Northrop HL-10 je eno od petih letal v NASA-jevem raziskovalnem centru Edwards Flight Research (Dryda, Kalifornija). Ti stroji so bili izdelani za preučevanje in preizkušanje varnih manevrskih in pristajalnih zmogljivosti letala z nizko aerodinamično kakovostjo po vrnitvi iz vesolja. Študije z uporabo HL -10 in drugih podobnih naprav so bile izvedene julija 1966 - novembra 1975.
Na podlagi teoretičnih študij v zgodnjih petdesetih letih je bil tup nosni stožec priznan kot najbolj optimalna oblika glave obetavnih balističnih izstrelkov. Pri vstopu v ozračje ločeni udarni val, ki se pojavi pred aparatom s takšno glavo, znatno zmanjša toplotne obremenitve in omogoča povečanje mase bojne glave z zmanjšanjem debeline toplotno zaščitnih premazov.
Strokovnjaki NACA, ki so sodelovali pri teh delih, so ugotovili, da je ta odvisnost ohranjena tudi za pol-stožce. Odkrili so tudi drugo značilnost: med hipersoničnim pretokom razlika v tlaku pretoka na spodnji in zgornji površini ustvari dvig, kar znatno poveča okretnost letala pri zapuščanju orbite.
Vozila z nosilno karoserijo (ta shema je dobila to ime) glede na svoje drsne lastnosti zasedajo vmesni položaj med balističnimi kapsulami in orbitalnimi letali. Poleg tega uporaba spustnih kapsul v vesoljskih plovilih s posadko zahteva znatne stroške izstrelitve in obnovitve. Prednosti "nosilnih ohišij" vključujejo visoko popolnost zasnove, ponovno uporabo, nižje razvojne stroške v primerjavi s tradicionalnimi sistemi za videokonference itd.
Strokovnjaki laboratorija. Ames, (v nadaljevanju Ames Center), je bil izračunan model aparata v obliki topega pol-stožca z ravno zgornjo površino. Za smerno stabilnost naj bi uporabili dve navpični kobilici, ki nadaljujeta konture trupa trupa. Vrnjeno vesoljsko plovilo te konfiguracije je dobilo ime M2.
Podobne študije so bile izvedene v centru Langley. Zaposleni so izračunali več shem za sistem videokonference z nosilnim telesom. Najbolj obetaven med njimi je bil projekt HL-10 ("Horizontal Landing"; 10 je serijska številka predlaganega modela). Aparat HL-10 je imel skoraj okroglo zgornjo površino srednjih ladij s tremi kobilicami, ravno, rahlo ukrivljeno dno.
Glede na visoko zmogljivost vesoljskega plovila je NASA skupaj z letalskimi silami leta 1961 obravnavala predloge za njihovo uporabo v luninem programu za vrnitev astronavtov. Vendar projekti niso bili sprejeti. Kljub zmanjšanju sredstev za pilotne projekte se je to delo po zaslugi navdušencev nadaljevalo. Eno maketo letala je izdelalo maketo letala in izvedlo preskuse metanja. Resnični uspeh je omogočil, da se posnetki testov prikažejo vodstvu centrov Dryden in Ames. Prvi je namenil 10.000 USD iz rezervnih sredstev za izdelavo celovitega aparata, drugi pa se je strinjal z izvedbo aerodinamičnih preskusov. Naprava je dobila oznako M2-F1.
Šestmetrski model je bil izdelan iz aluminijastih cevi (struktura moči) in vezanega lesa (ohišje). Par elevonov je bil nameščen na zgornjem robu repnega dela. Zunanje aluminijaste kobilice so bile opremljene s krmili. Dobri rezultati odpovedi so omogočili začetek testov taksiranja. Toda pomanjkanje ustreznega orodja za overclocking je prisililo nakup Pontiaca s prisilnim motorjem, ki omogoča pospešek 450-kilogramskega modela na 160-195 km / h. Kontrole so imele nizko učinkovitost in niso zagotavljale potrebne stabilizacije izdelka. Težavo so rešili z odstranitvijo osrednje kobilice in izboljšanjem nadzornih površin.
V številnih tekih je bil model dvignjen nad tlemi na višino 6 m. Uspeh preizkusov je udeležencem projekta omogočil, da so direktorja centra Dryden prepričali, naj odklopi napravo za samonačrtovanje iz avtomobila. Po tem so se začeli preskusi meta modela, napravo je letalo C-47 vleklo na višino 3-4 km. Prvi jadralni let je bil 16. avgusta 1963. Na splošno je M2-F1 pokazal dobro stabilnost in vodljivost.
Spektakularen let nove naprave in nizki stroški opravljenega dela so omogočili razširitev dela na to temo.
Sredi leta 1964 je ameriška vesoljska agencija NASA podpisala sporazum z družbo Northrop za izdelavo dveh brezkrilnih kovinskih vozil za večkratno uporabo s samonosno karoserijo. Nova vozila so bila označena s HL-10 in M2-F2, ki sta se razlikovala po profilu nosilnega telesa.
Na videz je M2-F2 v bistvu ponovil M2-F1: pol-stožec z zgornjo ravno površino je bil opremljen s parom navpičnih kobil brez zunanjih elevonov, krmila bi lahko uporabili kot zavorne lopute. Za razširitev pogleda so pilotsko kabino premaknili naprej, nos pa je bil zastekljen. Da bi zmanjšali upor in izboljšali pogoje pretoka, smo telo modela nekoliko podaljšali. V repnem delu M2-F2 je bila nameščena ventralna loputa za nadzor nagiba, zgornjo površino trupa je dopolnjeval par elevonskih zavihkov, ki so zagotavljali nadzor valjanja v protifazi.
Trup Northrop HL-10 je bil obrnjen pol-stožec z zaobljenim zgornjim trupom in ravnim dnom. Poleg tega je bila osrednja kobilica. V repnem delu sta bila nameščena dva trapezna elevona z majhnimi ščitniki. Izravnalne plošče so bile nameščene na zunanjih kobilicah, osrednja kobilica pa je bila razdeljeno krmilo. Balansirne plošče in elevonski ščiti so bili uporabljeni za stabilizacijo le med trans- in nadzvočnim letom. Pri drsenju po aktivnem odseku s hitrostjo M = 0, 6-0, 8 so bili pritrjeni, da bi se izognili močnemu zmanjšanju aerodinamične kakovosti med pristankom. Ocenjena hitrost pristanka naj bi bila okoli 360 km / h.
Ker so bila raketna letala razvita v precej strogih finančnih omejitvah, so bila vozila zaradi prihranka denarja opremljena z že pripravljenimi enotami in elementi: glavno podvozje je bilo vzeto iz lovca F-5, sedeža za izstrelitev lovca F-106 sedež, sprednja podpora - iz letala T -39.
Instrumentacijo letala je odlikovala tudi preprostost - med prvimi leti jim je manjkalo celo senzorjev za držo. Glavni merilni instrumenti so merilniki pospeška, višinomer, senzorji hitrosti, zdrsa in kota napada.
Oba vozila sta bila opremljena z motorjem XLR-11 (potisk 3,6 tone), ki je bil kratek čas uporabljen na letalu X-15. Za povečanje dosega med pristajanjem v sili sta bila M2-F2 in HL-10 opremljena s pomožnimi raketnimi motorji na tekoče gorivo, ki jih poganja vodikov peroksid.
Rezervoarji za gorivo pri modelih so bili med preskusi metanja napolnjeni z vodo, ki tehta 1,81 tone.
12. julija 1966 je bil prvi jadralni let M2-F2. Model, težak 2,67 tone, je bil ločen od B-52 na nadmorski višini 13500 m pri hitrosti M = 0,6 (697 km / h). Avtonomni let je trajal 3 minute 37 sekund. 10. maja 1967 je prišlo do zasilnega pristanka. Razlog za izgubo nadzora je bil "nizozemski korak", med katerim je bil kot valjanja 140 stopinj.
Odločeno je bilo obnoviti dotrajani aparat s spremembo zasnove. Za zagotovitev stranske stabilnosti na modelu, ki je prejel oznako M2-F3, so v krmilni sistem vgradili osrednjo kobilico in bloke reaktivnih motorjev.
Junija 1970 so bili obnovljeni preizkusi metanja. Šest mesecev pozneje je bil prvi let z vključitvijo vzdrževalnega raketnega motorja na tekoče gorivo. Na zadnji stopnji testiranja, ki je bila končana leta 1972, je bil M2-F3 uporabljen za reševanje različnih pomožnih nalog, vključno z razvojem sistema za daljinsko upravljanje v okviru programa Space Shuttle. Letalske značilnosti modela so bile ovrednotene tudi pri mejnih načinih letenja na višini in hitrosti.
Decembra 1966 so se začeli preskusi meta HL-10. Zanje je bil uporabljen tudi B-52. Prvi avtonomni let je bil zapleten z resnimi težavami - vodljivost v prečni smeri je bila skrajno nezadovoljiva, učinkovitost elevonov med ovinki je močno padla. Pomanjkljivost je bila odpravljena s precejšnjo revizijo zunanjih kobilic, ki so tvorile tok po nadzornih površinah.
Spomladi leta 1968 so se načrtovani leti Northropa HL-10 nadaljevali. Prvi izstrelitveni raketni motor s tekočim pogonom je bil oktobra 1968.
HL-10 je bil uporabljen tudi v interesu vesoljskega čolna. Zadnja dva leta aparata, izvedena poleti 1970, sta bila namenjena vadbi pristanka z vklopljeno elektrarno. V ta namen so XLR-11 zamenjali s tremi raketnimi motorji na tekoče gorivo z vodikovim peroksidom.
Poskus je na splošno veljal za uspešen - motorji, ki so delovali med pristankom, so zmanjšali kot drsenja z 18 na 6 stopinj. Vendar pa je pilot aparata opozoril, da je kljub delu sredstev za vodenje po tleh pri določanju trenutka vklopa raketnih motorjev prišlo do nekaterih težav.
V celotnem obdobju testiranja je HL-10 opravil 37 izstrelitev. Hkrati je model določil rekordno višino (27,5 km) in hitrost (M = 1,86) za raketna jadralna letala z nosilnim telesom.
Taktične in tehnične značilnosti:
Dolžina - 6,45 m;
Višina - 2,92 m;
Razpon kril - 4, 15 m;
Površina krila - 14,9 m²;
Teža prazne - 2397 kg;
Polna teža - 2721 kg;
Največja vzletna teža - 4540 kg (gorivo - 1604 kg);
Elektrarna-reakcijski motorji XLR-11 raketni motor s štirimi komorami (potisk do 35,7 kN);
Domet letenja - 72 km;
Praktični strop - 27524 m;
Največja hitrost - 1976 km / h;
Koeficient potiska na enoto mase je 1: 0, 99;
Obremenitev krila - 304, 7 kg / m²;
Posadka - 1 oseba.
Pripravljeno na podlagi materialov:
