Desarrollo X-31
Para probar este argumento, la American Rockwell Company y la alemana MBB Company, basándose en un esfuerzo conjunto entre los gobiernos de Estados Unidos y Alemania,
La Agencia de Proyectos de Investigación Avanzada de Defensa de Estados Unidos (DARPA, por sus siglas en inglés) ) y el plan de la Marina de los EE. UU., y diseñó el X-31, un avión de demostración de maniobrabilidad mejorada del caza. El diseño del X-31 comenzó a finales de 1986 y se completó en agosto de 1987. Los dos X-31 se denominaron X-31A y X-31B y volaron por primera vez en 1990 y 1991 respectivamente. En 1993, se instalaron en los aviones pantallas visuales y auditivas montadas en los cascos para permitir a los pilotos conocer su posición cuando volaban de frente en ángulos amplios. Durante la prueba, el X-31 voló de forma controlada hasta un ángulo de ataque de 70° y completó un giro controlado alrededor del vector de velocidad en este ángulo de ataque. El segundo avión utilizó sus capacidades de maniobra posteriores a la pérdida para completar un giro rápido de 180° con un radio reducido. El X-31 puede volar más allá de los límites aerodinámicos de cualquier avión convencional. Una de las maniobras que puede realizar se llama maniobra de Herbst, en la que el X-31 se eleva hasta un ángulo de aproximación de 74°, gira alrededor del vector de velocidad y luego se desliza hacia abajo para acelerar. Esta maniobra reduce en gran medida el radio de giro del caza, permitiéndole apuntar rápidamente con su morro al objetivo.
El X-31 completó un giro de 180 grados con un radio de aproximadamente 149 metros en 12 segundos. En maniobras normales (sin vectorización de empuje), el radio de giro del X-31 es de aproximadamente 823 metros.
El X-31 y el F/A-18 han realizado muchos vuelos de prueba de combate aéreo uno a uno. El avión F/A-18 utilizado para el enfrentamiento ha sido mejorado en aerodinámica y sistemas de control de vuelo, y su rendimiento de giro convencional es cercano al del X-3l. El resultado del combate aéreo fue que el X-31 obtuvo 78 victorias, 8 empates y 8 derrotas en 94 maniobras. En 71 combates en las mismas condiciones utilizando el simulador de combate aéreo de la NASA, el X-31 ganó 56 veces, empató siete veces y perdió ocho veces. Por supuesto, estos combates aéreos y simulaciones de combate se llevan a cabo bajo ciertas restricciones y se limitan al combate visual.
En los últimos cinco años, los dos aviones han realizado 538 vuelos de prueba. El 19 de enero de 1995, el X-31A se estrelló en el Centro de Investigación de Vuelo Dryden de la NASA. Ese mismo año se completó la investigación del proyecto. Posteriormente, el X-31 realizó una investigación de demostración de vuelo sobre tecnología de aviones sin cola. Aunque en realidad no se eliminó la cola, el sistema de control de vuelo se reprogramó para usar otras superficies del timón en el avión para compensar el efecto estabilizador de la cola, haciendo que el avión pareciera como si no tuviera cola. Luego se usó vectorización de empuje para reemplazar la cola. cola, simulando vuelo sin cola. El 17 de marzo de 1994, el X-31 voló con éxito a una altitud de 11.600 metros y alcanzó una velocidad de M1,2. En vuelos nivelados y giros a alta velocidad, el piloto de pruebas utilizó únicamente el empuje del motor. El piloto de pruebas demostró con éxito la estabilidad y maniobrabilidad del vuelo utilizando únicamente tecnología de vectorización del empuje del motor, logrando un vuelo supersónico sin precedentes sin cola vertical.
En 2002, Estados Unidos y Alemania esperaban utilizar el X-31B para realizar un estudio de despegue y aterrizaje ultracorto (ESTOL) llamado proyecto VECTOR. Planeaban realizar 45 vuelos de prueba y prepararse para ello. Confíe en la tecnología de vector de empuje para atraer aterrizajes. El ángulo aumenta de los 12 grados actuales a 24 grados. Los resultados preliminares del vuelo de prueba muestran resultados significativos, con una velocidad de aterrizaje reducida en 31 y una distancia de planeo reducida de 2400 metros a 520 metros. Posteriormente, el proyecto fue cancelado debido a recortes de financiación.
Con el desarrollo de misiles aire-aire de alcance medio, hay cada vez más debates sobre si el futuro combate aéreo se basará en un combate más allá del alcance visual o en un combate visual. Como resultado, la investigación sobre la tecnología de maniobra posterior a la pérdida ha quedado en suspenso.
Este X-31 fue fotografiado por Pingp en la Exposición Aeroespacial Internacional de Berlín en mayo de 2004. A diferencia de la primera fase del X-31 EFM (caza de maniobrabilidad mejorada), VECTOR está estudiando el control de despegue y aterrizaje extremadamente corto del vector de empuje y la investigación de operaciones sin cola (ESTOR), que se pueden aplicar a futuros proyectos de UAV.
VECTOR es una empresa conjunta entre la Marina de los EE. UU. y Boeing en asociación con la Agencia Federal Alemana para Tecnología y Adquisiciones de Defensa (BWB), el 61º Centro de Pruebas (WTD) de la Fuerza Aérea Alemana, la Compañía Alemana de Aviones Militares EADS y el Instituto Alemán de Investigación Aeroespacial. (DLR) Instituto de Ciencia y Tecnología de Sistemas de Vuelo ***Implementación cooperativa, como lo indica la insignia del proyecto VECTOR. Cuando se trata de la maniobrabilidad de los aviones de combate, no es más que maniobrabilidad convencional y maniobrabilidad no convencional. Hablando de maniobrabilidad convencional, por supuesto, nos referimos a la relación empuje-peso del avión, la carga alar, la velocidad de giro, etc. Las maniobras no convencionales incluyen maniobras de sobrecarga y maniobras de control directo de fuerza. Una maniobra posterior a la pérdida se refiere a una maniobra en la que el ángulo de elevación de la aeronave excede con creces el ángulo de elevación de pérdida y la velocidad es muy pequeña. Cambie rápidamente la dirección del vector de velocidad del avión y la orientación del morro. Echemos un vistazo a varias acciones típicas de la maniobra de pérdida del avión de demostración estadounidense X31. A. Tire de la palanca para llevar el avión a un ángulo de elevación de 70 grados, luego realice un salto mortal en pérdida para invertir el rumbo de 150 grados y luego realice un giro tangencial de 150 grados alrededor de su vector de velocidad B. Tire de la palanca primero; para ingresar un ángulo de elevación de 70 grados, luego realice un giro a la izquierda en un ángulo de elevación de 50 grados, complete un giro de 150 grados C. Tire de la palanca a sobrecarga 3G y realice un vuelo invertido en un ángulo de elevación de 15-17 grados; En este estado, haga que la aeronave gire a la izquierda de 180 grados con un ángulo de elevación de 70 grados y luego realice otro giro de 90 grados.
Lo que distingue a los aviones de combate modernos de los diseños convencionales tradicionales es la Tecnología de Control Activo, pero no olvide que la Tecnología de Control Activo es la primera tecnología de diseño y control de aviones en los Estados Unidos. Desde la perspectiva del diseño de aeronaves, la tecnología de control activo es una tecnología de control de vuelo que tiene en cuenta el impacto del sistema de control de vuelo fly-by-wire en el diseño general en la etapa inicial del diseño de la aeronave y utiliza plenamente el potencial del vuelo. sistema de control. Por ejemplo, el F-16 es el primer avión del mundo diseñado con ideas de control activo. Por ejemplo, el uso de tecnología de control activo: 1. Relajar la estabilidad estática 2. Lograr control directo de la fuerza 3. Controlar las cargas de maniobra 4. Controlar las cargas de ráfagas 5. Controlar el aleteo del fuselaje 6. Utilizar un sistema integrado de control de fuego/vuelo/control de empuje.