ร็อคเวลล์-เอ็มบีบี เอ็กซ์-31
เครื่องบิน X-31 กลับมาจากการทดสอบบินสำหรับโครงการ VECTOR แล้ว
ข้อมูลทั่วไป
พิมพ์	เครื่องบินทดลอง
สัญชาติ	สหรัฐอเมริกา / เยอรมนี
ผู้ผลิต	Rockwell / Messerschmitt-Bölkow-Blohm
ผู้ใช้งานหลัก	ดาร์ปา นาซาดีแอลอาร์
จำนวนที่สร้าง	2
ประวัติศาสตร์
เที่ยวบินแรก	11 ตุลาคม 2533

เครื่องบินเจ็ททดลอง Rockwell-Messerschmitt-Bölkow-Blohm X-31 ออกแบบมาเพื่อทดสอบเทคโนโลยีการควบคุมทิศทางแรงขับของเครื่องบินขับไล่ ได้รับการออกแบบและสร้างโดยRockwell และ Messerschmitt -Bölkow-Blohm (MBB) ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของ โครงการ Enhanced Fighter Maneuverability ร่วมระหว่าง สหรัฐอเมริกาและเยอรมนี เพื่อเพิ่มอำนาจการควบคุมในการเอียงและการหมุน ทำให้มีความคล่องตัวมากกว่าเครื่องบินขับไล่ทั่วไปส่วนใหญ่ระบบควบคุมการบิน ขั้นสูงช่วยให้สามารถบินได้อย่างควบคุมได้ใน มุมปะทะสูงซึ่งเครื่องบินทั่วไปจะเสียการทรงตัวหรือสูญเสียการควบคุม มีการสร้างเครื่องบินสองลำ โดยเหลือรอดอยู่หนึ่งลำ

ในฐานะโครงการ X-plane ระหว่างประเทศโครงการแรก หน่วยงานวิจัยโครงการขั้นสูงด้านการป้องกันประเทศ ( DARPA ) เป็นหน่วยงานบริหารระดับสูงสุดของรัฐบาลสหรัฐฯ โดยมีกองทัพเรือสหรัฐฯทำหน้าที่เป็นตัวแทนทางทหารผ่านทางกองบัญชาการระบบอากาศยานกองทัพเรือ ( NAVAIR ) ^{[ 1 ]} NASAสนับสนุนโครงการ X-31 ผ่านทางศูนย์วิจัย Langleyและศูนย์วิจัยการบิน Dryden [ ^{1 ] ศูนย์}ทดสอบการบินของกองทัพอากาศสหรัฐฯเป็นองค์กรทดสอบที่เข้าร่วม^{[ 1 ]}

การออกแบบ X-31 นั้นโดยพื้นฐานแล้วเป็นการออกแบบโครงสร้างลำตัวเครื่องบินใหม่ทั้งหมด แม้ว่าจะมีการนำองค์ประกอบการออกแบบและบางครั้งก็ชิ้นส่วนจริงจากแบบเครื่องบินที่ผลิตก่อนหน้านี้ แบบต้นแบบ และแบบแนวคิดมาใช้เป็นจำนวนมาก รวมถึงโครงการเครื่องบินทดลอง ของอังกฤษ (แบบปีกที่มีปีกเล็กด้านหน้า และช่องรับอากาศใต้ลำตัว) เครื่องบินTKF-90 ของเยอรมัน (แนวคิดรูปทรงปีกและช่องรับอากาศใต้ลำตัว) เครื่องบิน F/A-18 Hornet (ส่วนหน้าลำตัว รวมถึงห้องนักบิน ที่นั่งดีดตัว และหลังคาห้องนักบิน เครื่องกำเนิดไฟฟ้า) เครื่องบินF-16 Fighting Falcon (ล้อลงจอด ปั๊มเชื้อเพลิง แป้นเหยียบหางเสือ ยางล้อหน้า และหน่วยพลังงานฉุกเฉิน) เครื่องบินF-16XL (ระบบขับเคลื่อนแฟลปขอบหน้า) เครื่องบินV-22 Osprey (ตัวกระตุ้นพื้นผิวควบคุม) เครื่องบิน Cessna Citation (ล้อและเบรกของล้อลงจอดหลัก) เครื่องบินF-20 Tigershark (ระบบสตาร์ทเครื่องยนต์ฉุกเฉินด้วยไฮดราซีน ซึ่งต่อมาถูกแทนที่) และเครื่องบิน B-1 Lancer (แกนหมุนจากใบพัดควบคุมที่ใช้สำหรับปีกเล็กด้านหน้า) การดำเนินการนี้ทำขึ้นโดยเจตนา เพื่อลดเวลาในการพัฒนาและความเสี่ยงโดยการใช้ชิ้นส่วนที่ผ่านการรับรองสำหรับการบิน เพื่อลดต้นทุนของเครื่องมือสำหรับการผลิตเครื่องบินเพียงสองลำ Rockwell ได้พัฒนาแนวคิด "เครื่องมือแบบบินได้" (ซึ่งอาจเป็นผลพลอยได้ที่ประสบความสำเร็จมากที่สุดของโครงการ) โดยผลิตโครงลำตัวเครื่องบิน 15 โครงด้วยเครื่อง CNCยึดเข้าด้วยกันด้วยอุปกรณ์ยึด และติดเข้ากับพื้นโรงงานด้วยอุปกรณ์สำรวจ จากนั้นชุดประกอบนั้นก็กลายเป็นเครื่องมือสำหรับเครื่องบิน ซึ่งสร้างขึ้นโดยใช้ชุดประกอบนั้นเป็นหลัก จึง "บินได้" พร้อมกับเครื่องมือของตัวเอง^{[ 1 ]}

มีการสร้าง X-31 จำนวน 2 ลำ โดยลำแรกบินครั้งแรกเมื่อวันที่ 11 ตุลาคม พ.ศ. 2533 ^{[ 2 ]}มีการทดสอบบินมากกว่า 500 เที่ยวบินตั้งแต่ปี พ.ศ. 2533 ถึง พ.ศ. 2538 X-31 เป็น เครื่องบิน ปีก เดลต้าแบบมีปีกหน้า ( canard delta) ซึ่งใช้ปีกหน้าแบบมีปีกหน้า (canard foreplanes) สำหรับการควบคุมการเอียงหลัก โดยมีการควบคุมทิศทางแรงขับรอง ปีกเดลต้าแบบมีปีกหน้าเคยถูกใช้มาก่อนใน เครื่องบินขับไล่โจมตี Saab Viggenและต่อมาได้กลายเป็นที่นิยมในเครื่องบินขับไล่ เช่นEurofighter Typhoon , Dassault RafaleและGripenซึ่งทั้งหมดได้รับการออกแบบและบินทดสอบหลายปีก่อน X-31 X-31 มีปีกเดลต้าแบบโค้ง (คล้ายกับSaab 35 Drakenและต้นแบบ F-16XL) และ แผ่นบังคับ ทิศทาง คงที่ ตาม ลำตัว ด้านท้ายรวมถึงปีกหน้าแบบเคลื่อนที่ได้ที่ควบคุมด้วยคอมพิวเตอร์คู่หนึ่งเพื่อเพิ่มเสถียรภาพและความคล่องตัว เช่นเดียวกับเครื่องบินไร้หางไม่มีพื้นผิวหางแนวนอนที่เคลื่อนที่ได้ มีเพียงครีบแนวตั้งพร้อมหางเสือเท่านั้น การควบคุม การเอียงและการหมุนทำได้โดยใช้คานาร์ดโดยอาศัยใบพัดสามใบที่ควบคุมทิศทางไอเสีย ( การปรับทิศทางแรงขับ ) ในที่สุด การจำลองและการทดสอบการบินบน X-31 ลำหนึ่งแสดงให้เห็นว่าการบินจะมีเสถียรภาพโดยไม่ต้องใช้ครีบแนวตั้ง เนื่องจากหัวฉีดปรับทิศทางแรงขับให้การควบคุมการหันและการเอียงที่เพียงพอ^{[ 3 ]}

ระหว่างการทดสอบการบิน เครื่องบิน X-31 ได้สร้างความสำเร็จครั้งสำคัญหลายประการ เมื่อวันที่ 6 พฤศจิกายน 1992 X-31 สามารถบินได้อย่างควบคุมที่มุมปะทะ 70° เมื่อวันที่ 29 เมษายน 1993 X-31 ลำที่สองประสบความสำเร็จในการเลี้ยว 180° อย่างรวดเร็วด้วยรัศมีวงเลี้ยวต่ำสุดโดยใช้ การหลบ หลีกหลังการหยุดชะงัก ซึ่งบินได้ไกลเกินช่วงมุมปะทะปกติสำหรับเครื่องบินทั่วไป การหลบหลีกนี้เรียกว่า " การหลบหลีกของเฮิร์บสต์ " ตามชื่อของ ดร. โวล์ฟกัง เฮิร์บสต์ พนักงานของ MBB และผู้สนับสนุนการใช้การบินหลังการหยุดชะงักในการต่อสู้ทางอากาศ^{[ 4 ]}เฮิร์บสต์เป็นผู้ออกแบบ Rockwell SNAKE ซึ่งเป็นพื้นฐานของ X-31 ^{[ 5 ]}

ในช่วงกลางทศวรรษ 1990 โครงการเริ่มกลับมามีชีวิตชีวาอีกครั้ง ดังนั้นสหรัฐอเมริกาและเยอรมนีจึงลงนามในบันทึกข้อตกลงในเดือนเมษายน 1999 เพื่อเริ่มต้นความร่วมมือในโครงการ VECTOR เพื่อใช้ประโยชน์จากการลงทุนก่อนหน้านี้^{[ 6 ]}โครงการ VECTOR มูลค่า 53 ล้านดอลลาร์สหรัฐ เริ่มต้นในเดือนมกราคม 2000 ^{[ 7 ]} VECTOR เป็นโครงการร่วมทุนที่ประกอบด้วยกองทัพเรือสหรัฐฯ หน่วยงานจัดซื้อจัดจ้างด้านกลาโหมของเยอรมนี BWB บริษัทPhantom Works ของโบอิ้ง และDASAโดยในตอนแรกคาดว่าจะมีสวีเดนเข้าร่วมด้วย แต่สวีเดนถอนตัวออกไปเนื่องจากข้อจำกัดด้านงบประมาณ^{[ 8 ]}สถานีฐานทัพอากาศนาวิกโยธินแพทักเซนต์ริเวอร์ในรัฐแมริแลนด์ได้รับเลือกให้เป็นสถานที่สำหรับการทดสอบการบินระหว่างปี 2002 ถึง 2003 เครื่องบิน X-31 ได้ทำการบินขึ้นและลงจอดในระยะทางสั้นมากเป็นครั้งแรกบนรันเวย์เสมือนจริงที่ระดับความสูง 5,000 ฟุต (1,500 เมตร) เพื่อให้แน่ใจว่าระบบนำทางเฉื่อย / ระบบกำหนดตำแหน่งทั่วโลก ( IGPS) สามารถนำทางเครื่องบินได้อย่างแม่นยำด้วยความแม่นยำระดับเซนติเมตรตามที่จำเป็นสำหรับการลงจอดบนพื้นดิน โครงการนี้ได้สิ้นสุดลงด้วยการลงจอดอัตโนมัติครั้งแรกของเครื่องบินที่มีลูกเรือ โดยใช้มุมปะทะสูง (24 องศา) และระยะทางลงจอดสั้น เทคโนโลยีที่ใช้ประกอบด้วยระบบ GPS แบบดิฟเฟอเรนเชียลที่ใช้ เทคโนโลยี pseudoliteจาก Integrinautics และระบบข้อมูลอากาศแบบย่อส่วนจาก Nordmicro

• เครื่องบิน หมายเลข BuNo 164584จำนวน 292 เที่ยวบิน ตกเมื่อวันที่ 19 มกราคม 1995 ทางเหนือของฐานทัพอากาศเอ็ดเวิร์ดส์รัฐแคลิฟอร์เนีย สาเหตุของการตกเกิดจากน้ำแข็งภายในท่อพิโทต์ ทำให้ส่งข้อมูลความเร็วลมที่ไม่ถูกต้องไปยังคอมพิวเตอร์ควบคุมการบิน ปัจจัยที่เกี่ยวข้อง ได้แก่ การเปลี่ยนท่อพิโทต์แบบมีระบบทำความร้อนด้วยโพรบ Kiel ที่ไม่มีระบบทำความร้อน และความไม่รู้ของเจ้าหน้าที่ภาคพื้นดิน/นักบินเกี่ยวกับตัวเลือกในการควบคุมด้วยคอมพิวเตอร์ นักบินดีดตัวออกจากเครื่องได้อย่างปลอดภัย^{[ 9 ] [ 10 ] [ 11 ]} NASA ได้เผยแพร่ภาพยนตร์เรื่อง "X-31: Breaking the Chain" ในปี 2005 ซึ่งเป็นการทบทวนเหตุการณ์ต่างๆ^{[ 12 ]}ความแปลกใหม่ของการทดลอง X-31 คือการควบคุมด้วยคอมพิวเตอร์ของระบบควบคุมการบินที่ปฏิวัติวงการ (ปีกคานาร์ดและแผ่นกั้นเครื่องยนต์) เพื่อทำการบินผาดโผนที่เครื่องบินขับไล่เจ็ททั่วไปไม่สามารถทำได้ ภาพยนตร์เรื่องนี้กล่าวถึงรายละเอียดอย่างยาวนานเกี่ยวกับการรวมกันของข้อผิดพลาดอิสระหลายประการ (เช่น นักบินติดตามไม่ได้ยินการสนทนาทางวิทยุของนักบินทดสอบกับฐานปฏิบัติการ) ซึ่งเป็นสาเหตุให้สูญเสียการควบคุม จนกระทั่งนักบินทดสอบ (ซึ่งทำได้อย่างถูกต้อง) ดีดตัวออกจากเครื่องบินเพื่อรักษาชีวิต ภาพยนตร์แสดงให้เห็นเครื่องบินอยู่ในท่าทางที่ผิดปกติ เนื่องจากคอมพิวเตอร์ใช้ข้อมูลเท็จเพื่อพยายามควบคุมการบินหลังจากที่นักบินดีดตัวออกจากเครื่องบินแล้ว
• เครื่องบิน หมายเลข BuNo 164585บินทั้งหมด 288 เที่ยวบิน เที่ยวบินสุดท้ายในปี 2546 ปัจจุบันจัดแสดงถาวรอยู่ที่พิพิธภัณฑ์เครื่องบินเยอรมัน Schleissheimในประเทศเยอรมนี

ข้อมูลจาก Jane's All The World's Aircraft 1993–94 ^{[ 13 ]}

ลักษณะทั่วไป

• ลูกเรือ: 1
• ความยาว: 13.21 เมตร (43 ฟุต 4 นิ้ว)
• ความกว้างปีก: 7.26 เมตร (23 ฟุต 10 นิ้ว)
• ส่วนสูง: 4.44 เมตร (14 ฟุต 7 นิ้ว)
• พื้นที่ปีก: 21.02 ตารางเมตร⁽ 226.3 ตารางฟุต)
• ปีกเครื่องบิน :ร็อคเวลล์ 5.5% ^{[ 14 ]}
• น้ำหนักเปล่า: 5,175 กก. (11,409 ปอนด์)
• น้ำหนักรวม: 6,622 กิโลกรัม (14,600 ปอนด์)
• น้ำหนักขึ้นบินสูงสุด: 7,228 กก. (15,935 ปอนด์)
• ระบบขับเคลื่อน: เครื่องยนต์ เทอร์โบแฟนGeneral Electric F404-GE-400 จำนวน 1 เครื่อง แรงขับ 71 กิโลนิวตัน (16,000 ปอนด์)

ผลงาน

• ความเร็วสูงสุด: 1,449 กม./ชม. (900 ไมล์/ชม., 782 นอต) ^{[ 15 ]}
• ความเร็วสูงสุด:มัค 1.28
• เพดานบริการ: 12,200 เมตร (40,000 ฟุต)
• อัตราการไต่ระดับ: 218 เมตร/วินาที (42,900 ฟุต/นาที)
• แรงกดต่อปีก: 315.0 กก./ตร.ม. ⁽ 64.5 ปอนด์/ตร.ฟุต)

• การเปรียบเทียบเครื่องบินรบแห่งศตวรรษที่ 21
• ระบบโจมตีทางอากาศในอนาคต

เครื่องบินที่มีบทบาท การกำหนดค่า และยุคสมัยที่เทียบเคียงกันได้

• กรัมแมน X-29
• ยานวิจัยอัลฟ่าสูง
• เจเนอรัลไดนามิกส์ X-62 วิสต้า
• แมคดอนเนลล์ ดักลาส F-15 STOL/MTD

รายการที่เกี่ยวข้อง

• รายชื่อเครื่องบินทดลอง
• รายชื่อเครื่องบินรบของสหรัฐอเมริกา

วิกิมีเดียคอมมอนส์มีสื่อที่เกี่ยวข้องกับRockwell-MBB X- 31

• NASA Dryden: X-31 เก็บถาวรเมื่อ 2021-12-01 ที่Wayback Machine
• ประวัติ X-Plane ของ James Schombert ถูกเก็บถาวรเมื่อวันที่ 23 กรกฎาคม 2011 ที่Wayback Machine
• แกลเลอรี่ภาพ NASA X-31
• การแยกและการตั้งค่าปีกของเครื่องบิน X-31
• วิดีโอ "X-31: Breaking the Chain" เกี่ยวกับอุบัติเหตุและการสืบสวน