Введение

Самолёт Boeing X-48 — американский экспериментальный беспилотный летательный аппарат (БПЛА), созданный для изучения характеристик самолётов с интегральной компоновкой (BWB). Компания Boeing разработала X-48, а два экземпляра были построены компанией Cranfield Aerospace в Великобритании. Компания Boeing начала лётные испытания версии X-48B для NASA в 2007 году. X-48B позднее был модифицирован в версию X-48C, которая проходила лётные испытания с августа 2012 года по апрель 2013 года. Boeing и NASA планируют разработать более крупный демонстрационный образец BWB.

Предыстория

Boeing в прошлом изучал конструкцию корпуса смешанного типа (blended wing body), но обнаружил, что пассажирам не понравилась театральная компоновка макета; от этой конструкции отказались для пассажирских авиалайнеров, но сохранили для военных самолетов, таких как самолеты-заправщики. Пассажиры сидели бы в широком салоне, напоминающем небольшой амфитеатр. Однако испытания макета вызвали настолько негативную реакцию, что компания отказалась от этой технологии, за исключением военных самолетов-заправщиков. Концепция корпуса смешанного типа была разработана McDonnell Douglas в конце 1990-х годов, а Boeing представил ее на ежегодной совместной конференции AIAA/ASME/SAE/ASEA по двигателестроению в 2004 году. Инженеры McDonnell Douglas считали, что их конструкция имеет ряд преимуществ, но их концепция, получившая кодовое название "Проект Редвуд", не получила поддержки в Boeing после их слияния в 1997 году. Самой сложной задачей, которую им удалось решить, была обеспечение безопасной и быстрой эвакуации пассажиров в случае аварии, поскольку расположение аварийных выходов существенно отличалось от такового в традиционных самолетах. Концепция корпуса смешанного типа (BWB) обеспечивает преимущества в структурной, аэродинамической и эксплуатационной эффективности по сравнению с более традиционными конструкциями фюзеляжа и крыла. Эти особенности приводят к увеличению дальности полета, экономии топлива, повышению надежности и снижению затрат на жизненный цикл, а также к снижению производственных издержек. Они также открывают широкие возможности для потенциального военного и коммерческого применения.

Х-48

Boeing Phantom Works разработала концепцию самолета со смешанным крылом (BWB) в сотрудничестве с Исследовательским центром NASA Langley. В рамках первоначальных исследований летных характеристик конструкции BWB, в 1997 году был испытан дистанционно управляемый винтовой самолет-модель со смешанным крылом с размахом крыльев 5,2 м (17 футов). Следующим шагом в 2004 году должны были стать полеты X 48A шириной 10,7 м, но программа была отменена до начала производства. После этого исследования в Phantom Works были сосредоточены на новой модели, получившей обозначение X 48B, два экземпляра которой были построены компанией Cranfield Aerospace (Великобритания), подразделением Университета Кранфилда. Главный инженер Boeing Норман Принсен заявил в 2006 году: «Предыдущие испытания в аэродинамической трубе и предстоящие летные испытания направлены на более глубокое изучение характеристик управления полетом BWB на малых скоростях, особенно при взлете и посадке. Оценка точности наших моделей в прогнозировании этих характеристик – важный шаг в дальнейшем развитии этой концепции». X 48B имеет размах крыльев 6 м (21 фут), изготовлен из композитных материалов и оснащен тремя небольшими турбореактивными двигателями. Ожидается, что он сможет летать на высоте до 3048 м (10000 футов). X 48B является уменьшенной в 8,5% копией концептуальной конструкции с размахом крыльев 73 м (240 футов). Испытания в аэродинамической трубе модели со смешанным крылом шириной 4 м были завершены в сентябре 2005 года. После испытаний модель была отправлена в Центр летных исследований NASA имени Драйдена на авиабазе Эдвардс для использования в качестве резервного экземпляра для летных испытаний X 48B Ship 2. У X 48C вертикальные стабилизаторы были смещены внутрь, по обе стороны от двигателей, а фюзеляж удлинен в хвостовой части, что позволило снизить уровень шума самолета; изначально планировалось оснастить его двумя турбинами JetCat, каждая из которых должна была создавать тягу. Однако в 2012 году X 48C был модифицирован для использования двух турбореактивных двигателей Advanced Micro Turbo (AMT). После летных испытаний X 48C в апреле 2013 года Boeing и NASA объявили о планах по разработке более крупного демонстратора BWB, способного к трансоническому полету.

Эксплуатационная история

X 48B совершил первый полет 20 июля 2007 года, достигнув высоты 7500 футов (2286 м); полет продолжался 31 минуту. Беспилотный летательный аппарат впервые был успешно доведен до сваливания 4 сентября 2008 года с фиксированными предкрылками, смещенным вперед центром тяжести и углом атаки 23 градуса (на 2° выше максимального коэффициента подъёмной силы). Испытания на сваливание были повторены 11 сентября с пилотом NASA у пульта управления. 19 марта 2010 года NASA и Boeing успешно завершили начальный этап летных испытаний X 48B. Фэй Коллиер, руководитель проекта ERA в Управлении исследовательских миссий NASA по аэронавтике, прокомментировала завершение первого этапа испытаний, заявив: "Этот проект – огромный успех. Главное: команда доказала возможность безопасного полёта самолета без хвостового оперения до границы низкоскоростного диапазона". После установки нового бортового компьютера в 2010 году X 48B должен был продолжить новый этап летных испытаний для изучения вопросов управляемости. Второй этап летных испытаний X 48B начался в сентябре 2010 года. X 48C совершил первый полет 7 августа 2012 года. Изучению подлежали, в частности, вопросы управления рысканием с помощью двигателей. X 48C завершил свою 8-месячную программу летных испытаний 30-м полетом 9 апреля 2013 года.

Варианты

X 48A Изначально запланированная версия шириной 35 футов (10,7 м). Отменена до начала производства. X 48B Два самолета в масштабе 8,5%, использовавшиеся для проведения летных испытаний. X 48C Модифицированная двухдвигательная версия X 48B, предназначенная для испытания малошумной конструкции.