Экспериментальный самолет North American X-10 (RTV-A-5) (США)

В августе 1949 г. Русский Альянс внезапно для США произвел собственный 1-ый ядерный взрыв. В итоге администрация президента Гарри Трумена перенаправила «финансовые потоки» в проекты ракет. Чтоб перейти к летным испытаниям по ускоренному графику, аэро схему Navaho «заморозили», чтоб начать изготовка изделий XSSM-A-2. К концу ноября 1949 г команда Сэма Хоффмана (Sam Hoffman) подготовила 1-ый вариант мотора Mark III для испытаний на новеньком объекте в Санта-Сузане. Так как турбонасосы сделать не успели, составляющие горючего вытеснялись сжатым газом из мощных стендовых баков с толстыми стенами. Создатели из NAA поначалу погоняли ЖРД на 10% от наибольшего расхода горючего в течение 11 сек. Пробы испытать движок на большее время работы в декабре привели к появлению колебаний давления в камере сжигания («пушечный запуск»), при этом таких массивных, что могли даже повредить камеру и щит. Вальтер Ридель провел огромную работу по улучшению проекта ЖРД. В марте 1950 г экспериментальный движок вышел на номинальный режим тяги (34 тс) и работал в течение 4,5 сек, после этого красиво взорвался. Но уже в мае и июне он стабильно «гудел» более минутки! В декабре 1949 г компания Curtiss-Wright окончила проект и начала изготовка ПВРД. В апреле 1950 г были готовы 1-ые три фюзеляжа XSSM-A-2, и здесь управление ВВС вдруг сказало, что КР на 1600 км не нужна, а North American должна сразу сосредоточиться на разработке ракеты на дальность 10000 км, при этом с внедрением аэродинамики, движков и системы навигации, которые уже находились в разработке для XSSM-A-2. 2-ая большая ревизия проекта была формализована в июле 1950 г с началом войны в Корее. Система орудия WS-104А класса «поверхность - поверхность» должна была доставлять ядерную БЧ массой 7000 фунтов (3150 кг) на дальность 5500 морских миль (10200 км) с КВО 1500 футов (460 м) при полете на крейсерской скорости М = 2,75-3,0 на высоте более 18 км. Для заслуги вышеназванных требований была разработана новенькая конфигурация, которая стала позднее соответствующей чертой системы «Навахо»: мощнейший стартовый ускоритель и крылатая ступень, прилепленная к нему с боковой стороны под неким углом. Такая сборка минимизировала длину всей системы и упрощала доступ к ее отдельным агрегатам на стартовом столе. Ракету предполагалось сделать в три шага: 1. Внедрение беспилотного ЛА - аналога неоднократного внедрения (назван North American X-10) для проверки аэродинамики, концепции, автопилота и инерциальной системы навигации для маршевой ступени. Дюралевый аппарат, снаряженный турбореактивными движками, был рассчитан на скорость до М=2. 2. Разработка масштабного (2/3 натуры) варианта G-26 для отработки вертикального ракетного запуска и маршевого полета с помощью ПВРД. Металлической аппарат был должен развивать скорость М=2,75 при дальности 2300 км. 3. Постройка полноразмерного макета G-38 боевой системы, способного достигнуть дальности 10 200 км с полезным грузом массой 3150 кг, 1,5 м в поперечнике и 2,3 м в длину, имитирующим 20-килотонную ядерную боеголовку W-4. Хотя пуски XSSM-A-2 были отменены, разработка ЖРД длилась. В конце марта 1950 г был собран 1-ый движок с ТНА (у заказчика он получил обозначение XLR-43-NA-1) и в августе удачно испытан на щите в течение минутки при 12,3% от номинальной тяги. Осенью начались огневые стендовые тесты (ОСИ) при полной тяге; в конце октября было достигнуто значение 31,6 тс при времени работы наименее 5 секунд, и появилась новенькая неувязка - неустойчивое горение при выходе на штатный режим. В итоге исключительно в одном из 7 следующих ОСИ (15 ноября 1950 г) был достигнут номинальный уровень тяги. Неувязка частотной неустойчивости горения (ВЧ) в одной большой камере появилась не впервой: немцы не могли решить ее до конца войны (отсюда и разбиение зоны смешивания и горения на 18 форкамер). Спасовали они и на данный момент. Но инженеры NAA решение отыскали! К марту 1951 г. неувязка неуравновешенного сжигания была под контролем. Принципиальная веха: в первый раз группа North American без помощи других решила самую важную задачку! Суровый признак ВЧ еще не раз появлялся то в одной, то в другой двигательной программке, но работы 1950-1951 гг дали американским инженерам несколько методов решения проблемы. Конкретно ракетное отделение NAA, образованное в 1949 г и полEчившее имя Rocketdyne, вырвалось далековато вперед в подготовке общетехнической базы для последующих американских разработок в области ЖРД. Всего за три года оно сделало движок XLR-43, который был практически в два раза легче германского макета (669 кг против 1127 кг) и развивал при всем этом на 34% огромную тягу. Но вернемся к Navaho. Как уже говорилось, для получения аэродинамических данных о крейсерском полете на больших сверхзвуковых скоростях инженеры NAA разработали в 1946-1951 гг. беспилотный экспериментальный самолет-аналог North American X-10 (первоначальное фирменное обозначение RTV-A-5), снаряженный 2-мя турбореактивными движками Westinghouse J40-WE1 тягой 2950-3300 кгс (форсажная тяга 4950 кгс). Сначало предполагалось, что X-10 будет запускаться в воздухе с самолета-носителя B-36. Но в августе 1950 т. ВВС отказались поддержать решение по воздушному пуску; изменение концепции привело к задержке проекта. В итоге «демонстратор технологии» стал уменьшенной копией крылатой ракеты - маршевой ступени Navaho. Он мог без помощи других взмывать с ВПП, совершать автоматическую горизонтальную посадку на выпускаемое трехстоечное шасси и употребляться повторно. К декабрю 1950 г. NAA окончила продувки модели North American X-10 на своей АДТ в Санта-Сузане - первой промышленной американской трубе, рассчитанной на тесты при скоростях потока, соответственных числам М=3. В июне 1951 г управлению ВВС был показан полноразмерный макет X-10. Совсем скрытый «трехмаховый» проект, куцее дельтавидное крыло и ПГО очень отличали аппарат от пилотируемых самолетов тех лет В сентябре рабочие чертежи North American X-10 пошли в создание. В декабре 1952 г. при помощи специально измененного истребителя F-86D прошли летные тесты системы наведения (автопилота) North American X-10. В 1952 г тесты по программке Navaho шли широким фронтом. North American сделала макет изделия G-26 и начала проектирование макета G-38. Система навигации XN-2 испытывалась на самолете С-97 в период меж апрелем 1952 г и маем 1953 г. На ракете X-7 конторы Lockheed был испытан 20-дюймовый ПВРД - масштабная (1:2) модель 40-дюймового мотора для ракеты G-26. Из 7 пусков только один был стопроцентно удачным и два - отчасти. В конце концов, в июне 1952 г. были проведены ОСИ камеры жидкостного мотора тягой 55 тс - самой сильной из испытанных к тому времени. Но в ней все еще использовалась двухстеночная конструкция с редчайшими связями, взятая с мотора XLR-43, заместо трубчатой, которую планировалось воплотить на серии XLR-71. ОСИ первого вполне укомплектованного макета прошли 19 ноября, а к концу года были выпущены рабочие чертежи на G-26. 23 декабря 1952 г ВВС США выдали компании NAA 1-ый производственный договор по программке Navaho, включавший изготовка 10 ракет G-26, 13 стартовых ускорителей и 5 инерционных навигационных систем XN-6 с астрокоррекцией (предполагалось, что 1-ые полеты КР будут радиоуправляемыми). 1-ая поставка системы ожидалась в 1953 г., 1-ые запуски - в феврале 1956 г. Двухступенчатая система XSM-64, обозначавшаяся также G-26 и XSSM-A-4, включала сигарообразный ускоритель (стартовая ступень) со стабилизаторами в хвостовой части, снаряженный 2-мя ЖРД XLR-71-NA-1 тягой по 54.5 тс, и установленную с боковой стороны КР (маршевая ступень) с 2-мя ПВРД Curtiss-Write XRJ-47-W5. Последние имели наивысшую тягу по 18,1 тс, поперечник по 1,2 м и боковые воздухопоглотители с центральным телом. Маршевая ступень строилась по схеме «утка» с ПГО и треугольным низкорасположенным крылом в задней части, имевшим огромную стреловидность по фронтальной кромке и тонюсенький сверхзвуковой профиль. Вертикальное хвостовое оперение представляли два трапециевидных киля, имевшие огромное поперечное V. Внедрение системы виделось последующим образом. После вертикального старта при помощи ракетного ускорителя линия движения полета равномерно изгибается. На высоте 15 км и скорости, соответственной числу М=2,5, запускаются ПВРД. Ускоритель отделяется, а КР продолжает разгон на «прямоточке», поднимаясь еще выше, на высоту 25-30 км. Крейсерский полет на скорости, соответственной числу М=3,0, завершается крутым пикированием при подходе к цели. Во время пикирования скорость должна возрасти до М=4. Наведение аппарата на участке работы стартового ускорителя производилось радиоинерциальной системой, управлявшей газовыми рулями в выхлопной струе ЖРД; на участке крейсерского полета КР «вела» инерциальная система с астрокоррекцией. Наряду с доводкой старенькой системы навигации XN-2 разрабатывалась новенькая XN-6, способная восполнить ошибки прецессии одноосных гироскопов. Ее летные тесты начались на борту самолета Т-29 в мае 1954 г До начала летно-конструкторских испытаний (ЛКИ) полноразмерной системы Navaho планировалось провести 40 полетов North American X-10. В мае 1953 т. 1-ый аппарат был доставлен на авиабазу Эдварде в Калифорнии, где 14 октября начались его облеты. До марта 1955 г 5 экземпляров North American X-10 выполнили 15 экспериментальных полетов. Потом тесты перенесли на мыс Канаверал. Там еще в 1953 г началось сооружение монтажно-испытательных корпусов для сборки ракет XSM-64, стартового комплекса LC-9 и посадочной полосы Skid Strip шириной 70 м и длиной 3000 м для приземления многоразовых аппаратов North American X-10 и G-26. Компания NAA монтировала оборудование в лаборатории средств наведения, бункере и здании управления полетом Navaho, которые были построены еще до окончания строительства других наземных сооружений полигона. 1-ый самолет-аналог North American X-10 был запущен с мыса Канаверал 19 августа 1955 г, а до конца 1956 г North American X-10 уходили в полет еще 11 раз. Из 12 флоридских полетов семь прошли удачно. (Много времени было потрачено впустую, а два первых аппарата разбились и сгорели в процессе отработки автоматической посадки на полосу Skid Strip. Пожалуй, на разовом изделии аэродинамику и систему наведения можно было бы отработать резвее!). 11 января 1955 г ВВС выразили доверие к проекту Navaho, выдав 2-ой промышленный договор на G-26: в него были добавлены еще 12 маршевых ступеней, 21 ускоритель и 6 навигационных систем N-6. Таким образом, всего было заказано 22 маршевых ступени, 34 стартовых ускорителя и 11 систем навигации. Управление NAA не могло не ощущать нараставшE. конкурентнсть со стороны баллистических ракет. Программки разработки ракет Thor, Jupiter, Atlas и Titan велись с огромным напряжением. Но эти ракеты нуждались в системах наведения и движках, а Navaho тут вырвалась далековато вперед: все, что необходимо, у нее было. 7 ноября 1955 г коллектив North American, занятый по программке XSM-64, был разбит. Отделение управляемых ракет (Missile Development Division) в Дауни продолжало работать с Navaho и ее вероятными вариациями. Отделение автоматических систем (Autonetics Division), создававшее системы инерциальной навигации и другую бортовую электронику, переехало в Анахейм, лежащий в 20 км восточнее, а отделение Rocketdyne, работавшее с ЖРД, переехало на новый объект в городе Канога-Парк на западе равнины Сан-Фернандо, ближе к испытательным щитам. Отделения получили автономность и могли предлагать свои разработки для использования на ракетах других компаний. Отметим, что отделение Rocketdyne, было образовано в 1949 г специально для сотворения ЖРД Navaho, но ее работы стремительно вышли за границы 1-го проекта. Уже в марте 1951 г Армия США избрала ЖРД тягой 34 тс для установки на свою первую далекую баллистическую ракету Redstone. Ракету проектировала группа германских профессионалов под управлением Вернера фон Брауна, которая наконец получила в свое распоряжение на сто процентов переделанный американский вариант мотора «Фау-2»! Он обозначался NAA75-110 и был вариантом мотора XLR-43, предназначавшегося для самого первого варианта КР Navaho. Потом ракета Redstone послужила первой ступенью носителя Juno I (Jupiter-C), при помощи которого 31 января 1958 г был запущен 1-ый американский искусственный спутник Земли. Следующие же движки Rocketdyne подняли американских космонавтов в космос, доставили их на орбиту и в итоге - на Луну... Движками Rocketdyne были обустроены баллистические ракеты Thor, Jupiter и Atlas, и лишь на МБР Titan стояли ЖРД разработки конторы Aerojet. Так было изготовлено целенаправленно: ВВС желали иметь дублера на тот случай, если у МБР Atlas возникнут неискоренимые трагические проблемы, коренящиеся в самом проекте. Свойства North American X-10 Длина 20,2 м Размах крыла 8,6 м Площадь крыла 39,7 м Высота 4,5 м Стартовая масса 19 500 кг Сухая масса 11 700 кг Движки - два турбореактивных мотора Westinghouse J40-WE1 тягой 2950-3300 кгс Форсажная тяга - 4950 кгс Наибольшая высота полета 13 700 м Дальность полета  Около 1300 км Наибольшая скорость (число М) 2,05 Свойства системы Navaho G-26 Длина с ускорителем 25,14 м Длина КР без ускорителя 20,70 м Длина ускорителя 23,10 м Поперечник корпуса ускорителя 1,83 м Размах крыла КР 8,72 м Высота КР (при установке на шасси) 5,25 м Площадь крыла КР 38,88 м Больший поперечный размер системы 6,41 м Емкость бака горючего КР 24101 л Емкость бака горючего ускорителя 16410л Емкость бака окислителя ускорителя 15 890 л Тяга ускорителя на старте 109 тс Время работы ускорителя 40 сек Высота полета (наибольшая) 21 000 м Проектная дальность полета 3200 км

Источник: dogswar.ru