Компоновочная схема СВВП XV-4B
Для ускорения разработки нового самолета было решено сохранить планер самолета XV-4A, заменив силовую установку, поэтому конструкция планера у него такая же, как на СВВП XV-4A, и отличается только основными размерами.
Силовая установка состояла из шести ТРД Дженерал Электрик YJ85-GE-19, из которых два, работавших как подъемно-маршевые, были установлены горизонтально в боковых гондолах, как на СВВП XV-4A, и были снабжены в соплах заслонками, позволяющими отклонять поток газов вбок, а затем выпускать их вниз через два центральных сопла. Спереди и сзади двух центральных сопел в двух отсеках были установлены попарно четыре подъемных ТРД. При вертикальном взлете и посадке газы всех шести ТРД вытекали через компактно расположенные общей группой шесть сопел, создавая общую вертикальную тягу 8165 кгс при расчетной взлетной массе 5710 кг, что обеспечивало тяговооруженность более 1,4. Выбору такой схемы расположения ТРД предшествовали испытания моделей СВВП в масштабе 1:7 с различным расположением двигателей, при этом изучалось также истечение струй из них на экран, имитирующий ВПП, чтобы получить минимальные потери таги ТРД.
Подъемные ТРД YJ85-GE-19 развивали статическую тягу 1370 кгс каждый и отличались высокой удельной тягой, более 8. ТРД имели длину 1,03 и диаметр 0,44 м И прошли испытания общим объемом несколько сотен часов.
Новая силовая установка из шести ТРД прошла длительные испытания на созданном в 1967 г. специальном стенде, на котором отрабатывались все агрегаты силовой установки и ее газовой и струйной системы управления, а также возможные критические случаи при выходе из строя одного или двух двигателей. Общий объем испытаний на стенде составил 25 ч, в течение которых многократно отрабатывались все циклы процесса перехода, занимавшего обычно 15 - 20 с.
На стенде была также имитирована система управления СВВП с помощью отклоняемых сопел ТРД и струйной системы с подачей сжатого воздуха, отбираемого от компрессоров ТРД и подаваемого к соплам на концах крыла, в носовой и хвостовой частях самолета.
Во время испытаний измерялась температура вытекающих газов и определилось направление их растекания по ВПП и воздействие на колеса и опоры шасси. Было найдено необходимым использовать специальные колеса с термостойкой резиной пневматиков, которые были разработаны фирмой «Гудрич» для СВВП.
Постройка экспериментального СВВП XV-4B была завершена 4 июня 1968 г., и он начал проходить испытания на специально разработанном для него телескопическом стенде, на котором можно было воспроизводить перемещение по вертикали до 4,6 м и изменение углов крена и тангажа в пределах ±20° и угла рыскания в пределах 360°.
Следует отмстить, что разработка экспериментального СВВП XV-4B отличалась проведением многочисленных модельных и стендовых испытаний, характерных для создания нового тина самолета. Фирма «Локхид» совместно с фирмой «Норт Америкен» в конце 1966 г. получили объединенный контракт лаборатории динамики полета ВВС США общей стоимостью 5,7 млн. долл., по которому в течение 3,5 года предусматривались разработка, испытания и демонстрация системы управления СВВП, которая смогла бы использоваться для проекта вертикально взлетающего истребителя-бомбардировщика, разрабатывавшегося в США и ФРГ по ТТТ MBR-3.
Были проведены также испытания катапультного кресла Дуглас «Эскапак» 1D, предназначенного для СВВП XV-4B и Белл Х-22. Было проведено два катапультирования манекенов из кабины СВВП XV-4B, показавших, что кресло может использоваться в широком диапазоне скоростей и высот полета.
По заказу лаборатории динамики полета ВВС США фирмой «Линг Темко Воут» был разработан специальный тренажер для будущих СВВП, использовавшийся в программе испытаний СВВП XV-4B. Тренажер позволял воспроизводить все режимы полета с характерными для СВВП XV-4B особенностями, обусловленные
ми его аэродинамической компоновкой и расположением двигателей, а также различные виды характерных для него колебаний.
Летные испытания СВВП XV-4B начались 2В сентября 1968 г. с обычного взлета с разбегом, затем были выполнены вертикальные взлеты с переходом к горизонтальному полету и последующей вертикальной посадкой, в которых самолет налетал 50 ч. Однако в полете 14 марта 1969 г. самолет потерпел аварию и разбился, летчик успешно катапультировался. Авария произошла во время горизонтального полета на высоте 1830 м, в котором не использовались подъемные двигатели. Восстановление самолета было признано невозможным, а разработка его была прекращена.
Характеристики СВВП Локхид XV-4BРазмеры:
размах крыла 8,25 м
длина 10,5*1
высота 3,13 м
Двигатели 6 ТРД Дженерал Электрик
YJ85-GE-19
статическая тяга 6x1370 кгс
Массы и нагрузки:
взлетная при вертикальном взлете 5710 кг
пустого самолета 3385 кг
максимальный затес топлива 2800 л
Летные данные:
максимальная скорость (расчетная) 745 км/ч
Райан Х-13 «Вертиджет»
К развитию реактивных самолетов, совершающих полет и посадку при вертикальном положении фюзеляжа, в первое время проявлялся очень большой интерес, так как предполагалось, что такая схема может оказаться рациональной для скоростных боевых самолетов. Вертикальное положение фюзеляжа при взлете и посадке должен был иметь разрабатываемый фирмой «Райан» для ВВС США вертикально взлетающий истребитель, который в отличие от палубных истребителей с ТВД, разрабатывавшихся для флота, должен был иметь в качестве силовой установки ТРД. Работы над проектом этого истребителя, получившего обозначение XF-109, начали вестись в 1950 г. и также в обстановке строжайшей секретности, как и по палубным истребителям с ТВД. Однако вскоре было установлено, что при существующем тогда уровне развития ТРД было невозможно, используя их, создать боевой вертикально взлетающий самолет из-за очень большой относительной массы силовой установки с системой управления и соответственно всей конструкции самолета. Поэтому разработка вертикально взлетающего истребителя с ТРД была сочтена преждевременной и было принято решение ограничиться разработкой чисто экспериментального самолета, получившего обозначение Х-13.
В процессе разработки реактивных СВВП, которой фирма «Райан» начала заниматься в 1947 г., перед ней встала необходимость исследовать характеристики ТРД при работе в вертикальном положении и характеристики устойчивости и управляемости самолета с ТРД на режиме висения. Для этого фирмой в 1950 г. был построен беспилотный летательный стенд, снабженный ТРД, установленным на нем в вертикальном положении, и системой управления с помощью газовых и струйных рулей, испопивавшийся на привязи.
Экспериментальныи самолет Райан Х-13 «Вертиджет» на взлетно-посадочной тележке с поднимающейся рампой
Позже в 1953 г.( был построен и пилотируемый стенд, имеющий такую же компоновку, как и экспериментальный самолет Х-13, и испытывавшийся в свободном полете на режиме висения. Практика создания подобных летательных стендов нашла в дальнейшем самое широкое применение для исследований характеристик силовой установки и системы управления в полете на режиме висения разрабатываемых СВВП.