Northrop N-1M: экспериментальный самолёт-крыло 1940-х годов. История разработки концепции "летающее крыло" от Northrop, прототипы и особенности конструкции.
Сравнивайте с английским: нажмите на абзац — оригинал откроется в окне. Кнопка EN под абзацем показывает его прямо в тексте.
Содержание
Введение
Американский экспериментальный самолет с крылом «летающее крыло».
American experimental flying wing
Northrop N 1M (Northrop Model 1 Mockup) – опытный американский самолет, использовавшийся компанией Northrop Aircraft в 1940-х годах при разработке концепции «летающего крыла».
The Northrop N 1M (Northrop Model 1 Mockup), is a retired American experimental aircraft used in the development of the flying wing concept by Northrop Aircraft during the 1940s.
Проектирование и разработка
Джек Нортроп включился в разработку самолетов по схеме «летающее крыло» в конце 1920-х годов, а его первый исследовательский прототип был построен в период с 1928 по 1930 год. Этот первый прототип, зарегистрированный как X 216H, эволюционировал из более ранних конструкторских проработок, но еще не являлся полноценным «летающим крылом», поскольку сохранил хвостовое оперение, состоящее из двух килей с одним горизонтальным стабилизатором, расположенным между ними; обе кили были соединены двумя балками с толстым, цельнокрылым фюзеляжем. Самолет имел открытую кабину в центральной секции крыла и один толкающий винт, установленный в задней части и соединенный с инверсионным четырехцилиндровым двигателем Menasco Cirrus, плавно интегрированным в форму крыла. Первый полет X 216H состоялся в 1929 году под управлением Эдварда Белланде; самолет продемонстрировал достаточные летные характеристики и отличался уникальной цельнометаллической обшивкой и многолонжеронной конструкцией. Примерно в это же время Джек Нортроп узнал о рекордных «бесхвостых» планерах «летающего крыла», разработанных Вальтером и Реймаром Хортенами и испытываемых в Германии, начиная с 1934 года. N 1M был одним из ряда экспериментальных самолетов, которые позволили Northrop дальше развивать концепцию «летающего крыла». Самолет был построен в Соединенных Штатах и разработан в 1939 и 1940 годах в качестве летающей испытательной платформы для подтверждения видения Джека Нортропа о практичном «летающем крыле». Конструкция, в основном выполненная из специально склеенных слоев дерева, позволяла легко изменять конфигурацию крыльев, которые были соединены с центральным цельнокрылым фюзеляжем, изготовленным из трубчатой стали. Первый полет самолета состоялся 3 июля 1941 года на высохшем озере Бейкер-Драй в Калифорнии.
Jack Northrop became involved with all wing aircraft designs in the late 1920s, with his first flying wing research prototype being built in the 1928–1930 time period. That first prototype, registered X 216H, had evolved from earlier design studies but was not yet a true flying wing as it retained a tail unit comprising twin rudders with a single horizontal stabilizer running between them; both rudders were connected by twin booms to the thick, all wing blended fuselage. The aircraft had an open cockpit in the center wing section and single, rear facing, pusher propeller connected to a Menasco Cirrus inverted four piston engine blended into the all wing shape. X 216H was first flown in 1929 with Edward Bellande at the controls; the aircraft displayed adequate performance and was noted for its unique all metal stressed skin and multi cellular construction. At about this same time, Jack Northrop became aware of Walter and Reimar Horten's record setting "tailless" flying wing glider designs being tested in Germany beginning in 1934. The N 1M was one of a progression of experimental aircraft that further developed Northrop's all wing concept. The aircraft was produced in the United States and was developed during 1939 and 1940 as a flying testbed for the purpose of proving Jack Northrop's vision of a practical Flying Wing. Built mostly of specially laminated layers of glued wood, the design of both wooden wings allowed for easy configuration changes with the central blended fuselage, which was made of tubular steel. The aircraft first flew on 3 July 1941 at Baker Dry Lake in California.
Эксплуатационная история
Главный летчик-испытатель Northrop Вэнс Бриз совершил первый полет N 1M, неожиданно подпрыгнув в воздух во время запланированного высокоскоростного пробега. Он доложил, что самолет не мог подняться выше пяти футов. Полет можно было поддерживать только при удержании точного угла атаки, но Теодор фон Карман решил эту проблему, внеся изменения в задние кромки элевонов. Управление самолетом осуществлялось с помощью системы элевонов и рулей на концах крыльев. В самолетах без хвостового оперения элевоны выполняли функции как рулей высоты, так и элеронов, а разделенные закрылки на опущенных вниз концах крыльев заменяли обычный руль направления; впоследствии их выпрямили, так как этот угол оказался ненужным в ходе летных испытаний. Программа летных испытаний продолжилась с Мойе В. Стивенсом, летчиком-испытателем и секретарем корпорации Northrop. Первые испытания показали, что N 1M обладает удовлетворительной устойчивостью и управляемостью, но имеет избыточный вес и недостаточную мощность. Два четырехцилиндровых двигателя Lycoming O 145 (установленных в крыле для снижения сопротивления) были заменены на два шестицилиндровых воздушных двигателя Franklin 6AC264F2. К ноябрю 1941 года, после 28 полетов, Стивенс сообщил, что при попытке повернуть N 1M вокруг вертикальной оси, самолет проявлял тенденцию к "голландскому рулю". Эти колебания оказались управляемыми после внесения корректировок в конфигурацию крыла. N 1M оказался в целом удачным, что проложило путь для создания более поздних и значительно более крупных самолетов Northrop YB 35 и YB 49. В 1945 году самолет был передан Военно-воздушным силам армии США и в следующем году помещен в хранилище Национального музея авиации. Он оставался там почти три десятилетия, но в 1980-х годах был восстановлен до статического, нелетающего состояния в своей окончательной летной конфигурации. В настоящее время N 1M выставлен на всеобщее обозрение в Центре Стивена Ф. Удвар-Хази Национального музея воздухоплавания и космонавтики.
Northrop's Chief Test Pilot Vance Breese flew the N 1M on its maiden flight, unexpectedly bouncing into the air during a planned high speed taxi run. He reported that the aircraft could fly no higher than five feet. Flight could only be sustained by maintaining a precise angle of attack, but Theodore von Kármán solved the problem by making adjustments to the trailing edges of the elevons. Control of the aircraft was achieved through the use of a system of elevons and wingtip rudders. The elevons served in tailless type aircraft both as elevators and ailerons, while split flaps on the downward angled wingtips took the place of a conventional rudder; they were later straightened after that angle proved unnecessary during flight testing. The flight test program continued with Moye W. Stephens, Northrop Test Pilot and Secretary to the Northrop Corporation, serving as a test pilot. Early tests showed the N 1M to be satisfactory in stability and control, but overweight and underpowered. The aircraft's two Lycoming O 145 four cylinder engines (buried in the wing to reduce drag) were replaced by two six cylinder 6AC264F2 air cooled Franklin engines. By November 1941, after 28 flights, Stephens reported that when attempting to move the N 1M about its vertical axis, the aircraft had a tendency to "Dutch roll." The oscillations proved to be manageable when adjustments were made to the aircraft's wing configuration. The N 1M proved to be basically sound, paving the way for Northrop's later and much larger Northrop YB 35 and YB 49 aircraft. The aircraft was donated to the United States Army Air Forces in 1945 and was placed in the storage collection of the National Air Museum the following year. It sat there for nearly three decades, but was brought back to static, non flying status, in its final flight configuration, after several years of restoration during the 1980s. The N 1M is now on public display at the National Air and Space Museum's Steven F. Udvar Hazy Center.