Кіріспе

Боинг YC-14 – екі қозғалтқышты, қысқа ұшып-қону және қону (STOL) тактикалық әскери көлік ұшағы. Бұл Боинг компаниясының АҚШ Әскери-әуе күштерінің Advanced Medium STOL Transport (AMST) конкурсына ұсынған үлгісі болды, мақсаты – Lockheed C-130 Hercules ұшағын USAF-тің стандартты STOL тактикалық көлігі ретінде алмастыру еді. YC-14 және қарсыласы McDonnell Douglas YC-15 екеуі де сәтті болғанымен, ешқайсысы да сериялық өндіріске түспеді. AMST жобасы 1979 жылы тоқтатылып, оның орнына C-X бағдарламасы іске қосылды.

Жобалау және әзірлеу

1970 жылдың ортасында АҚШ Әуе күштері Боинг, Макдоннел Дуглас және басқа компаниялармен бірлесіп, ықтимал тактикалық көлік ұшақтарын зерттеу мақсатында «Тактикалық ұшақ зерттеуі» (TAI) атты зерттеуді бастады. Бұл зерттеу Advanced Medium STOL Transport бағдарламасының алғы күші болды. Бағдарлама аясында Боинг түрлі ұшақ конфигурацияларын қарастыра бастады. Бұрын Боинг Lockheed C-5 Galaxy үшін қанат астында сырттан соққан қақпақтарды (blown flap) пайдалануды ұсынған еді, және бұл тәжірибесін Boeing 747-ге өзгерістер енгізгенде пайдалы болды. Компания Boeing 367-80 ұшағының прототипімен де зерттеулер жүргізіп, қанаттың алдыңғы және артқы жиектеріне кеңейтілген құрылғыларды, соның ішінде соққан қақпақтарды қосты. TAI зерттеулерінде Боинг осы механизмдерді, сондай-ақ шекаралық қабатты басқару сияқты жаңа тәсілдерді қайта қарастырды. Дегенмен, зерттелген ешбір жоба Боингті толыққанды қанағаттандырмады. Боинг инженерлері NASA бұрын «қозғалтқышпен көтергіш» (powered lift) зерттеулерін жүргізгенін білді, оларға сырттан соққан қақпақтар және ерекше нұсқасы – жоғары беттен соққан (USB) жүйесі кірген. USB жүйесінде қозғалтқыш қанаттың үстіңгі бетіне орналастырылып, қақпақтарға соққан ауа ағынын бағыттайды. Қалқалар төмен түсірілгенде, Коанда эффектісінің арқасында реактивті ағын қақпақтарға «жабысып», жерге қарай иіледі. Олар осы тұжырымдама бойынша қосымша зерттеулер жүргізіп, NASA Langley зертханасының 12 футтық (3,7 м) туннелінде жартылай қанатты жоғарғы беттен соққан ауа ағыны бойынша зерттеулер жүргізілгенін анықтады. Алдын ала нәтижелер көрсеткендей, бұл жүйе бұрын зерттелген басқа да тұжырымдамалармен салыстырылатын тиімділікке ие болды. Боинг дереу NASA деректерін тексеру үшін жел туннеліндегі модельдерді құрастыруға кірісті, олардың дизайны өздерінің жобаларына жақын болды. 1971 жылдың соңына қарай бірнеше модельдер белсенді түрде зерттелді. Инженерлерді қызықтырған тағы бір NASA жобасы – Ричард Уиткомб жасаған суперкритикалық қанат профилі болды. Бұл конструкция трансоникалық кедергіні айтарлықтай төмендетуге мүмкіндік берді, кейбір жағдайларда қанаттың шашуымен теңестірілді. Бұл ұшақтың круиздік қалыпта төмен кедергіге ие болуына, сонымен қатар төмен жылдамдықтағы ұшуға қолайлы қанат пішініне мүмкіндік берді. Сонымен қатар, бұл конструкцияның алдыңғы жиегінің радиусы үлкен болғандықтан, көліктік ұшақтар сияқты төмен жылдамдықтағы жоғары көтергіштікке қолайлы болды. Боинг бұл тұжырымдаманы өзінің жобасына енгізді, бұл тәжірибелік емес ұшақтардың алғашқысы болды. 1972 жылдың қаңтарында ұсыныс сұранысы (RFP) жарияланды, онда 27 000 фунт (12 000 кг) пайдалы жүктемесі бар және жанармай құюсыз екі бағытта 2 000 фут (610 м) жартылай дайын алаңға қону-қону талап етілді. Салыстыру үшін, сол дәуірдегі C-130 осы жүк көлемі үшін шамамен 4 000 фут (1 200 м) қажет болды. Байқаудың осы кезеңінде бес компания жобаларын ұсынды, олардың бірі – Boeing, 1972 жылдың наурыз айында 953 модельін ұсынды. 1972 жылдың 10 қарашасында іріктеу кезеңі өтті, нәтижесінде Боинг және Макдоннел Дуглас екі-екі прототипті дамытуға келісімшарт алды. Осы кезеңде жел туннеліндегі сынақтар жалғасты. Қараша айында Джон К. Уимпресс NASA-ның USB бағдарламасының жаңартуларын алу үшін тағы да Лэнглиге барды. Джо Джонсон мен Дадли Хаммонд сынақтар туралы баяндады және Уимпреске Боинг ұсынысында келтірген жоғары көтергіштік көрсеткіштерін растайтын деректерді көрсетті. 1975 жылдың желтоқсанына қарай Боинг пен NASA Langley толық масштабтағы USB сынақ стендін құру бойынша келісімшарт жасасты. Боинг өзінің Тулалип сынақ орталығында 1/4 масштабтағы қанатынан, бір JT15D қозғалтқышынан және жартылай фюзеляждан тұратын стенд салды. Лэнглиді әсіресе қанаттың үстіңгі бетіне реактивті ағынды бағыттайтын D пішіндес соқпақтың тиімділігі және соның салдарынан туындайтын шу деңгейі қызықтырды, ол кезде NASA-ның азаматтық аэродинамика зерттеулерінің басты бағыты болды. Сынақтар кезінде екі маңызды мәселе анықталып, түзетілді. Біріншісі – төмен жылдамдықпен жерге жақын ұшу кезінде қанаттың айналасында ауа айналымының туындауы, ол соқпа арқылы ағынның таралуына әсер етті. Бұл қақпақтың жанында ағыстың бөлінуіне және USB жүйесінің тиімділігінің төмендеуіне әкелді. Оған жауап ретінде Боинг қанаттың үстіңгі бетіне 30 градусқа дейін көтерілгенде кері тартылатын вихрь генераторларын қосты. Сонымен қатар, бастапқыда бақылау тиімділігін арттыру үшін құйрық беттері артқы жағына орналастырылды. Бірақ бұл орналасу USB операциялары кезінде қанаттардағы ауа ағынына кедергі келтірді, сондықтан лифтті алға жылжыту үшін тік пішіндес жаңа құйрық енгізілді.

Пайдалану тарихы

Бірінші Боинг YC 14 (сериялық нөмірі 72 1873) 1976 жылдың 9 тамызында ұшты. Екі ұшақ салынды, екіншісінің сериялық нөмірі 72 1874 болды. Бәсекелес YC 15 ұшағы шамамен бір жыл бұрын ұшуды бастаған еді. Эдвардс әуе базасындағы бағалап сынау 1976 жылдың қараша айының басында басталды. Ұшу сынақтары барысында YC 14 38000 фут (11582 м) биіктікте Mach0.78 жылдамдықпен ұшты. Дегенмен, YC 14 ұшағының аэродинамикалық сүйреуі бастапқы болжамдардан 11%-ға артық екені анықталды. Жел тоннелінде жүргізілген сынақтар нәтижесінде жасалған өзгерістер, атап айтқанда, нацельдердің жоғарғы артқы бөлігіне вихрь генераторларын орнату, сопақша есік механизмінің қаптамасын алып тастау, қону шасси бөлімшелерінің артқы бөлігін өзгерту және фюзеляждың артқы бөлігіне қосымша элементтер орнату арқасында бұл сүйреу 7%-ға дейін төмендетілді. YC 14 M60 Patton танкін тасымалдауға қабілетті екенін де көрсетті, бұл мүмкіндік YC 15 ұшағында демонстрацияланбады. 1979 жылдың қараша айында тактикалық мүмкіндіктері бар стратегиялық ұшақты әзірлеу үшін C X Топтары құрылды. C X бағдарламасы кейін C 17 Globemaster III ұшағына айналған, кеңейтілген және жаңартылған YC 15 ұсынысын таңдады. Жоғарғы беттен үрлеу әдісі қазірге дейін сирек қолданылады және тек Антонов Ан 72 сияқты бірнеше ұшақта ғана қолданылған.