Northrop HL-10 adalah salah satu daripada 5 pesawat di Pusat Penyelidikan Penerbangan Edwards NASA (Dryda, California). Mesin-mesin ini dibina untuk mengkaji dan menguji kemampuan manuver dan pendaratan yang selamat dari pesawat dengan kualiti aerodinamik yang rendah setelah kembali dari angkasa. Kajian menggunakan HL-10 dan alat serupa yang lain dilakukan pada bulan Julai 1966 - November 1975.
Berdasarkan kajian teori pada awal 1950-an, kerucut hidung tumpul diakui sebagai bentuk yang paling optimum bagi kepala peluru berpandu balistik yang menjanjikan. Ketika memasuki atmosfera, gelombang kejutan yang terlepas yang muncul di depan radas dengan kepala seperti itu secara signifikan dapat mengurangkan beban terma dan memungkinkan untuk meningkatkan jisim hulu ledak dengan mengurangkan ketebalan lapisan pelindung panas.
Pakar NACA yang mengambil bahagian dalam karya-karya ini mendapati bahawa kebergantungan ini juga dipelihara untuk separuh kerucut. Mereka juga mengungkapkan satu lagi ciri: semasa aliran hipersonik, perbezaan tekanan aliran pada permukaan bawah dan atas membuat pengangkatan, yang secara signifikan meningkatkan kemampuan manuver pesawat ketika meninggalkan orbit.
Kenderaan dengan badan pengangkut (skema ini mendapat nama ini), dari segi ciri meluncurnya, menempati kedudukan perantaraan antara kapsul balistik dan pesawat orbit. Di samping itu, penggunaan kapsul keturunan dalam kapal angkasa berawak memerlukan kos pelancaran dan pemulihan yang besar. Kelebihan "perumahan yang menanggung beban" merangkumi kesempurnaan reka bentuk yang tinggi, penggunaan semula, kos pembangunan yang lebih rendah berbanding dengan sistem persidangan video tradisional, dll.
Pakar Makmal. Ames, (selepas ini Pusat Ames), model radas dalam bentuk kerucut setengah tumpul dengan permukaan atas rata dikira. Untuk kestabilan arah, ia seharusnya menggunakan dua keel menegak, yang meneruskan kontur badan pesawat. Kapal angkasa yang dikembalikan untuk konfigurasi ini diberi nama M2.
Kajian serupa dilakukan di Langley Center. Pekerja telah mengira beberapa skema untuk sistem persidangan video dengan badan yang menanggung beban. Yang paling menjanjikan adalah projek HL-10 ("Pendaratan Mendatar"; 10 adalah nombor siri model yang dicadangkan). Alat HL-10 mempunyai permukaan atas kapal yang hampir bulat dengan tiga keel, bahagian bawah rata, sedikit melengkung.
Memandangkan prestasi tinggi kapal angkasa, NASA, bersama Angkatan Udara, pada tahun 1961 mempertimbangkan cadangan untuk digunakan dalam program lunar untuk kembalinya angkasawan. Walau bagaimanapun, projek-projek tersebut tidak diterima. Walaupun pemotongan dana untuk projek perintis, pekerjaan ini tetap diteruskan berkat usaha para peminat. Satu model pesawat membuat model skala pesawat dan melakukan ujian lemparan. Kejayaan sebenar telah membolehkan rakaman ujian ditunjukkan kepada pengurusan Pusat Dryden dan Ames. Yang pertama memperuntukkan $ 10,000 dari dana rizab untuk pembuatan radas skala penuh dan yang kedua bersetuju untuk melakukan ujian aerodinamik. Peranti itu diberi sebutan M2-F1.
Model sepanjang enam meter itu diperbuat daripada tiub aluminium (struktur kuasa) dan papan lapis (badan). Sepasang lif dipasang di tepi atas bahagian ekor. Keel aluminium luaran dilengkapi dengan kemudi. Hasil yang baik dari keburukan memungkinkan untuk memulakan ujian teksi. Tetapi kekurangan alat overclocking yang sesuai memaksa pembelian Pontiac dengan mesin paksa, yang memberikan percepatan model 450 kg menjadi 160-195 km / jam. Alat kawalan mempunyai kecekapan rendah dan tidak memberikan penstabilan produk yang diperlukan. Masalahnya diselesaikan dengan menghilangkan keel tengah dan memperbaiki permukaan kawalan.
Dalam beberapa larian, model itu dinaikkan di atas tanah hingga ketinggian 6 m. Kejayaan ujian memungkinkan peserta projek untuk meyakinkan pengarah Pusat Dryden untuk melepaskan peranti untuk merancang sendiri dari kereta. Setelah itu, ujian lontaran model dimulakan, alat itu ditarik oleh pesawat C-47 hingga ketinggian 3-4 km. Penerbangan luncur pertama berlaku pada 16 Ogos 1963. Secara keseluruhan, M2-F1 menunjukkan kestabilan dan pengendalian yang baik.
Penerbangan hebat dari peranti baru, serta kos kerja yang rendah, memungkinkan untuk memperluas kerja mengenai topik ini.
Pada pertengahan tahun 1964, agensi aeroangkasa Amerika NASA menandatangani perjanjian dengan Northrop untuk pembinaan dua kenderaan semua logam tanpa sayap yang dapat digunakan semula dengan badan yang menyokong diri. Kenderaan baru itu diberi nama HL-10 dan M2-F2, yang berbeza dalam profil badan pembawa.
Dalam penampilan, M2-F2 pada dasarnya mengulangi M2-F1: setengah kerucut dengan permukaan rata atas dilengkapi dengan sepasang keel menegak tanpa ketinggian luaran, kemudi dapat digunakan sebagai penutup rem. Untuk memperluas pandangan, kokpit dialihkan ke depan, dan hidungnya berkaca-kaca. Untuk mengurangkan seretan dan memperbaiki keadaan aliran, badan model sedikit dipanjangkan. Di bahagian ekor M2-F2, flap ventral ditempatkan untuk kontrol pitch, permukaan atas lambung dilengkapi oleh sepasang flap elevon, yang menyediakan kontrol gulungan dalam antiphase.
Kapal Northrop HL-10 adalah separa kerucut terbalik dengan badan pesawat atas bulat dan bahagian bawah rata. Di samping itu, terdapat keel tengah. Di bahagian ekor, dipasang dua landasan trapezoid dengan perisai kecil. Panel pengimbang dipasang pada keel luar, dan keel tengah adalah kemudi terbelah. Panel pengimbang dan perisai elevon digunakan untuk penstabilan hanya semasa penerbangan trans dan supersonik. Semasa meluncur setelah bahagian aktif pada kelajuan M = 0, 6-0, 8, mereka dipasang untuk mengelakkan penurunan kualiti aerodinamik yang tajam semasa mendarat. Anggaran kelajuan pendaratan kira-kira 360 km / jam.
Oleh kerana pesawat roket dikembangkan dalam kekangan kewangan yang agak ketat, untuk menjimatkan wang, kenderaan tersebut dilengkapi dengan unit dan elemen siap pakai: gear pendaratan utama diambil dari pesawat tempur F-5, tempat pelepasan pesawat tempur F-106 tempat duduk, sokongan depan - dari pesawat T-39.
Instrumentasi pesawat juga dibezakan oleh kesederhanaannya - semasa penerbangan pertama, mereka bahkan tidak mempunyai sensor sikap. Alat ukur utama adalah akselerometer, altimeter, kelajuan, slip dan sudut sensor serangan.
Kedua-dua kenderaan dilengkapi dengan enjin XLR-11 (tujahan 3.6 tan), yang digunakan untuk waktu yang singkat pada pesawat X-15. Untuk meningkatkan jangkauan semasa pendaratan kecemasan, M2-F2 dan HL-10 dilengkapi dengan mesin roket pendorong cecair tambahan yang didorong oleh hidrogen peroksida.
Tangki bahan bakar model semasa ujian lemparan diisi dengan air seberat 1.81 tan.
Pada 12 Julai 1966, penerbangan luncur pertama M2-F2 berlaku. Model seberat 2.67 tan dipisahkan dari B-52 pada ketinggian 13500 m pada kelajuan M = 0.6 (697 km / j). Tempoh penerbangan autonomi adalah 3 minit 37 saat. Pada 10 Mei 1967, pendaratan kecemasan berlaku. Sebab kehilangan kawalan adalah "langkah Belanda", di mana sudut gulungannya 140 darjah.
Diputuskan untuk memulihkan alat bobrok dengan mengubah reka bentuk. Untuk memberikan kestabilan lateral pada model, yang menerima sebutan M2-F3, memasang keel tengah dan blok mesin jet sistem kawalan.
Ujian lontaran dilanjutkan pada bulan Jun 1970. Enam bulan kemudian, penerbangan pertama dilakukan dengan penyertaan enjin roket pendorong cecair. Pada tahap akhir pengujian, diselesaikan pada tahun 1972, M2-F3 digunakan untuk menyelesaikan berbagai tugas tambahan, termasuk pengembangan sistem remote control sebagai bagian dari program Space Shuttle. Ciri penerbangan model juga dinilai pada ketinggian dan mod penerbangan laju.
Pada bulan Disember 1966, ujian lontaran HL-10 bermula. Bagi mereka, B-52 juga digunakan. Penerbangan autonomi pertama disulitkan oleh masalah serius - kebolehkendalian dalam arah melintang sangat tidak memuaskan, kecekapan ketinggian semasa belokan jatuh tajam. Kekurangan itu dihilangkan dengan penyemakan signifikan keel luar, yang membentuk aliran ke atas permukaan kendali.
Pada musim bunga 1968, penerbangan terancang Northrop HL-10 diteruskan. Pelancaran pertama enjin roket pendorong cecair berterusan berlaku pada bulan Oktober 1968.
HL-10 juga digunakan untuk kepentingan Space Shuttle. Dua penerbangan terakhir radas, yang dilakukan pada musim panas tahun 1970, dikhaskan untuk mempraktikkan pendaratan dengan loji kuasa dihidupkan. Untuk tujuan ini, XLR-11 digantikan dengan tiga mesin roket propelan cecair hidrogen peroksida.
Percubaan pada umumnya dianggap berjaya - enjin yang beroperasi semasa pendaratan mengurangkan sudut luncur dari 18 hingga 6 darjah. Walau bagaimanapun, juruterbang alat itu menyatakan bahawa, walaupun ada cara kerja petunjuk tanah, ada beberapa kesulitan dalam menentukan saat menghidupkan mesin roket.
Sepanjang tempoh ujian, HL-10 menyelesaikan 37 pelancaran. Pada masa yang sama, model menetapkan ketinggian rekod (27.5 km) dan kelajuan (M = 1.86) untuk peluncur roket dengan badan yang menanggung beban.
Ciri taktikal dan teknikal:
Panjang - 6.45 m;
Tinggi - 2,92 m;
Lebar sayap - 4, 15 m;
Kawasan sayap - 14, 9 m²;
Berat kosong - 2397 kg;
Berat penuh - 2721 kg;
Berat lepas landas maksimum - 4540 kg (bahan bakar - 1604 kg);
Loji janakuasa - mesin roket empat ruang Reaction Motors XLR-11 (tujahan hingga 35.7 kN);
Julat penerbangan - 72 km;
Siling praktikal - 27524 m;
Kelajuan maksimum - 1976 km / j;
Pekali tujahan per unit jisim adalah 1: 0, 99;
Pemuatan sayap - 304, 7 kg / m²;
Krew - 1 orang.
Disediakan berdasarkan bahan:
