Northrop HL-10 je jedan od 5 aviona u NASA-inom Edwards Flight Research Centru (Dryda, California). Ove mašine su napravljene za proučavanje i testiranje bezbednih sposobnosti manevrisanja i sletanja aviona sa niskim aerodinamičkim kvalitetom nakon povratka iz svemira. Studije na HL -10 i drugim sličnim uređajima provedene su u julu 1966. - novembru 1975. godine.
Na temelju teorijskih studija ranih 1950 -ih, tupi konus za nos prepoznat je kao najoptimalniji oblik za glavu balističkih projektila koji obećavaju. Prilikom ulaska u atmosferu odvojeni udarni val koji se pojavljuje ispred uređaja s takvom glavom značajno smanjuje toplinska opterećenja i omogućuje povećanje mase bojeve glave smanjenjem debljine premaza za zaštitu od topline.
Stručnjaci NACA-e koji su sudjelovali u ovim radovima otkrili su da je ta ovisnost sačuvana i za polukugove. Otkrili su i drugu značajku: tijekom hipersoničnog toka razlika u tlaku protoka na donjoj i gornjoj površini stvara podizanje, što značajno povećava upravljivost zrakoplova pri napuštanju orbite.
Vozila s karoserijom (ova shema je dobila ovaj naziv), u pogledu svojih kliznih karakteristika, zauzimaju međupoložaj između balističkih kapsula i orbitalnih zrakoplova. Osim toga, upotreba kapsula za spuštanje u svemirskim letjelicama s ljudskom posadom zahtijeva značajne troškove lansiranja i oporavka. Prednosti "nosivih kućišta" uključuju visoku savršenstvo dizajna, mogućnost ponovne upotrebe, niže troškove razvoja u odnosu na tradicionalne videokonferencijske sisteme itd.
Specijalisti Laboratorije. Ames, (u daljnjem tekstu Ames Center), izračunat je model aparata u obliku tupog polukuga s ravnom gornjom površinom. Za stabilnost smjera trebalo je upotrijebiti dvije okomite kobilice koje nastavljaju konture trupa. Vraćena letjelica ove konfiguracije dobila je naziv M2.
Slične studije provedene su u Langley Centru. Zaposleni su izračunali nekoliko šema za sistem video konferencija sa nosivim tijelom. Najperspektivniji od njih bio je projekt HL-10 ("Horizontalno slijetanje"; 10 je serijski broj predloženog modela). Aparat HL-10 imao je gotovo okruglu gornju površinu srednjih brodova sa tri kobilice, ravno, blago zakrivljeno dno.
S obzirom na visoke performanse svemirske letjelice, NASA je zajedno s ratnim zračnim snagama 1961. razmotrila prijedloge za njihovu upotrebu u Mjesečevom programu za povratak astronauta. Međutim, projekti nisu prihvaćeni. Uprkos smanjenju finansiranja pilot projekata, ovaj rad je nastavljen zahvaljujući naporima entuzijasta. Jedan model aviona napravio je maketu aviona i izvršio ispitivanja bacanja. Pravi uspjeh omogućio je da se snimci testova pokažu rukovodstvu centara Dryden i Ames. Prvi je izdvojio 10.000 dolara iz rezervnih fondova za proizvodnju aparata u punom opsegu, a drugi je pristao na provođenje aerodinamičkih ispitivanja. Uređaj je dobio oznaku M2-F1.
Model od šest metara izrađen je od aluminijskih cijevi (struktura snage) i šperploče (tijelo). Par elevona postavljen je na gornju ivicu repnog dijela. Vanjske aluminijske kobilice opremljene su kormilima. Dobri rezultati eksplozija omogućili su početak testova taksiranja. No, nedostatak odgovarajućeg alata za overclocking natjerao je kupnju Pontiaca s prisilnim motorom, koji omogućuje ubrzanje modela od 450 kg na 160-195 km / h. Kontrole su imale nisku efikasnost i nisu obezbjeđivale potrebnu stabilizaciju proizvoda. Problem je riješen uklanjanjem središnje kobilice i poboljšanjem kontrolnih površina.
U brojnim vožnjama model je podignut iznad zemlje na visinu od 6 m. Uspjeh testova omogućio je učesnicima projekta da uvjere direktora Direkcije Dryden Centra da otkači uređaj za samostalno planiranje iz automobila. Nakon toga započela su testiranja bacanja modela, uređaj je odvukao avion C-47 na visinu od 3-4 km. Prvi klizni let obavio se 16. avgusta 1963. godine. Sve u svemu, M2-F1 je pokazao dobru stabilnost i upravljivost.
Spektakularan let novog uređaja, kao i niska cijena obavljenog posla, omogućili su proširenje rada na ovoj temi.
Sredinom 1964. godine američka vazduhoplovna agencija NASA potpisala je ugovor sa kompanijom Northrop o izgradnji dva bezkrilna, potpuno metalna vozila za višekratnu upotrebu sa samonosećom karoserijom. Nova vozila nosila su oznake HL-10 i M2-F2, koji su se razlikovali po profilu nosivog tijela.
Po izgledu, M2-F2 je u osnovi ponovio M2-F1: polu-konus s gornjom ravnom površinom bio je opremljen parom okomitih kobilica bez vanjskih elevona, kormila su se mogla koristiti kao zaklopke. Kako bi se proširio pogled, kokpit je pomaknut prema naprijed, a nos ostakljen. Radi smanjenja otpora i poboljšanja uslova protoka, tijelo modela je malo produženo. U repnom dijelu M2-F2 postavljen je ventralni poklopac za kontrolu nagiba, gornju površinu trupa upotpunilo je par elevonskih preklopa koji su pružali kontrolu kotrljanja u antifazi.
Trup Northrop HL-10 bio je obrnuti polukonus sa zaobljenim gornjim trupom i ravnim dnom. Osim toga, postojala je i centralna kobilica. U repnom dijelu ugrađena su dva trapezoidna elevona sa malim štitovima. Balansne ploče montirane su na vanjske kobilice, a središnja kobilica bila je podijeljeno kormilo. Balansne ploče i elevonski štit korišćeni su za stabilizaciju samo tokom trans- i nadzvučnog leta. Prilikom klizanja nakon aktivnog dijela brzinom M = 0, 6-0, 8, oni su fiksirani kako bi se izbjeglo naglo smanjenje aerodinamičke kvalitete prilikom slijetanja. Procijenjena brzina slijetanja trebala je biti oko 360 km / h.
Budući da su raketni zrakoplovi razvijeni u prilično strogim financijskim ograničenjima, radi uštede novca, vozila su bila opremljena gotovim jedinicama i elementima: glavni stajni trap je preuzet iz lovca F-5, sjedišta za izbacivanje lovca F-106 sjedište, prednja podrška - iz aviona T -39.
Instrumentacija aviona takođe se odlikovala svojom jednostavnošću - tokom prvih letova čak su im nedostajali senzori položaja. Glavni mjerni instrumenti su akcelerometar, visinomjer, senzori brzine, klizanja i kuta napada.
Oba vozila bila su opremljena motorom XLR-11 (potisak 3,6 tona), koji se kratko koristio na avionu X-15. Kako bi se povećao domet tijekom hitnog slijetanja, M2-F2 i HL-10 bili su opremljeni pomoćnim raketnim motorima na tekuće gorivo pogonjenim vodikovim peroksidom.
Rezervoari za gorivo modela tokom ispitivanja bacanja bili su napunjeni vodom teškom 1,81 tonu.
12. jula 1966. godine izvršen je prvi klizni let M2-F2. Model mase 2,67 tona odvojen je od B-52 na nadmorskoj visini od 13500 m pri brzini M = 0,6 (697 km / h). Trajanje autonomnog leta bilo je 3 minute 37 sekundi. 10. maja 1967. došlo je do hitnog slijetanja. Razlog gubitka kontrole bio je "nizozemski korak", tokom kojeg je kut kotrljanja bio 140 stepeni.
Odlučeno je obnoviti dotrajali aparat promjenom dizajna. Kako bi se na modelu, koji je dobio oznaku M2-F3, osigurala bočna stabilnost, ugrađeni su središnja kobilica i mlazni blokovi motora upravljačkog sistema.
Bacački testovi su nastavljeni u junu 1970. Šest mjeseci kasnije, prvi let je izveden sa uključivanjem raketnog motora sa tekućim pogonom za održavanje. U posljednjoj fazi testiranja, završenoj 1972., M2-F3 je korišten za rješavanje različitih pomoćnih zadataka, uključujući razvoj sistema daljinskog upravljanja u sklopu programa Space Shuttle. Ljetne karakteristike modela također su ocijenjene na ograničenim nadmorskim visinama i brzinskim načinima leta.
U prosincu 1966. počela su testiranja bacanja HL-10. Za njih je korišten i B-52. Prvi samostalni let kompliciran je ozbiljnim problemima - upravljivost u poprečnom smjeru bila je krajnje nezadovoljavajuća, efikasnost elevona tokom zavoja naglo je pala. Nedostatak je uklonjen značajnom revizijom vanjskih kobilica, koje su formirale tok preko kontrolnih površina.
U proljeće 1968. nastavljeni su planirani letovi Northropa HL-10. Prvo lansiranje raketnog motora za održavanje s tekućim gorivom dogodilo se u listopadu 1968.
HL-10 je također korišten u interesu svemirskog šatla. Posljednja dva leta aparata, izvedena u ljeto 1970. godine, bila su posvećena uvježbavanju slijetanja s uključenom elektranom. U tu je svrhu XLR-11 zamijenjen s tri raketna motora na tekuće gorivo s vodikovim peroksidom.
Eksperiment se općenito smatrao uspješnim - motori koji su radili tokom slijetanja smanjili su kut klizne putanje sa 18 na 6 stepeni. Međutim, pilot aparata primijetio je da je, unatoč radu zemaljskih sredstava za navođenje, bilo određenih poteškoća u određivanju trenutka uključivanja raketnih motora.
Tijekom cijelog razdoblja testiranja, HL-10 je završio 37 lansiranja. U isto vrijeme, model je postavio rekordnu visinu (27,5 km) i brzinu (M = 1,86) za raketne jedrilice s nosivim tijelom.
Taktičko -tehničke karakteristike:
Dužina - 6,45 m;
Visina - 2,92 m;
Raspon krila - 4, 15 m;
Površina krila - 14,9 m²;
Težina praznog vozila - 2397 kg;
Puna težina - 2721 kg;
Maksimalna težina pri polijetanju - 4540 kg (gorivo - 1604 kg);
Elektrana-reakcijski motor XLR-11 raketni motor s četiri komore (potisak do 35,7 kN);
Domet leta - 72 km;
Praktični plafon - 27524 m;
Maksimalna brzina - 1976 km / h;
Koeficijent potiska po jedinici mase je 1: 0, 99;
Opterećenje krila - 304, 7 kg / m²;
Posada - 1 osoba.
Pripremljeno na osnovu materijala:
