Northrop Grumman X-29

Данный экспериментальный самолёт был создан в попытке поиска новых путей развития военной авиации и в связи с открывшимися технологическими возможностями в области электроники и композитных материалов. Сама идея подобной машины возникла у Агентства по перспективным оборонным научно-исследовательским разработкам в 1977 году. По разным соображениям в качестве разработчика и изготовителя была выбрана фирма Grumman, которая получила в декабре 1981 году контракт стоимостью $87 млн долл. на производство двух самолётов. Лётный экземпляр самолёта был готов к лету 1984 года[1]

Теоретически, использование крыла обратной стреловидности на высокоманевренном истребителе позволяет получить ряд существенных преимуществ для такого типа машин: увеличение допустимых угла атаки и угловой скорости разворота, снижение лобового сопротивления, улучшение компоновочной схемы самолёта; причём все эти качества проявляются тем сильнее, чем больше угол обратной стреловидности. Таковое улучшение лётных характеристик объясняется отсутствием срыва потока с концевых частей крыла за счёт смещения воздушного потока на крыле обратной стреловидности к его корневой части. Однако, например, специалисты советско-германского ОКБ-1 в Дессау, всесторонне испытывая в послевоенные годы два трофейных экземпляра немецких Ju-287, в рамках программы «Entwicklungs Flugzeug» («экспериментальный самолет»), не сумели выявить решающих преимуществ схемы и столкнулись с некоторыми нерешаемыми на тот момент времени проблемами[2]. Программа была закрыта, а специалисты ЦАГИ пришли к выводу о нежелательности применения крыла обратной стреловидности в самолётостроении. Одним из доводов было увеличение статической неустойчивости самолёта с таким крылом в полёте на высоких скоростях.
Долгое время самолётов с таким крылом никто не строил, за исключением 47 экземпляров пассажирского HFB-320 Hansa Jet с крылом относительно небольшой обратной стреловидности. Но появление в конце 70-х годов в США эффективных систем компьютерного управления полетом «Fly-by-Wire» позволило именно американцем вновь вернуться к подобной концепции. С целью экспериментального подтверждения теоретических соображений и был сконструирован X-29.

Самолёт был выполнен по схеме «утка» с цельноповоротным передним горизонтальным оперением (ПГО) трапециевидной формы и крылом отрицательной стреловидности (–30°). Корневая часть крыла в своей хвостовой части переходит в удлинённый наплыв, который заканчивается закрылками, включёнными в систему постоянного аэродинамического управления самолётом. Крыло, выполненное по двухлонжеронной схеме с обшивкой из композиционных материалов, имеет относительное удлинение 4, коэффициент сужения 0,4 и массу 363 кг на каждую плоскость. Передняя часть фюзеляжа с кабиной заимствована от F-5; средняя часть фюзеляжа, моторама под один двигатель, центроплан и вертикальное оперение – уникальной разработки; шасси – от F-16; двигатель – от F-18[3].

Самолёт расчётно предполагался статически неустойчивым и в полёте управлялся с помощью цифровой триплексной электродистанционной системы, обеспечивавшей минимальное балансировочное сопротивление на всех режимах полёта. «Триплексная» система подразумевала три аналоговых компьютера, каждый из которых мог самостоятельно пилотировать самолёт, а управляющие решения принимались методом голосования этих компьютеров, что позволило выявлять как ошибки самих программ, так и проблемы в конструкции. ПГО, флапероны и хвостовые закрылки отклонялись с помощью вышеуказанной системы по непрерывному закону управления в зависимости от скорости полёта и угла атаки (уместной аналогией для понимания будет сравнение с эквилибристом, идущим по натянутому тросу и вынужденному постоянно балансировать). Отказ управляющей электроники означал потерю контроля над самолётом и абсолютную невозможность полёта в режиме планера.

Для расширения программы испытаний фирма Grumman к 1989 году построила второй экземпляр самолёта с плоским соплом двигателя и изменяемым по тангажу вектором тяги. Управление системой изменяемого вектора тяги была совмещено с общей системой управления полётом и поддержания устойчивости[4].

До 1991 года две построенные машины выполнили, в общей сложности, 616 полётов. Однако, программа X-29A расценивается в США как неудачная.

К декабрю 1984 года первый X-29 прибыл на авиабазу ВВС США Эдвардс, в Калифорнии. На модернизированных самолётах F-5 сменили серийные номера: 82-0003 вместо 63-8372 и 82-0049 вместо 65-10573. 14 декабря 1984 года шеф-пилот фирмы Нортроп Чак Сьювелл (Chuck Sewell) в первый раз поднял в воздух Х-29А.

Испытания самолёта проводились с участием Агентства по перспективным оборонным научно-исследовательским разработкам и Национального управления США по аэронавтике и исследованию космического пространства (НАСА). Ровно за один день до годовщины первого полета, 13 декабря 1985 года, впервые в истории, на самолёте с обратной стреловидностью крыла, в горизонтальном полете был преодолен звуковой барьер. Таким образом, Х-29А официально является первым сверхзвуковым самолётом с обратной стреловидностью крыла.

Через четыре месяца после первого испытательного полета началась программа испытаний под эгидой НАСА. Х-29 доказал высокую надёжность, управляемость, высокие летные качества и к августу 1986 года их привлекли к исследовательской программе НАСА по полетам продолжительностью более 3 часов. Ко времени прекращения полетов первого экземпляра в 1986 году, он совершил 242 полета. В дальнейших полетах участвовал только образец №2, который дооборудовали и использовали для исследований сверхманёвренности с углами атаки до 67°.

C 1987 года самолёт Х-29А серийный номер 82-0003 выставлен в общедоступной экспозиции Национального музея ВВС США на авиабазе Райт Паттерсон (Wright-Patterson Air Force Base), около города Дейтон, в штате Огайо.

По данным: NASA и центра аэрокосмических исследований им. Драйдена:[5][6]

• Экипаж: один пилот
• Полезная нагрузка: 1 810 кг.
• Длина: 14,7 м.
• Размах крыла: 8,29 м
• Высота: 4,26 м.
• Площадь крыла: 17,54 м²
• Вес пустого: 6 260 кг.
• Максимальный взлетный вес: 8 070 кг
• Двигатели: 1 турбовентиляторный Дженерал Электрик F404, тяга 7 250 кг.с.
• Максимальная достигнутая скорость: Maх 1,8 (2,203км/ч)

• Дальность: 560 км
• Практический потолок: 16 800 м.

Су-47

• Warwick, Graham. Forward-sweep technology. // Flight International. — Sutton, Surrey: Transport Press, 16 June 1984. — Vol. 125 — No. 3918 — P. 1563-1568 — ISSN 0015-3710. (подробное схематическое устройство самолёта)
• Ju-287 Реактивный бомбардировщик
• Обзор X-29. Глава из книги «Знакомьтесь: компьютер». Пер. с англ. Под ред. и с предисл. В. М. Курочкина. — М.: Мир, 1989
• Peter M. Bowers. Unconventional Aircraft. — Blue Ridge Summit, PA, USA: TAB Books Inc., 1990. — 323 p. — ISBN 0830624503.
• История испытаний американских опытных самолётов

видео

• X-29 Aircraft with Forward Swept Wings military.com