Lockheeda Martina X-35

X-35 JSF
	X-35A JSF przeprowadza testy w locie w Bazie Sił Powietrznych Edwards w Kalifornii
Rola	Koncepcyjny samolot demonstracyjny (CDA)
Producent	Lockheed Martin Aeronautics
Pierwszy lot	24 października 2000 r
Status	Emerytowany
Główny użytkownik	Agencja Zaawansowanych Projektów Badawczych w Obronie (DARPA)
Numer zbudowany	2 (X-35A/B i X-35C)
Rozwinął się w	Lockheed Martina F-35 Lightning II

Lockheed Martin X-35 to koncepcyjny samolot demonstracyjny (CDA) opracowany przez firmę Lockheed Martin na potrzeby programu Joint Strike Fighter . X-35 został ogłoszony zwycięzcą nad konkurencyjnym Boeingiem X-32, a rozwinięta, uzbrojona wersja weszła do produkcji na początku XXI wieku jako F-35 Lightning II .

Rozwój

Oryginalne logo F-35 Joint Strike Fighter

X-35C

Joint Strike Fighter wyewoluował z kilku wymagań, aby zwykły myśliwiec zastąpił istniejące typy. Faktyczna umowa na rozwój JSF została podpisana 16 listopada 1996 r. Program JSF został stworzony w celu wymiany różnych samolotów przy jednoczesnym obniżeniu kosztów rozwoju, produkcji i eksploatacji. Dążono do tego, budując trzy warianty jednego samolotu, przy czym początkowym celem wariantów było dzielenie ponad 70% ich części.

Pierwszym z nich jest F-35A, wariant konwencjonalnego startu i lądowania (CTOL). Jest to najmniejsza i najlżejsza wersja, która ma przede wszystkim zastąpić starzejące się samoloty F-16 Fighting Falcons i A-10 Thunderbolt II Sił Powietrznych Stanów Zjednoczonych . Jest to jedyna wersja z wewnętrznym działem GAU-22 . F-35B to krótkiego startu i pionowego lądowania (STOVL), który ma zastąpić US Marine Corps AV-8 Harrier IIs i F/A-18 Hornets oraz Royal Air Force / Royal Navy Harrier GR7/GR9 począwszy od 2015 roku.

Royal Navy użyje tego do zastąpienia swoich Harrierów GR7, a RAF zastąpi swoje Harriery GR9. Korpus Piechoty Morskiej Stanów Zjednoczonych użyje F-35B do zastąpienia zarówno AV-8B Harrier II, jak i F/A-18 Hornet konstrukcją podobną wielkością do F-35A Sił Powietrznych, wymieniając objętość paliwa na systemy lotu pionowego. Podobnie jak Harrier, broń będzie przewożona w kapsule. Lot pionowy jest zdecydowanie najbardziej ryzykownym i ostatecznie decydującym czynnikiem w projektowaniu. Wreszcie, F-35C, lotniskowcach (CV), zastąpi „starsze” F/A-18 Hornet i będzie służył jako ciche uzupełnienie F/A-18E/F Super Hornet .

Będzie miał większe, składane skrzydło i większe powierzchnie sterowe dla lepszej kontroli przy niskich prędkościach, a także mocniejsze podwozie do lądowania na lotniskowcach. Większa powierzchnia skrzydła zapewnia większy zasięg i ładowność, osiągając ten sam cel, co znacznie cięższy Super Hornet. US Navy początkowo planowała zakup 480 JSF; liczba ta została ostatecznie skorygowana do 260 samolotów, z dodatkowymi 80 dla US Marine Corps.

Głównymi klientami i sponsorami finansowymi są Stany Zjednoczone i Wielka Brytania. Osiem innych krajów również finansuje rozwój samolotu. Całkowite koszty rozwoju programu, pomniejszone o zamówienia, szacuje się na ponad USD , z czego większość została gwarantowana przez Stany Zjednoczone. Koszty produkcji szacuje się na 102 mln USD za sztukę dla 2400 sztuk.

Istnieją trzy poziomy uczestnictwa międzynarodowego. Wielka Brytania jest jedynym partnerem „Poziomu 1”, wnosząc nieco ponad 2 miliardy USD, czyli około 10% kosztów rozwoju. Partnerami poziomu 2 są Włochy , które wnoszą 1 mld USD, oraz Holandia , 800 mln USD. Na poziomie 3 znajduje się Kanada , 440 mln USD; Turcja , 175 mln USD; Australia , 144 mln USD; Norwegia , 122 mln USD; i Dania , 110 mln USD. Poziomy generalnie odzwierciedlają udział finansowy w programie, wielkość transferu technologii i kontraktów podwykonawczych otwartych na przetargi firm krajowych oraz kolejność priorytetów, w jakiej kraje mogą uzyskać produkcję samolotów. Izrael i Singapur również dołączyły jako uczestnicy współpracy w zakresie bezpieczeństwa. Z powodu opóźnień w rozwoju i testach datę wprowadzenia F-35 stopniowo przesuwano z 2010 na 2015 rok.

Projekt

Wideo z lotu X-35: przejście do VTO, zawis, krótki start, tankowanie w locie, zawis w pionie i lądowanie.

Pionowe lądowanie X-35B (wideo)

Elementy konstrukcji X-35 zostały zapoczątkowane przez F-22 Raptor , a części konstrukcji kanałów wydechowych VTOL były wcześniej używane w Convair Model 200 , naddźwiękowym myśliwcu VTOL z 1972 r. wymaganym dla statku kontroli morskiej ; w szczególności trzyłożyskowa dysza obrotowa zastosowana w X-35B była pionierem w projekcie Convair.

Ponadto Lockheed zakupił dane techniczne z anulowanego Jakowlewa Jak-141 w 1991 roku w celu zbadania i analizy jego dyszy obrotowej. Chociaż wyświetlaczy montowanych na hełmie zostały już zintegrowane z niektórymi myśliwcami czwartej generacji , takimi jak JAS 39 Gripen , F-35 będzie pierwszym nowoczesnym samolotem bojowym, w którym wyświetlacze montowane na hełmie całkowicie zastąpią wyświetlacz przezierny .

Podczas definiowania koncepcji dwa płatowce demonstracyjne dla każdego zespołu wykonawcy byłyby testowane w locie. Samolot demonstracyjny Lockheed Martin składał się z X-35A (który później został przekształcony w X-35B) i X-35C o większych skrzydłach. Zarówno X-32, jak i X-35 wywodziły się z F119 firmy Pratt & Whitney , przy czym wariant STOVL tego ostatniego zawierał moduł Rolls-Royce Lift Fan. Ponieważ były to prototypowe demonstratory koncepcji do redukcji ryzyka STOVL, samolot demonstracyjny nie musiał mieć wewnętrznej struktury ani większości podsystemów ostatecznego samolotu jako systemu uzbrojenia.

Wentylator wyciągowy napędzany wałem

Zamiast silników do podnoszenia lub bezpośredniego podnoszenia silnika, takiego jak Rolls-Royce Pegasus w odrzutowcu Harrier , X-35B był napędzany przez F119-PW-611, który wykorzystywał nowy system wentylatora napędzanego wałem , opatentowany przez Lockheed Martin inżyniera Paula Bevilaqua i opracowany przez firmę Rolls-Royce. W normalnym locie na skrzydłach F119-PW-611 został skonfigurowany jako normalny podgrzewany turbowentylator ze średnim obejściem. Turbowentylator działał trochę jak silnik turbowałowy wbudowane w kadłub (ale ze znacznie mniejszym odsetkiem całkowitej energii cieplnej wydobywanej przez stopień turbiny).

Część mocy silnika była pobierana przez turbinę i wykorzystywana do napędzania wału biegnącego do przodu przez przekładnię sprzęgłowo-stożkową do pionowo zamontowanego, przeciwbieżnego wentylatora podnośnika . Znajdowało się to przed głównym silnikiem pośrodku samolotu (można to również postrzegać tak samo, jak turbowentylator z wysokim obejściem, ale ze stopniami wentylatora niskiego ciśnienia zamontowanymi zdalnie z rdzenia silnika na przedłużonym, sprzęgniętym wale i tworząc ciąg w dół, a nie z powrotem wokół rdzenia silnika, jak w konwencjonalnym turbowentylatorze).

Powietrze obejściowe ze stopni sprężarki turbowentylatorowej silnika wycieczkowego ze średnim obejściem było wydmuchiwane przez parę dysz słupkowych w skrzydłach po obu stronach kadłuba, podczas gdy ciąg wentylatora nośnego równoważył ciąg strumienia gorącego rdzenia wydobywającego się podczas rejsu wektorowego dysza na ogonie. Zespół napędowy X-35B skutecznie działał jako multiplikator przepływu, podobnie jak turbowentylator osiąga wydajność, przesuwając niespalone powietrze z mniejszą prędkością i uzyskując ten sam efekt, co ogromny, ale naddźwiękowy niepraktyczny wentylator główny Harriera.

Podobnie jak silniki dźwigowe, ta dodatkowa maszyna była ciężarem własnym podczas lotu, ale zwiększony ciąg nośny jeszcze bardziej zwiększył ładowność startową. Chłodny wentylator zmniejszył również szkodliwe działanie gorącego powietrza o dużej prędkości, które mogłoby uszkodzić nawierzchnię pasa startowego lub pokład lotniskowca. Choć ryzykowne i skomplikowane, działało ku zadowoleniu urzędników Departamentu Obrony, a testy w locie demonstratorów X-35 zmniejszyły ryzyko do poziomu gotowości technologicznej .

Historia operacyjna

Ocena prób w locie

X-35A po raz pierwszy poleciał 24 października 2000 r. I przetestował osiągi i właściwości pilotażowe pojazdu powietrznego. Po 28 lotach testowych samolot został przerobiony na X-35B, w którym dodano wentylator wyciągowy z napędem wału, rufową dyszę obrotową i słupki zabezpieczające. W dniu 20 lipca 2001 r., Aby zademonstrować zdolność X-35 do STOVL, X-35B wystartował na mniej niż 500 stóp (150 m), wzniósł się naddźwiękowo i wylądował pionowo. X-35C po raz pierwszy poleciał 16 grudnia 2000 r. I przetestował symulowane odzyskiwanie lotniskowca i podejście do zasilania.

W locie między X-32 a X-35 ten ostatni został uznany za zwycięzcę. W rezultacie kontrakt na rozwój i demonstrację systemu (SDD) F-35 został przyznany 26 października 2001 r. Firmie Lockheed Martin.

Produkcja F-35

Istnieje wiele różnic między X-35 a F-35, który został zaprojektowany jako operacyjny system uzbrojenia. Przedni kadłub został wydłużony o 5 cali (13 cm), aby zrobić miejsce dla awioniki misji, podczas gdy stabilizatory poziome zostały odpowiednio przesunięte o 2 cale (5,1 cm) do tyłu, aby zachować równowagę i kontrolę. Kształt naddźwiękowej osłony wlotowej bez odchylacza zmienił się z kształtu czterostronnego na trójstronny i został przesunięty o 30 cali (76 cm) na rufie. Aby pomieścić wnęki na broń, sekcja kadłuba była pełniejsza, a górna powierzchnia została podniesiona o 1 cal (2,5 cm) wzdłuż linii środkowej. Po oznaczeniu prototypów X-35 trzy warianty oznaczono jako F-35A (CTOL), F-35B (STOVL) i F-35C (CV).

Samolot na wystawie

X-35B na wystawie w Centrum Stevena F. Udvara-Hazy'ego.

X-35A został przekształcony w X-35B na potrzeby części zawodów STOVL. Obecnie znajduje się w National Air and Space Museum Steven F. Udvar-Hazy Center , niedaleko międzynarodowego lotniska Washington Dulles w Wirginii.

Po zakończeniu zawodów X-35C został przekazany do Patuxent River Naval Air Museum w hrabstwie St. Mary's w stanie Maryland .

Dane techniczne (X-35A)

X-35A tankowany w locie przez KC-135 Stratotanker

Dane z Air Force Magazine, Aviation Week & Space Technology, Flight International, Aerospace America

Charakterystyka ogólna

Załoga: 1
Długość: 50,5 stopy (15,4 m)
Rozpiętość skrzydeł: 33 stopy (10 m)
Wysokość: 13,3 stopy (4,1 m)
Powierzchnia skrzydła: 450 stóp kwadratowych (42 m ² )
Masa własna: 26500 funtów (12020 kg)
Maksymalna masa startowa: 50 000 funtów (22 680 kg)
Pojemność paliwa: 15 000 funtów (6800 kg) wewnętrzna
Silnik: 1 × Pratt & Whitney JSF119-PW-611 wzmocniony turbowentylator, ciąg 25 000 funtów siły (110 kN) na sucho, 40 000 funtów siły (180 kN) z dopalaczem

Wydajność

Maksymalna prędkość: Mach 1,5+ na wysokości
Zasięg: 1200 mil morskich (1400 mil, 2200 km) lub więcej
Zasięg bojowy: 600 mil morskich (690 mil, 1100 km)
Pułap serwisowy: 50 000 stóp (15 000 m)

Różnice między wariantami

	X-35A CTOL	KUCHENKA X-35B	CV X-35C
Długość	50,5 stopy (15,4 m)	50,5 stopy (15,4 m)	50,8 stopy (15,5 m)
Rozpiętość skrzydeł	33 stopy (10,1 m)	33 stopy (10,1 m)	40 stóp (12,2 m)
Obszar skrzydła	450 stóp kwadratowych (41,81 m ² )	450 stóp kwadratowych (41,81 m ² )	540 stóp kwadratowych (50,17 m ² )
Pusta waga	26500 funtów (12000 kg)	30697 funtów (13924 kg)	30618 funtów (13888 kg)
Paliwo wewnętrzne	15 000 funtów (6800 kg)	15 000 funtów (6800 kg)	16 000 funtów (7300 kg)
Zakres	> 1200 mil morskich (2200 km)	> 1200 mil morskich (2200 km)	> 1400 mil morskich (2600 km)

Zobacz też

Powiązany rozwój

Lockheed Martina F-35 Lightning II

Samoloty o porównywalnej roli, konfiguracji i epoce

Powiązane listy

Notatki

Bibliografia

Bevilaqua, Paul M. (wrzesień 2005). „Dwucyklowy układ napędowy Joint Strike Fighter” . Dziennik napędu i mocy . 21 (5): 778–783. doi : 10.2514/1.15228 .
Eden, Paweł, wyd. (2004). Encyklopedia nowoczesnych samolotów wojskowych . Londyn, Wielka Brytania: Amber Books. ISBN 1-904687-84-9 .
Hamstra, Jeffrey (2019). Hamstra, Jeffrey W (red.). F-35 Lightning II: od koncepcji do kokpitu . Amerykański Instytut Aeronautyki i Astronautyki (AIAA). doi : 10.2514/4.105678 . ISBN 978-1-62410-566-1 . S2CID 212996081 .
Jackson, Paul, wyd. (2000), Wszystkie samoloty świata: 2000–2001 , Coulsdon, Surrey, Wielka Brytania: Jane's Information Group, ISBN 0-7106-2011-X .
Jenkins, Dennis R.; Landis, Tony R (2008), eksperymentalne i prototypowe myśliwce odrzutowe sił powietrznych USA , Minnesota, USA: Specialty Press, ISBN 978-1-58007-111-6 .
Keijsper, Gerald (2007), Lockheed F-35 Joint Strike Fighter , Londyn: Pen & Sword Aviation, ISBN 978-1-84415-631-3 .
Spick, Michael „Mike” (2002), Ilustrowany katalog bojowników , Nowy Jork: Salamander Books, ISBN 1-84065-384-1 .

Linki zewnętrzne

„Bitwa samolotów X (wybór JSF)” , Nova , PBS .
Artykuły prasowe F-35 JSF , F-16, zarchiwizowane od oryginału w dniu 9 września 2005 r .
Galeria , LMTAS, zarchiwizowane od oryginału w dniu 27 października 2005 r .
„trudności programowe” , The Australian , News, 28 czerwca 2006, zarchiwizowane od oryginału w dniu 2 marca 2006 .
F-35 Joint Strike Fighter (JSF) (dane), Federacja Naukowców Amerykańskich .