공화국 XF-103
Republic XF-103| XF-103 | |
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| XF-103에 대한 아티스트의 인상 | |
| 역할. | 가로채기 |
| 제조원 | 리퍼블릭 에비에이션 |
| 디자이너 | 알렉산더 카트벨리와 윌리엄 오도넬 |
| 상황 | 목업 단계에서 취소됨 |
리퍼블릭 XF-103은 마하 3의 속도로 비행하면서 소련 폭격기를 파괴할 수 있는 강력한 미사일 무장 요격기를 개발하는 미국의 프로젝트였다.장기간에 걸친 발전에도 불구하고, 그것은 목업 단계를 지나 한 번도 진행되지 않았다.
발전
1949년 미 공군은 방공사령부에 첨단 초음속 요격기를 장착해 달라는 요청을 했다.공식적으로 Weapon System WS-201A로 알려졌지만 비공식적으로는 1954년 요격으로 더 잘 알려진 그것은 전천후 능력, 강력한 공중 요격 레이더, 공대공 미사일 무장을 갖춘 초음속 항공기를 요구했다.리퍼블릭은 제안서를 제출한 6개 회사 중 하나였다.1951년 7월 2일, 추가 개발을 위해 Convair의 스케일업 XF-92가 선정되었고, F-104로 발전한 록히드 설계, 그리고 Republic의 AP-57이 개발되었습니다. AP-57은 60,000km (60,18,000피트) 이상의 고도에서 거의 전체가 티타늄으로 제작되고 마하 3개의 고도가 가능한 고급 개념이었습니다.
AP-57의 실물 실물 모형은 1953년 3월에 제작되어 검사되었다.1954년 [1]6월에 시제품 3종에 대한 계약이 이루어졌다.시제품 작업은 티타늄 구조의 지속적인 문제와 제안된 라이트 J67 엔진의 지속적인 문제로 인해 지연되었습니다.그 계약은 나중에 하나의 [1]시제품으로 축소되었다.결국 J67은 생산에 들어가지 못했고, 선택된 항공기는 다른 엔진 설계로 전환되거나 완전히 취소되었다.리퍼블릭은 J67을 훨씬 덜 강력한 엔진인 라이트 J65로 대체할 것을 제안했다.이 프로젝트는 결국 1957년 8월 21일에 취소되었고 비행 [1]시제품은 완성되지 않았다.
이 설계는 결국 북미 XF-108 레이피어로 이어진 장거리 요격 실험(LRI-X) 프로젝트의 일환으로 잠시 유예되었습니다.이 프로젝트의 일부는 첨단 Hughes AN/ASG-18 펄스 도플러 레이더와 GAR-9 미사일의 개발이었다.리퍼블릭은 F-103을 이들 시스템의 테스트베드로 채택할 것을 제안했으며, 비록 LRI-X의 사정거리 요건을 충족시키지는 못할 것이지만, 연료 탱크를 추가로 설치했다.40인치 안테나를 수용하기 위해 목업을 개조하는 작업이 일부 수행되었으며, 이로 인해 노즈 부분을 상당히 확장해야 했습니다.이 [2]제안서는 아무 것도 나오지 않았고,[3] 대신 개조된 Convair B-58 Hustler에서 ASG-18/GAR-9의 테스트가 실시되었다.
설계.
추진력
1950년대 마하 3의 성능은 달성하기 어려웠다.제트 엔진은 들어오는 공기를 압축한 다음 연료와 혼합하여 혼합물을 점화합니다.결과적으로 가스가 팽창하면 추력이 발생한다.압축기는 일반적으로 아음속에서만 공기를 섭취할 수 있습니다.초음속으로 작동하기 위해, 항공기는 초음속 공기를 사용 가능한 속도로 늦추기 위해 첨단 흡입구를 사용한다.이 과정에서 손실된 에너지는 공기를 가열합니다. 즉, 엔진은 순추력을 제공하기 위해 더 높은 온도에서 작동해야 합니다.이 과정의 제한 요인은 엔진 내 재료, 특히 연소실 바로 뒤에 있는 터빈 블레이드의 온도입니다.당시 사용 가능한 재료를 사용하여 마하 2.5를 훨씬 넘는 속도를 달성하기가 어려웠습니다.
이 문제에 대한 해결책은 터빈을 제거하는 것입니다.램젯 엔진은 대부분 큰 튜브로 구성되며 엔진 주위에 여분의 공기를 주입하여 비교적 쉽게 공랭할 수 있습니다.록히드 X-7과 같은 당시 실험용 램젯 항공기는 마하 4의 속도에 도달하고 있었다.그러나 램젯 엔진에는 많은 문제가 있다.연비, 즉 항공기 용어로 추력 특정 연료 소비는 매우 저조하다.이로 인해 한 공군기지에서 다른 고가의 기지로 비행하는 것과 같은 일반적인 운용이 가능하게 됩니다.더 문제가 되는 것은 램젯이 유입 공기를 압축하기 위해 전진 속도에 의존하며 마하 1 이상에서만 효율화된다는 사실입니다.
공화당의 수석 디자이너인 알렉산더 카트벨리는 이러한 문제들에 대한 해결책을 고안했다.그는 라이트 J67 터보젯(브리스톨 올림푸스의 라이센스 제작 파생 모델)과 RJ55-W-1 램젯을 함께 사용할 것을 제안했다.이 두 개를 연결하는 것은 엔진 사이에 공기를 통할 수 있는 일련의 가동 덕트였다.저속에서 항공기는 J67로 구동되며, RJ55는 전통적인 애프터버너 역할을 하며 총 약 40,000파운드힘(180kN)의 추력을 발생시킨다.마하 2.2 이상의 고속에서는 제트 엔진이 정지되고 흡기구의 공기 흐름이 제트 엔진 주위를 지나 RJ55로 직접 전달됩니다.제트기를 정지시킴으로써 순추력이 감소했지만 램젯만으로 항공기는 훨씬 더 빠른 속도에 도달할 수 있었다.
두 엔진은 모두 F-105 Thunderchief의 윙 루트 인렛에도 사용되는 돌출된 앞쪽으로 쓸린 립을 사용하는 매우 큰 단일 복부 페리형 인렛 뒤에 배치되었다.J67은 취수구 바로 뒤에 설치되어 취수구가 항공기 중심선 아래에 각이 졌다.RJ55는 동체와 함께 맨 뒷부분에 직렬로 장착돼 기존 엔진 설비의 배기 가스인 것처럼 보인다.J67 위에 덕트를 위한 상당한 빈 공간이 있었다.
날개 및 제어면
모든 제어 표면은 순수 델타 날개였다.주 날개는 55도로 쓸렸고, 다양한 발생률을 제공하기 위해 스파를 중심으로 회전할 수 있었다.이착륙 시 동체를 거의 수평으로 유지하면서 입사각을 높이기 위해 날개를 위로 기울였다.동체의 길이는 전체 항공기를 위로 기울여서 같은 목적을 달성하는 것을 어렵게 만들었고, 이는 착륙 기어를 매우 길게 연장해야 했을 것이다.이 시스템은 또한 동체가 다양한 속도로 기류에 편평하게 비행할 수 있도록 하여 전체적으로 항공기와 독립적으로 트림 각도를 설정하였다.이렇게 하면 트림 항력이 감소하여 범위가 개선됩니다.
날개가 스팬의 약 3분의 2로 갈라졌다.이 선의 바깥 부분은 날개의 나머지 부분과 독립적으로 회전할 수 있다.이 가동 부분들은 커다란 보조 날개, 혹은 공화국이라고 불리는 보조 날개 역할을 했다.피벗 포인트 앞과 뒤의 표면적을 약간 비슷하게 유지하기 위해 분할선은 피벗 앞의 동체에 가까웠습니다.대형 재래식 플랩이 동체에서 발끝까지 이어졌습니다.투하 탱크의 하드 포인트는 약 20km/h에서 사용할 수 있습니다.날개 뿌리에서 나오는 길이 1⁄3입니다.
수평 안정기는 외관상 크기가 작아 보였고, 날개 선 아래에 설치되었다.고속 안정성을 위해 더 큰 수직 지느러미를 복부 지느러미로 보완했습니다.이 지느러미는 이착륙할 때 지느러미를 뒤에서 보면 오른쪽으로 접어서 지면에 부딪히지 않도록 했다.수평 표면 바로 뒤에 2개의 꽃잎 스타일의 에어 브레이크가 장착되었으며, 수평 표면과 수직 표면 사이의 틈새에서 약 45° 각도로 열리고 위로 올라갑니다.제동 낙하산에 대한 조항은 모형이나 다양한 예술품에는 분명하지 않지만, 이것은 그 시대의 항공기에 흔했다.
동체
동체는 완전히 부드러웠고 초음속에서의 낮은 항력을 위한 높은 정밀도 비였다.이 설계는 지역 규칙이 발견되기 전에 개발되었으며, 1952년 이후에 주로 개발된 항공기에 공통적인 말벌 허리띠를 보여주지 않는다.동체 윤곽은 주로 원통형이었지만, 날개 뿌리 주변부터 흡입구로 혼합되어 엔진 노즐에서 다시 순수한 실린더 모양으로 돌아가기 전에 가운데를 통해 둥근 직사각형 프로파일을 제공합니다.
조종석
조종석 디자인은 원래 캐노피를 특징으로 했지만 고속의 낮은 항력 요건 때문에 캐노피를 제거할 것을 제안했습니다.고속 항공기에서 전방 주시를 위해 잠망경을 사용하는 아이디어가 유행했고, Avro 730은 매우 유사한 시스템을 선택했습니다.공군은 F-103에 사용할 것을 요구했다.카트벨리는 이 배치에 반대했고, "진짜" 덮개를 사용하도록 계속 압박했다.프로그램 전체의 설계 문서에는 이 기능이 옵션 기능으로 계속 포함되어 있으며,[2] 그 차이는 미미할 것으로 예상되는 성능 추정치도 포함되어 있습니다.
목업에 표시된 시스템은 조종석 측면에 있는 두 개의 커다란 타원형 창문과 조종사 바로 앞에 있는 플레넬 렌즈 배열에 이미지를 투사하는 잠망경을 사용했다.1955년, 잠망경 개념은 조종사의 전방 시야가 [1][N 1]차단된 채 장거리 크로스컨트리 비행으로 비행한 변형된 F-84G에서 시험되었다.
독특한 초음속 탈출 캡슐이 XF-103용으로 설계되었다.조종사의 좌석은 조종사의 다리 앞부분으로 미끄러져 내려가는 커다란 가동 보호막이 있는 포탄 안에 위치해 있었다.감압의 경우, 실드는 조종사 앞으로 미끄러져 올라가 시트를 가압된 포드에 밀봉합니다.캡슐 안에 있는 기본적인 비행 기구들은 항공기를 기지로 다시 보낼 수 있게 했고, 방패 앞쪽에 있는 창은 잠망경 시스템을 사용할 수 있게 했다.비상시에는 안정적인 공기역학적 형태를 제공하는 항공기 동체의 작은 부분과 함께 캡슐 전체가 아래로 분출될 것이다.항공기에 승하차하기 위해, 항공기 바닥에서 나오는 레일 위에 이젝트 모듈을 내려 조종사가 좌석으로 걸어 들어가 앉고 모듈을 항공기 안으로 들어올릴 수 있게 했다.캡슐은 완전히 가압되어 있어 조종사는 [5]캡슐이 잠겼을 때 압력복 없이 항공기를 계속 운항할 수 있었다.
항전 및 무장
항공기의 전체 노즈는 (당시) 긴 탐지 범위를 제공하는 대형 휴즈 레이더 세트에 의해 포착되었다.모든 WS-201 설계에 대해 개발 중인 동일한 MX-1179 패키지로 지침과 화재 통제가 제공되어야 했다.휴즈는 개발 중인 휴즈 MA-1 화재통제시스템과의 계약을 따냈다.무기는 조종석 뒤쪽의 동체 양옆에 있는 베이에 실려 있었고, 이 베이는 위로 뒤집혀서 열렸고, 그 결과 미사일들이 베이를 벗어나도록 회전했다.명중 확률을 높이기 위해 6개의 GAR-1/GAR-3 팔콘(당시 MX-904)으로 무장하고, GAR-1과 GAR-3를 각각 3, 4개씩 배치하는 것으로 생각되었다.XF-103은 또한 36개의 2.75인치 "마이티 마우스" FFAR를 탑재할 예정이었다.
사양 (설계대로 XF-103)
일반적인 특징
- 승무원: 파일럿 1명
- 길이: 77 피트 0 인치 (23.5 m
- 날개폭: 34피트 10.5m
- 높이: 5.1 m
- 날개 면적: 401평방피트(37.2m2)
- 빈 중량: 24,949파운드 (11,317 kg)
- 총중량: 38,505파운드(17,466kg)
- 최대 이륙 중량: 42,864파운드(19,443kg)
- 파워플랜트: Wright XJ67-W-3 터보젯×1, 15,000파운드힘(67kN) 스러스트
- 동력장치: Wright XRJ55-W-1 램젯×1, 18,800파운드힘(84kN) 스러스트
성능
- 최대 속도:마하 3 (터보젯) / 마하 5 (램젯만)
- 서비스 상한: 80,000피트(24,390m)
- 상승 속도: 19,000 피트/분 (97 m/s)
- 날개 하중: 96 lb/sq ft (470 kg/m2)
- 추력/중량: 0.57(애프터버너만), 0.95(애프터버너 및 램젯)
- 전투반경: 245 mi(394 km)
- 페리 레인지 : 1,545 mi (2,486 km)
무장
- 2.75인치(70mm) FFAR 로켓 36기
- 그리고.
- 6 GAR-1/GAR-3 AIM-4 팔콘
- 또는
「 」를 참조해 주세요.
동등한 역할, 구성 및 시대의 항공기
메모들
인용문
참고 문헌
- 크릭모어, 폴, 록히드 블랙버드: 비밀 임무를 넘어서.영국 옥스퍼드: Osprey, 2004. ISBN978-1-84176-694-2.
- 젠킨스, 데니스 R. "타이타늄 타이탄:XF-103에 대한 이야기입니다."공군, 2004년 1월
- 젠킨스, 데니스 R. 그리고 토니 R. 랜디스.미국 공군 제트 전투기 실험 및 프로토타입미네소타:스페셜 프레스, 2008.ISBN 978-1-58007-111-6.
- 젠킨스, 데니스 R. 그리고 토니 R. 랜디스.발키리: 북미의 마하 3 슈퍼옴버.미네소타주 노스 브랜치:스페셜 프레스 퍼블리셔 & 도매업자, 2004.ISBN 1-58007-072-8.
- 페이스, 스티브. 엑스파이터: USAF Experimental and 프로토타입 전투기, XP-59에서 YF-23까지.미네소타 주 세인트 폴:모터북스 인터내셔널, 1991년.ISBN 0-87938-540-5.
