แมคดอนเนลล์ ดักลาส F-15 STOL/MTD

Q: การออกแบบและการพัฒนา

ในปี พ.ศ. 2518 ศูนย์วิจัยแลงลีย์ เริ่มดำเนินโครงการที่ได้รับการสนับสนุนเพื่อศึกษาหัวฉีดเวกเตอร์แรงขับสองมิติ [ 6 ] : การศึกษาของรัฐบาลและอุตสาหกรรมจำนวน 44 เรื่องเกี่ยวกับหัวฉีดสองมิติ (2-D) ที่ไม่สมมาตรตามแกนในช่วงต้นทศวรรษ พ.ศ.

เครื่องบินวิจัยF-15 STOL/MTD / NASA NF-15B
เครื่องบินวิจัยF-15 STOL/MTD / NASA NF-15B
	เครื่องบิน F-15 ปฏิบัติการในปี 1997
ข้อมูลทั่วไป
พิมพ์	เครื่องบินสาธิตเทคโนโลยีและเครื่องบินวิจัย
สัญชาติ	สหรัฐอเมริกา
ผู้ผลิต	แมคดอนเนลล์ ดักลาส
สถานะ	เกษียณอายุจากทั้ง NASA และกองทัพ
ผู้ใช้งานหลัก	กองทัพอากาศสหรัฐอเมริกา นาซ่า
จำนวนที่สร้าง	1
การลงทะเบียน	นาซ่า 837
ซีเรียล	หมายเลขประจำเครื่อง USAF 71-0290
ประวัติศาสตร์
เที่ยวบินแรก	7 กันยายน 2531 (STOL/MTD)
เกษียณแล้ว	15 สิงหาคม 2534 (STOL/MTD) 30 มกราคม 2552
พัฒนามาจาก	แมคดอนเนลล์ ดักลาส เอฟ-15 อีเกิล

เครื่องบินMcDonnell Douglas F-15 STOL/MTD (Short Takeoff and Landing/Maneuver Technology Demonstrator) เป็นเครื่องบินF-15 Eagle ที่ได้รับการดัดแปลง พัฒนาขึ้นเพื่อเป็นเครื่องสาธิตเทคโนโลยี โดย F-15 STOL/MTD ได้ทำการวิจัยเพื่อศึกษาผลกระทบของการปรับทิศทางแรงขับและการเพิ่มความคล่องตัว เครื่องบินที่ใช้ในโครงการนี้คือเครื่องบิน TF-15A (F-15B) หมายเลข 1 (USAF S/N 71-0290 ) ซึ่งเป็นเครื่องบิน F-15 Eagle สองที่นั่งลำแรกที่สร้างโดย McDonnell Douglas (จากต้นแบบ 2 ลำ^{[ 2 ]} ) เป็นเครื่องบิน F-15 ลำที่หกที่ออกจากสายการผลิต และเป็นเครื่องบิน F-15 ที่เก่าที่สุดที่ยังคงบินอยู่จนกระทั่งปลดประจำการ นอกจากนี้ยังใช้เป็นเครื่องทดสอบระบบอิเล็กทรอนิกส์การบินสำหรับโครงการF-15E Strike Eagle อีกด้วย ^{[ 3 ]}เครื่องบินลำนี้ถูกยืมจากกองทัพอากาศสหรัฐฯ ให้ กับ NASA

เครื่องบินลำเดียวกันนี้ต่อมาได้ถูกนำไปใช้ในโครงการF-15 ACTIVE ("เทคโนโลยีควบคุมขั้นสูงสำหรับยานพาหนะแบบบูรณาการ") ตั้งแต่ปี 1993 ถึง 1999 และต่อมาใน โครงการ ระบบควบคุมการบินอัจฉริยะตั้งแต่ปี 1999 ถึง 2008

ขณะที่อยู่กับ NASA หมายเลขหางของเครื่องบินคือ 837 ^{[ 4 ]}ปัจจุบันเครื่องบินลำนี้จัดแสดงอยู่ที่ฐานทัพอากาศเอ็ดเวิร์ดส์^{[ 5 ]}

การออกแบบและการพัฒนา

ในปี พ.ศ. 2518 ศูนย์วิจัยแลงลีย์เริ่มดำเนินโครงการที่ได้รับการสนับสนุนเพื่อศึกษาหัวฉีดเวกเตอร์แรงขับสองมิติ^{[ 6 ]}^:การศึกษาของรัฐบาลและอุตสาหกรรมจำนวน 44 เรื่องเกี่ยวกับหัวฉีดสองมิติ (2-D) ที่ไม่สมมาตรตามแกนในช่วงต้นทศวรรษ พ.ศ. 2513 ได้ระบุถึงผลตอบแทนที่สำคัญสำหรับแนวคิดหัวฉีดเวกเตอร์แรงขับ 2-D ^{[ 6 ]}^{: 192}

ในปี พ.ศ. 2520 Langley เริ่มการศึกษาการบูรณาการระบบของการปรับทิศทางแรงขับ การกลับทิศทางแรงขับ และหัวฉีด 2 มิติบนเครื่องบิน F-15 ร่วมกับ McDonnell Douglas ในปี พ.ศ. 2527 ห้องปฏิบัติการพลศาสตร์การบินกองการบินระบบของกองทัพอากาศได้มอบสัญญาให้กับ McDonnell Douglas สำหรับเครื่องบินทดลอง STOL/MTD ขั้นสูง^{[ 6 ]}^{: 192}

เครื่องบินที่ใช้ในโครงการ STOL/MTD ^{[ 7 ]}ได้ทำการบินหลายครั้งนับตั้งแต่โครงการ STOL/MTD ประสบความสำเร็จในปี 1991 ซึ่งใช้การควบคุมทิศทางแรงขับและ ปีกหน้า แบบคานาร์ดเพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพการบินที่ความเร็วต่ำ เครื่องบินลำนี้ได้ทดสอบวิธีการไฮเทคสำหรับการปฏิบัติงานจากรันเวย์สั้น เครื่องบิน F-15 ลำนี้เป็นส่วนหนึ่งของความพยายามในการปรับปรุง ABO (Air Base Operability) การอยู่รอดของเครื่องบินรบ และความสามารถในการต่อสู้ที่สนามบินภายใต้การโจมตี

เครื่องบิน F-15 STOL/MTD ทดสอบวิธีการลงจอดและขึ้นบินจากรันเวย์ที่เปียกและเสียหายจากระเบิด เครื่องบินใช้การผสมผสานระหว่างแรงขับของเครื่องยนต์ที่กลับทิศทางได้ หัวฉีดไอพ่นที่สามารถเบี่ยงเบนได้ 20 องศา และปีกหน้าแบบคานาร์ด หัวฉีดปรับทิศทาง/กลับทิศทางและปีกหน้าแบบคานาร์ดถูกติดตั้งใน F-15 ในปี 1988 ปีกหน้าแบบคานาร์ดได้มาจากครีบกันโคลงของF /A-18 ^[⁸^]^[⁹^]

ก่อนวันที่ 15 สิงหาคม พ.ศ. 2534 ^{[ 6 ]}^{: 194}เมื่อ McDonnell Douglas ยุติโครงการหลังจากบรรลุวัตถุประสงค์การบิน เครื่องบิน F-15 STOL/MTD ประสบความสำเร็จในการแสดงผลลัพธ์ที่น่าประทับใจบางประการ:

สาธิตการบินขึ้นแบบเวกเตอร์พร้อมการหมุนที่ความเร็วต่ำถึง 42 ไมล์ต่อชั่วโมง (68 กิโลเมตรต่อชั่วโมง) ^{[ 6 ]}^{: 194}
การลดระยะการวิ่งขึ้นลง 25 เปอร์เซ็นต์^{[ 6 ]}^{: 193}
การลงจอดบนรันเวย์เพียง 1,650 ฟุต (500 ม.) เมื่อเทียบกับ 7,500 ฟุต (2,300 ม.) สำหรับ F-15 รุ่นมาตรฐาน^{[ 6 ]}^{: 193}
การกลับทิศทางแรงขับในระหว่างการบินเพื่อทำให้เกิดการลดความเร็วอย่างรวดเร็ว^{[ 6 ]}^{: 194}

ผลลัพธ์ของ STOL/MTD จะช่วยแจ้งข้อกำหนดสำหรับ โครงการ Advanced Tactical Fighterซึ่งส่งผลให้เกิดF- 22 ^{[ 9 ]}

การปรับเปลี่ยนเพิ่มเติม

ในช่วงทศวรรษ 1990 โครงเครื่องบิน F-15 ลำเดียวกัน (USAF S/N 71-0290) ได้รับการดัดแปลงเพิ่มเติม (โดยยังคงใช้ปีกเล็กและหัวฉีด) สำหรับโครงการ ACTIVE ("เทคโนโลยีควบคุมขั้นสูงสำหรับยานพาหนะแบบบูรณาการ") ซึ่งมีการศึกษาหัวฉีด Pratt & Whitney Pitch/Yaw Balance Beam Nozzles (P/YBBN) และการเขียนโปรแกรมตรรกะควบคุมขั้นสูง NASA ได้รับเครื่องบินลำนี้ในปี 1993 และเปลี่ยนเครื่องยนต์เป็นเครื่องยนต์ Pratt & Whitney F100-229 พร้อม P/YBBN ^{[ 10 ]}ในการกำหนดค่า ACTIVE เครื่องบินลำนี้ยังถูกใช้สำหรับโครงการ LANCETS ("ผลกระทบของการเปลี่ยนแปลงแรงยกและหัวฉีดต่อคลื่นกระแทกท้าย") ซึ่ง พารามิเตอร์ คลื่นกระแทก เหนือเสียงที่คำนวณได้ ถูกนำมาเปรียบเทียบกับพารามิเตอร์ที่วัดได้ในระหว่างการบิน การทดสอบการบิน LANCETS สิ้นสุดลงในเดือนธันวาคม พ.ศ. 2551 ^{[ 11 ]} F-15 ACTIVE ดำเนินไปตั้งแต่ปี พ.ศ. 2536 ถึง พ.ศ. 2542 โดยมีการสาธิตการควบคุมทิศทางแรงขับที่ความเร็วสูงสุด Mach 1.95 เมื่อวันที่ 31 ตุลาคม พ.ศ. 2539

ต่อมาเครื่องบินลำนี้ถูกนำไปใช้ในโครงการ F-15 IFCS ( ระบบควบคุมการบินอัจฉริยะ ) ตั้งแต่ปี 1999 ถึง 2008 นอกจากนี้ยังถูกใช้ในโครงการสาธิตและรับรองระยะปฏิบัติการในอวกาศภายใต้โครงการระบบสื่อสารและนำทางสำหรับการสำรวจอวกาศ (SBRDC/ECANS) ตั้งแต่ปี 2006 ถึง 2007 โครงการควบคุมเครื่องยนต์ที่มีความเสถียรสูง (HISTEC) และโครงการวิจัยด้านเสียงความเร็วสูงในปี 1997

ข้อมูลจำเพาะ (F-15 ACTIVE)

ภาพเครื่องบิน F-15 ACTIVE แสดงให้เห็นหัวฉีดปรับทิศทางแรงขับแบบ 3 มิติ ปี 1996

ข้อมูลจาก NASA ^{[ 8 ]}

ลักษณะทั่วไป

ลูกเรือ: 2 คน
ความจุ: 17,000 ปอนด์ (7,112 กิโลกรัม)
ความยาว: 63 ฟุต 8 นิ้ว (19.42 เมตร) ไม่รวมส่วนหัวที่ใช้ทดสอบการบิน
ความกว้างปีก: 42 ฟุต 10 นิ้ว (13 เมตร)
ส่วนสูง: 18 ฟุต 6 นิ้ว (5.64 เมตร)
พื้นที่ปีกอาคาร: 608 ตารางฟุต (56.5 ตาราง^เมตร )
น้ำหนักเปล่า: 35,000 ปอนด์ (15,876 กิโลกรัม)
น้ำหนักรวม: 47,000 ปอนด์ (21,319 กิโลกรัม)
ความจุถังเชื้อเพลิง: 11,520 ปอนด์ (5,225 กิโลกรัม) (ประมาณ 1,700 แกลลอน)
ความกว้างของหางในแนวนอน: 28.2 ฟุต (8.60 เมตร)
ระยะปีกหน้า: 25.6 ฟุต (7.80 เมตร)
ระบบขับเคลื่อน: เครื่องยนต์เทอร์โบแฟน Pratt & Whitney F100 -PW-229 จำนวน 2 เครื่องพร้อมระบบควบคุมทิศทางแรงขับสามมิติ 20° P/YBBN กำลังขับ 17,800 ปอนด์ (79 กิโลนิวตัน) ต่อเครื่องในสภาวะแห้ง และ 29,000 ปอนด์ (130 กิโลนิวตัน) เมื่อใช้ระบบเผาไหม้เพิ่มเติม

ผลงาน

ความเร็วสูงสุด: 1,320 ไมล์ต่อชั่วโมง (2,120 กิโลเมตรต่อชั่วโมง, 1,150 นอต)
ความเร็วสูงสุด:มัค 2.0
เพดานบริการ: 60,000 ฟุต (18,288 เมตร)

ดูเพิ่มเติม

การพัฒนาที่เกี่ยวข้อง

เครื่องบินที่มีบทบาท การกำหนดค่า และยุคสมัยที่เทียบเคียงกันได้

รายการที่เกี่ยวข้อง

ลิงก์ภายนอก

เอกสารข้อมูลเกี่ยวกับเครื่องบินวิจัย NASA NF-15B จากศูนย์ข้อมูล NASA Dryden (เก็บถาวรเมื่อวันที่ 23 ตุลาคม 2555 ในWayback Machine)
เอกสารข้อมูล NASA Dryden – F-15B #837 เก็บถาวรเมื่อวันที่ 30 เมษายน 2553 ที่Wayback Machine
ภาพตัดขวางของเครื่องบิน McDonnell Douglas F-15SMTD ที่ flightglobal.com

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]

[ 7 ]

[

[

[ 10 ]

[ 11 ]