道格拉斯X-3“短剑(Stiletto)”是一款实验性飞机,旨在测验继续2马赫飞翔才干。该机结构选用钛合金制作,并选用翼展极短的特别规划。X-3是喷气式飞机前期规划研讨的“X”系列飞机之一。
开端的“X”系列飞机包含由美国空军上尉查克·耶格尔(Chuck Yeager)驾驭的火箭动力X-1,该机由波音B-29“超级堡垒”战略轰炸机挂载到空中发射,然后运用其发动机爬升到测验高度。它是榜首架打破音障的飞机,在13100米的高度到达1127千米/小时的速度。
X-3坐落中心,顺时针从左开端:贝尔X-1A、道格拉斯D-558-1、康维尔XF-92A、贝尔X-5、道格拉斯D-558-2和诺斯罗普X-4。
贝尔X-2是一种火箭动力的后掠翼研讨飞机,也是空中发射的,旨在研讨高空高速飞机的飞翔稳定性、操控有效性相关的结构效应,其他的还有气动加热效应。该联合方案由贝尔飞机公司、美国空军和国家航空咨询委员会(NACA)联合研制,旨在探究超音速飞翔,并逾越X-1系列飞机的速度和高度纪录。
1949年6月,道格拉斯飞机公司获准制作两架X-3测验飞机,道格拉斯工程师期望研制一架最高速度超越3219千米/小时(2000英里/小时)。另一个规划目标是,它可以正常的运用本身动力完结起降,此前的“X”系列飞机都是被较大的载机携带到高空后从空中发射。
飞翔在NACA高速试飞站上空的X-3“短剑”,充沛展现了这架飞机的细长机身和矮小机翼。
终究,道格拉斯工程师推出一种十分细长的规划,测验设备安装在超长的鼻锥内,并装备很特别的低展弦比机翼。选用半埋入式驾驭舱和风挡玻璃,旨在应对“热灌木丛(Thermal Thicket)”的影响,这是飞机在高速飞翔时,机体与空气冲突产生所谓的“气动加热效应”。热量会传递到机身结构、驾驭舱、航电设备,和电气、液压和燃料体系。工程师必须在超音速飞机规划中,选用应对“热灌木丛”的解决方案。
2024年5月28日,道格拉斯X-3“短剑”停放在美国空军国家博物馆的研制展厅外。
虽然道格拉斯飞机公司被授权制作两架X-3飞机,但第二架飞机仅部分制作,然后被拆解作为备件来历。
X-3的首要任务是探究适用于继续超音速飞翔的机身规划,而且在首要机身部件中初次运用钛。
开端规划的基本要求其装备的西屋(Westinghouse)J46发动机推力为3.18吨(7000磅),但由于新式发动机规划困难迫使X-3团队改用西屋J34发动机,该发动机翻开加力燃烧室的状况下,推力为2.22吨(4900磅)。
X-3与其他研讨飞机,从左至右:贝尔X-5、道格拉斯D-558-1和贝尔X-1A。
发动机推力缺乏的问题严重影响了X-3的功能,只要在爬升状态下才干打破音速。X-3以30°进行爬升时,可以到达最高速度1.208马赫(1480千米/小时)。
与X-1和X-2由母机在空中发射的办法不一样,X-3从地上经过本身动力起飞。
1952年10月,X-3在加利福尼亚州爱德华兹空军基地进行了初次测验。道格拉斯试飞员比尔·布里奇曼(Bill Bridgeman)进行了高速滑行测验,X-3脱离地上飞翔约1600米后落地。几天后,比尔·布里奇曼驾机飞翔约20分钟,这是官方记载的榜初次试飞。
1953年12月,道格拉斯X-3一切试飞作业完毕,比尔·布里奇驾机飞翔26次。他以为X-3推力严重缺乏,而且难以操控。
现在,制作商试飞阶段已完毕,X-3转交给美国空军。查克·耶格尔少校和弗兰克·埃弗斯特(Frank Everest)上校各自进行了三次试飞,以取得低展弦比飞机的操作经历。
1954年7月,X-3被移交给国家航空咨询委员会(NACA),以测验飞翔稳定性、操控舵面和机尾载荷,以及机身外表的压力散布状况。
1954年10月27日,X-3进行试飞时,遇到“翻滚惯性耦合”现象。即操作一个轴时,会引起别的一个轴或两个轴的改动。NACA试飞员约瑟夫·沃克(Joseph A Walker)进行稳定性试飞时。在9144米(30000英尺)高空以0.92马赫飞翔时,操作X-3飞机进行横滚。横滚时,俯仰改动20°,并偏航16°,并导致飞机开端旋转。大约五秒钟后,约瑟夫·沃克康复对X-3的操控权。
随后,约瑟夫·沃克进行下一个试飞项目。他开端爬升,当飞翔速度到达1.154马赫时,他再次进行横滚。X-3机鼻向下翻滚,测量到-6.7 G力,然后猛增到+7G力,接着下滑到2G力。约瑟夫·沃克操控住飞机,并成功驾机归航。
过后查看发现,确认X-3已到达了应力极限。在工程师研讨这一现象时,这架飞机停飞了近一年的时刻。后来,在北美F-100“超佩刀”的试飞时,也遇到了相似的问题。
康复试飞后,从未进行横滚稳定性和操控约束项目的试飞作业。约瑟夫·沃克成功进行了接下来的十次试飞。不幸的是,约瑟夫·沃克在1966年6月8日,与XB-70“女武神”轰炸机进行试飞时,他驾驭的F-104“星兵士”被拉入到“女武神”的涡流中,与XB-70产生磕碰。这次事端导致F-104和XB-70坠毁在加利福尼亚州巴斯托邻近的沙漠中。
X-3“短剑”可以说是最润滑、最酷的飞机之一,至少笔者是这样以为的,小时候就有一个“短剑”模型挂在卧室的天花板上。虽然X-3没供给预期的试飞成果,但其时间短的试飞作业供给了关于现代喷气式飞机规划而言,几个范畴至关重要的数据。一起,起飞(418千米/小时)和着陆的高速度导致飞机轮胎规划产生了改动。
“翻滚惯性耦合”现象供给了数据资料,便利工程师了解和避免未来事端的产生。其选用的钛合金结构供给了SR-71和X-15上运用的加工技能,低展弦比机翼规划后来应用到F-104“星兵士”战役机上。
1956年,完结51次试飞之后,X-3被转交给美国空军国家博物馆,现在该博物馆的研制展厅陈设。
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