「滾回繪圖板」航空史上那些被淘汰的方案91-高空之眼 貝爾X-16

2022年07月15日00:19:29 軍事 1448

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1949年8月29日蘇聯於哈薩克塞米巴拉金斯克試驗場爆炸了第一顆原子彈開始,地球另一邊的美國人就坐不住了,紅色帝國的核力量發展迅速,但是對鐵幕另一邊的人來說,一切都是雲里霧裡,美國需要一隻眼睛幫助它看清對手的底牌。 美國空軍官員一直在追求超高空偵察的想法,一架可以高於一切防空武器飛行的飛機,自然可以肆無忌憚地進入任何敏感地區窺視。當時俄亥俄州賴特空軍發展中心 (WADC) 的比爾·拉馬爾和發動機專家約翰·西伯格少校起草了一項設計研究請求,以開發一種高度專業化的小批量生產的飛機,來實現這一任務。@nordland 今日頭條 原創首發

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這是我找到的唯一一張高還原度模型,作者見圖

拉馬爾和西伯格的設想是將當時正在開發的強大渦輪發動機與長而薄的低翼載機翼相結合, 打算製造一種可以在敵方目標上方超高空飛行的飛機,使其難以被發現,更難以擊落。

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這項名為「禿鷹」(Bald Eagle)的研究項目需要一架亞音速飛機,其作戰半徑為 1,500 海里,能夠達到 70,000 英尺的高度,搭載一名機組人員和 100 至 700 磅的有效載荷。它將配備可用的生產發動機(如有必要,進行改裝),並且總重量儘可能低。

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他們建議繞過洛克希德、波音和康維爾等知名飛機製造商,轉而聯繫了貝爾飛機公司和費爾柴爾德飛機公司。這是由於計劃中的訂單可能非常少,大公司未必看得上,這些較小的公司可能會給予該項目更高的優先級。

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隨後為了增加一個選擇,他們還要求馬丁公司提交一個改造現有 B-57 輕型噴氣轟炸機的可能性,使其翼展更長並改進發動機,以實現高空偵查。這三家公司被要求在年底前提交結果。所有三個公司都在 1954 年1月之前提交了各自的研究報告。

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三個投標方案

馬丁 294

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RB-57D

馬丁改裝的 B-57(model 294),使用兩台 10,000 磅推力的 Pratt & Whitney J57-P-9 渦輪噴氣發動機替換了J65-W-5 發動機。飛機的翼展從 64 英尺延長到 106 英尺,機翼總面積擴大到 1,500 平方英尺。由現有平台發展,到1955年4月,294 型已正式獲得RB-57D編號,最初訂購的 6 架機身已增加到 20 架。第一批RB-57D建造了三個版本,包括前13 架作為配備多個攝像頭和附加裝置的單座機型傳感器裝置位於飛行員站後面的隔間。馬丁還製造了一架 RB-57D-1,能夠攜帶 AN/APQ-56 高分辨率側視雷達,用於日間和夜間雷達測繪偵察。最後六架機身,命名為 RB-57D-2,搭載第二名機組人員操作傳感器以收集電子情報 (ELINT) 和信號情報 (SIGINT) 數據。

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RB-57D

費爾柴爾德 M-195

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Fairchild 的設計人員最初考慮了多種可能的配置,從具有高展弦比機翼的亞音速渦輪螺旋槳飛機到超音速火箭和衝壓發動機驅動的飛行器。由於設計和開發所需的預計時間長度,超音速方案很快被淘汰。最終方案M-195採用高展弦比的平直機翼,可以達到 65,000 到 67,200 英尺升限。

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考慮到降低整體結構重量與空氣動力學增益,設計團隊最終選擇了單J57引擎。機身由鋁製成,並使用儘可能多地採用現成組件。 M-195 配備帶彈射座椅的加壓駕駛艙。傳感器托架設計用於容納兩個36英寸等效焦距 (EFL) 傾斜相機和兩個6英寸EFL傾斜相機。飛機採用噴氣機中少見的後三點起落架,兩個主起落架輪子以典型的方式縮回機翼根部,有一個可操縱的尾輪。下置機翼配備了陣風緩解系統,以在必要時提升襟翼和副翼。發動機安放在駕駛艙的後上方,從一個背部進氣口進氣。這種布置最大限度地縮短了進氣和排氣管道的長度,提升了可用推力,同時,通向駕駛艙的增壓管道較短,提升增壓效率。

飛機空重為 10,943 磅。總起飛重量約為 19,000 磅。可以以150 節的速度初始上升到 61,100 英尺的任務剖面。然後飛行員將在 161 英里的距離內爬升到 65,000 英尺的操作巡航高度。改平飛並將巡航速度設置為 390 節真實空速後,飛機將有 1,200 英里的航程到達目標。回程將在巡航高度,然後根據需要在儘可能靠近基地的地方進行螺旋下降。着陸重量預計約為 12,106 磅。

貝爾model 67

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貝爾提供了一種外觀精緻、重量輕的雙引擎飛機,稱為model 67,在公司首席項目工程師 Richard Smith的帶領下,貝爾團隊將 X-16 設計為在 70,000 英尺的高度巡航,不加油時的航程為 3,300 英里。機身內攜帶兩個12 英寸EFL 相機或兩個36英寸EFL 相機的有效載荷,允許拍攝 50 英里寬和 795 英里長的飛行路徑上的所有物體。

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極輕的機身採用高展弦比機翼,設計師通過給機翼一個15度的後掠角後掠角並將副翼從翼尖向內移動來減輕跨度接近115英尺的機翼的氣動發散影響。飛機由兩台經過改裝的普惠 J57-P-31 渦輪噴氣發動機提供動力,以提高在高海拔地區的性能。為了減輕重量,飛機有一個中心線單車起落架,帶有支腿輪以在起飛和着陸時提供平衡。為了獲得較高的巡航高度和航程要求,機身設計的極其輕便,因此過載被限制在 +3 g 和 –1 g 之間。

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雖然已解密,敏感的載荷艙還是被塗抹掉了


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加壓駕駛艙配備了標準儀錶、彈射座椅、用於導航的潛望式六分儀、戰鬥機式操縱桿以及操作偵察系統所需的所有設備。空重預計為 23,330 磅,加滿燃料後的總起飛重量為 36,200 磅。

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X-16

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儘管馬丁RB-57D對高空偵察的需求提供了快速、低風險的響應,並因此獲得了訂單。但它只是權宜之計,為了快速填補空白,並不是「禿鷹」計劃需要的強大的新設計。費爾柴爾德的 M-195滿足了提議的要求,但它既沒有model 67的性能,也沒有RB-57D的低風險。 model 67很快就勝出了比賽。

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1954年5月,西伯格向巴爾的摩空軍研發司令部司令和五角大樓的美國空軍總部介紹了這些方案。RB-57D和model 67都獲得了空軍的批准。為了掩飾其後來的機密角色,貝爾獲得了X-16 的名稱。並於 9 月簽訂合同,準備在18個月內完成原型機,隨後再生產首批27架。

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半路殺出洛克西德

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就在空軍準備啟動該項目時,一位局外人從五角大樓獲得了小道消息。洛克希德臭鼬工廠的負責人、F-80、 F-104 、SR-71的設計師「凱利」·約翰遜(Kelly Johnson)發現了西伯格的倡議,匆忙之下,向西伯格小組主動提出的洛克西德的建議CL-282。約翰遜提交的計劃包括 使用YF-104 機身、高展弦比機翼和通用電氣 J-73 渦輪發動機。面對不請自來的約翰遜,西伯格自然堅持已經獲得空軍批准的兩項提議,並以J-73 發動機缺乏足夠的動力來完成這項任務為理由推辭。不出所料,美國空軍拒絕了洛克希德的方案。

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「凱利」·約翰遜(Kelly Johnson)

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儘管如此,人脈廣泛的約翰遜是不會輕易退出。在空軍忙於X-16的同時,他與艾森豪威爾總統未來的科學顧問詹姆斯·基利安博士取得了聯繫,他當時領導着一個國防部委員會,負責對美國遭受突然襲擊的防禦。基利安的一個小組專註於情報,約翰遜設法將他的偵察機提案送進委員會。基利安不僅喜歡洛克希德的蘇聯飛越概念,他還說服了國防部長查爾斯威爾遜和中央情報局 (CIA) 局長艾倫杜勒斯相信它的價值。有了這三個大佬背書,艾森豪威爾總統在 1954年11月授權製造 30 架約翰遜的飛機,命名為U-2,並且,項目的主導從空軍轉為CIA。由於這些高層動作,X-16 被 U-2偷梁換柱的取代了。

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不過X-16並沒有立即消失,而是暫時處於假死狀態。在高度機密的 U-2 的製造過程中,該項目被蓄意公開,為約翰遜的團隊提供了掩護。最終,在1955 年10月結束,X-16正式關閉。兩個月後 U-2 完成首飛。@nordland 今日頭條 原創首發

X-16紙面數據

機組人員:一名,飛行員

長度: 60 英尺 10 英寸(18.55 米)

翼展: 114 英尺 10 英寸(35 米)

高度: 17 英尺 1 英寸(5.2 米)

機翼面積: 1,099 平方英尺(102.19 m 2)

空重: 23,280 磅(10,582 公斤)

毛重: 36,124 磅(16,420 公斤)

動力裝置: 2 × Pratt & Whitney J57-PW-37A 渦輪噴氣發動機,每個 10,000 lbf (44 kN) 推力

表現

最高速度: 480 公里(553 英里/小時,885 公里/小時)

範圍: 2,867 海里(3,319 英里,5,310 公里)

服務升限: 71,832 英尺(21,900 米)

機翼載荷: 33 lb/sq ft (160 kg/m 2 )

推力/重量: 0.55

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