제너럴 다이내믹스 F-16XL

General Dynamics F-16XL
F-16XL
General Dynamics F-16XL (SN 75-0749) in flight 060905-F-1234S-049.jpg
1984년 USAF의 강화된 전술 전투기 계약을 위해 F-15E와 경쟁했던 F-16XL
역할 실험전투사
국기원 미국
제조사 제너럴 다이내믹스
제1편 1982년 7월 3일
은퇴한 2009
기본 사용자 미국 공군
나사
숫자 빌드 2
개발자 제너럴 다이내믹스 F-16 전투 매

General Dynamics F-16XL은 크랭크축 델타 날개를 가진 F-16 파이팅 팰컨의 파생 모델이다. 원래는 기술시범기로 구상되어 있다가 나중에 미국 공군의 ETF(Enhanced Tactical Fighter) 대회에 참가했다가 F-15E Strike Eagle에 패했다. 프로토타입이 보류된 지 몇 년 후, 그들은 추가 항공 연구를 위해 NASA에 넘겨졌다. 두 항공기는 현재 Edwards AFB에 저장되어 있다.

개발

스캠프

모델 400 디자인 팀, 왼쪽부터: Harry Hillaker, Andrew Lewis, Kenny Barnes, Jim Gordon

1977년, F-16XL은 General Dynamics Fort Worth에서 F-16 SCAMP(Supersonic Cruise and Tunction Typodel)로 출발하였다. 해리 힐레이커(원래 F-16의 아버지)의 지휘 아래 당초 목표는 초음속 수송 기술을 군용기에 적용할 수 있음을 입증하는 빠른 프로젝트가 되는 것이었다.[1] 큰 날개는 많은 양력을 발생시켰고, 델타 날개의 전형적인 공기역학적 한계는 F-16의 이완된 정적 안정성에 의해 극복되었다. F-16의 전자 비행 제어 시스템은 높은 각도의 공격에서 조종할 수 있도록 조정되었다. 날개 역시 사거리를 크게 늘린 대형 연료탱크였다. 그 연구는 2년 동안 계속되었다. 크랭킹된 화살표의 목표는 초음속에서의 저항력을 위한 높은 스위프 인보드 패널과 저음속에서의 더 나은 핸들링과 기동성을 제공하기 위한 낮은 스위프 선외기 패널을 갖는 것이었다. [2]

NASA의 랭글리 연구센터와 긴밀히 협력하면서 풍동실험에 상당한 규모의 IRAD(Internal Research and Development) 자금을 투자했고, 이것이 모델 400으로 이어졌다. 그것은 롤 컨트롤을 위한 모든 움직이는 날개 끝과 완전히 움직이는 수직 꼬리를 특징으로 했다. 이 표면들은 사실 F-16A에서 나온 수평 꼬리 표면이었다. 이러한 표면은 낮은 속도, 높은 각도의 공격에서 적절한 제어를 제공하지 못했기 때문에 나중에 떨어지게 되었다. 또 날개끝 장착 미사일에 대한 제공도 없었을 것이다. 메인 윙은 높은 각도의 공격 기동성을 위해 보텍스 생성을 향상시키고 아음속 리프트를 개선하며 초음속 드래그를 감소시키기 위해 보텍스 생성을 강화했다. 그것은 40인치 기체 스트레치 주위에 지어졌다. 큰 날개와 기체 둘 다 모든 속도에서 사거리가 극적으로 증가했다. 1979년, USAF의 강력한 긍정적인 반응으로 GD는 회사가 자금을 지원하는 예비 설계 노력을 위해 모델 400을 출시했다.[3]

강화된 전술 전투기 경쟁

F-16XL 및 기존 F-16

1980년 USAF는 파트너십으로 계약을 체결하여 제3의 생산과 제5의 생산 F-16 항공기를 개조용으로 제공하였다. 이 두 개의 에어프레임은 F-16XL의 유일한 예가 되었다.

1981년 3월 USAF는 F-111 Aardvark의 대체품을 조달하기 위한 ETF(Enhanced Tactical Fighter) 프로그램을 발표했다. 이 개념은 전투기의 호위나 교란 지원의 형태로 추가적인 지원을 요구하지 않고 깊은 충돌 임무를 수행할 수 있는 항공기를 구상했다. 프로그램 감독 데이비드 랜들 "랜디" 켄트[1]의 지휘 아래 제너럴 다이내믹스는 F-16XL을 제출했고 맥도넬 더글라스도 F-15 이글의 변종을 제출했다. 두 항공기는 같은 역할을 위해 경쟁하고 있었지만 설계 접근방식은 상당히 달랐다. F-15E는 기본적으로 F-15D 2인승 트레이너로, 지상공격기를 지원하도록 뒷좌석 스테이션을 개조했으며, F-16XL은 원래 F-16과 구조적, 공기역학적 차이가 크다. 따라서, XL은 완전한 생산에 투입하기 위해 훨씬 더 많은 노력과 시간과 돈을 필요로 했을 것이다. 또한, 스트라이크 이글에는 두 개의 엔진이 있어 더 많은 무기나 갑옷을 운반할 수 있는 더 많은 추진력과 능력을 제공한다.[citation needed] 더욱이 엔진 중복성은 전투기와 요격기의 표준 위협 외에도 대공포와 지대공 미사일의 접근 범위 내에서 운용하는 임무를 수행하는 항공기에 매우 유용할 수 있다.

1984년 2월, USAF는 맥도넬 더글러스에게 ETF 계약을 수여했다. F-16XL 2대는 공군에 반환돼 캘리포니아 모하비 에드워즈 공군기지에 보관됐다. 제너럴 다이내믹스가 ETF 대회에서 우승했다면 F-16XL은 F-16E/F(1인용 E, 2인용 트레이너용 F)로 생산에 들어갔을 것이다.

디자인

F-16XL 항공기의 공대공 왼쪽 하단 뷰. 이 항공기는 날개끝에 장착된 AIM-9 사이드웨이더 2기, 동체에 탑재된 AIM-120 AMRAAM 미사일 4기와 함께 마크 82 500파운드 폭탄 12기로 무장하고 있다.

날개와 후방 수평 제어 표면은 원래 날개보다 120% 더 큰 크랭킹 화살표 델타 윙으로 교체되었다. 탄소 섬유 복합 재료의 광범위한 사용은 600파운드(270kg)의 중량을 절약할 수 있었지만 F-16XL은 원래의 F-16A보다 여전히 2,800파운드(1,300kg) 더 무거웠다.

덜 눈에 띄는 점은 주동체 하위조립체의 이음새에 두 개의 구간을 더하여 기체를 56 in (1.4 m) 길렀다는 점이다. 새로운 날개 설계로, 꼬리 부분은 3° 위로 통조림과 복측 지느러미를 제거하여 이착륙 시 포장에 부딪히지 않도록 해야 했다. 그러나 F-16XL은 원래 F-16보다 안정성이 높기 때문에 이러한 변화는 항공기 취급에 해가 되지 않았다.

이러한 변화로 초음속 비행에서는 최대 리프트 대 드래그 비율이 25%, 아음속 비행에서는 11% 향상되었으며, 고속과 저고도에서도 훨씬 더 원활하게 처리된 것으로 알려졌다. 그 확대는 연료 용량을 82% 증가시켰다. F-16XL은 F-16보다 두 배나 더 멀리 운반할 수 있으며 40% 더 멀리 전달할 수 있다. 날개를 넓혔을 때 총 27개의 경직점이 허용되었다.

  • 각각 750파운드(약 750kg) 용량의 16개 윙 스테이션
  • 동체 아래에 있는 4개의 반인기 AIM-120 AMRAAM 방송국
  • 윙팁 스테이션 2개
  • 1 중심선 측점
  • 2개의 날개 "하강/하강" 스테이션
  • 턱 랜티른 2개 스테이션

그러나 "헤비/웨트" 역은 최대 4개의 날개 역까지 간섭했다.

운영이력

NASA 시험

NASA F-16XL #2 시행 층류 연구

1988년, 이 두 대의 항공기는 보관소에서 꺼내어 NASA에 넘겨져 조사를 받았다. 첫 번째 항공기에는 왼쪽 날개를 감싸는 활성 흡입 티타늄 장갑이 장착되어 에드워즈 AFB의 아메스 드라이든 비행 연구 시설로 전달되었다. 북미항공(Rockwell International의 사단)이 설계하고 제작한 이 장갑은 명목상 직경 0.0635mm의 레이저 절단 구멍이 있었다. 구멍 사이의 거리는 흡입기에 따라 0.010인치에서 0.055인치(0.25mm에서 1.40mm)까지 다양했다. 장갑은 날개의 5ft²(0.5m²) 이상을 덮었다. 날개 위의 난기류를 빨아들여 층류 흐름을 복원하고 드래그를 줄이기 위한 것이었다. 이 항공기는 또한 나사의 민간 수송 프로그램을 위해 소닉 붐 특성, 이륙 성능, 엔진 소음을 시험하는 데 관여했다.

두 번째 항공기(2인승)는 실험 엔진을 General Electric F110-129로 교체했다. ETF 시험에서 달성하지 못한 F-16XL의 설계 목표인 슈퍼크루즈를 전력으로 20,000ft(6,096m)에서 마하 1.1에 도달하면서 우연히 달성했다. 오른쪽 날개에는 패시브 섬유유리와 폼 글러브를 장착해 초음속 흐름을 살피고, 왼쪽 날개에는 액티브 글러브를 달았다. 이 두 번째 장갑은 티타늄 껍질 위에 섬유유리와 거품으로 구성되어 있으며 날개 표면의 75%와 가장자리의 60%를 덮고 있다. 활성 부분은 글러브의 중간 2/3로 구성되며, 레이저로 드릴링된 구멍이 날개 아래의 구멍을 유발한다. 랭글리 연구소, 드라이든, 록웰, 보잉, 맥도넬 더글러스 등이 공동으로 설계했다. 이 장갑은 초음속 층류 유동의 시험대용으로 제작되었다.

F-16XL 비행 프로젝트 사무소는 캘리포니아 주 에드워즈 AFB의 NASA 드라이든 비행 연구 센터에 있었다. NASA 랭글리 연구 센터는 F-16XL 실험을 개발하고 조정했다.[4]

1999년 그들의 시험 프로그램이 끝났을 때, 두 F-16XL은 NASA 드라이든에 보관되었다. 2007년, NASA는 록히드 마틴에게 접근하여 F-16XL #1을 비행 상태로 되돌리고 USAF의 F-16 블록 40에서 발견된 많은 개선사항으로 그것을 업그레이드 하는 것의 타당성과 비용에 대한 연구를 의뢰했다. 이는 F-16XL #1이 드라이든에서 택시를 테스트하고 시스템 점검을 받는 동안 연구되었다. 그러나 두 F-16XL은 2009년에 은퇴하여 Edwards AFB에 저장되었다.[5]

전시 중인 항공기

F-16XL

사양(F-16XL 번호 2)

Orthographically projected diagram of an F-16XL
NASA 풍동 내 모델 F-16XL 상공의 공기 흐름을 밝히는 레이저

달링의[8] 데이터 F-16.net[9]

일반적 특성

  • 승무원: 1명(XL #1) 또는 2명(XL #2)
  • 길이: 54피트 2인치(16.51m)
  • 날개 폭: 34피트 3인치(10.44m)
  • 높이: 17ft 7인치(5.36m)
  • 날개 면적: 646평방피트(60.0m2)
  • 공중량: 22,000lb(9,980 kg)
  • 총중량: 48,000 lb (21,800 kg)
  • 최대 이륙 중량: 48,000 lb (21,800 kg)
  • 발전소: 1 × General Electric F110-GE-100 터보팬, 17,100 lbf(76 kN) 추력 건조, 28,900 lbf(129 kN) 애프터버너 포함

퍼포먼스

  • 최대 속도: 1,350mph(2,170km/h, 1,350mph
  • 최대 속도: 마하 2.05
  • 크루즈 속도: 시속 600mph(970km/h, 520kn)
  • 범위: 2,850 mi(4,590 km, 2,480 nmi)
  • 서비스 한도: 50,000ft(15,000m)
  • 상승률: 62,000ft/min(320m/s)

무장을

  • 포: 1×20mm(0.79인치) M61 벌컨 회전식 대포
  • 경도: 최대 15,000lb(6,800 kg)의 적재 용량을 가진 17개의 필론(참고: F-15E와 마찬가지로 스테이션 2-5 및 13-16을 그룹으로 나누었다)

참고 항목

관련 개발

유사한 역할, 구성 및 시대의 항공기

관련 목록

참조

인용구

  1. ^ "SCAMP". NASA. Retrieved 2009-02-22.
  2. ^ https://www.airforcemag.com/article/1183f16xl/
  3. ^ "F-16 Designer Harry Hillaker". Code One Magazine. Lockheed Martin. 1991..
  4. ^ "F-16XL". NASA. Retrieved 2009-02-17.
  5. ^ "F-16XL (Ship #1)". NASA Armstrong Flight Research Center. April 19, 2011. Archived from the original on June 19, 2016. Retrieved January 31, 2021.
  6. ^ "Aircraft Inventory". www.afftcmuseum.org. Retrieved 6 June 2019.
  7. ^ "Aircraft Inventory". www.afftcmuseum.org. Retrieved 6 June 2019.
  8. ^ 2003, 페이지 63, 64, 69
  9. ^ "F-16 XL, Cranked-Arrow Wing", F-16, retrieved 18 April 2009.

참고 문헌 목록

  • Darling, Kev (2003), F-16 Fighting Falcon, Combat Legend, London: Airlife, ISBN 1-84037-399-7.
  • Jenkins, Dennis R; Landis, Tony R (2008), Experimental & Prototype US Air Force Jet Fighters, MN, US: Specialty, ISBN 978-1-58007-111-6.

외부 링크