количеством двигателей. Интересно, что объединяет все эти проекты использование V-образного хвостового оперения, выбор в пользу которого в то время казался очевидным, так как оно серьёзно улучшало контроль самолёта, не смотря на использование более сложной механики.
Lockheed L-153-14 - основное отличие - вынос кабины пилота вперёд. для лучшего обзора.
Lockheed L-153-15 - на самолёте размещено укороченное крыло правильно трапециевидной формы с одинаковой стреловидностью обеих кромок, что по расчётам должно было повысить маневренность самолёта. Интересно, что форма корпуса этого варианта очень близка к финальному XF-90.
Lockheed L-153-22 - наследует многие решения с предыдущих проектов, хотя форма корпуса серьёзно изменена, а воздухозаборники перенесены в нос. Интересно что на этом варианте отрабатывались различные возможности размещения дополнительных топливных баков (пунктирные линии) - например дополнительный бак на горготе, крыльевые баки в форме крыла или вытянутые по вертикали.
Lockheed L-153-23 - основное отличие от предыдущего проекта - размещение одного носового воздухозаборника с внутренней перегородкой. Интересно отметить усиление вооружения до 6 20-мм пушек.
К сожалению, об последующих проектах информации почти нет. Известно, что в части проектов второго и третьего десятка группа Джонсона применяла различные варианты крыла с изменяемой стреловидностью, используя различные варианты и наработки, как свои, так и немецкие.
Lockheed L-153-25 - достаточно интересный и необычный вариант. Основной идеей стало резкое уменьшение размеров самолёта, достигнутое с помощью перехода к однодвигательному варианту и размещению баков в серьёзно увеличенном гарготе. Так же самолёт обладает частичной сменой стреловидности крыла. Из-за серьёзного утяжеления хвостовой части задние стойки были сделаны двухколёсными.
Lockheed L-153-34 - ещё один однодвигательный вариант с крылом частично изменяемой стреловидности. Интересно использование на нём английского двигателя Rolls-Royce Nene (нелицензионная копия которого использовалась на МиГ-15) и воздухозаборника снизу фюзеляжа.
Источники:
[Spoiler (click to open)]http://retromechanix.com/
Design History of the XP-90 Airplane