Northrop HL-10 เป็นหนึ่งใน 5 เครื่องบินที่ศูนย์วิจัยการบิน Edwards ของ NASA (Dryda, California) เครื่องจักรเหล่านี้สร้างขึ้นเพื่อศึกษาและทดสอบความสามารถในการเคลื่อนที่อย่างปลอดภัยและการลงจอดของเครื่องบินที่มีคุณภาพแอโรไดนามิกต่ำหลังจากกลับจากอวกาศ การศึกษาโดยใช้ HL-10 และอุปกรณ์อื่นที่คล้ายคลึงกันได้ดำเนินการในเดือนกรกฎาคม พ.ศ. 2509 - พฤศจิกายน พ.ศ. 2518
บนพื้นฐานของการศึกษาเชิงทฤษฎีในช่วงต้นทศวรรษ 1950 กรวยจมูกทื่อได้รับการยอมรับว่าเป็นรูปทรงที่เหมาะสมที่สุดสำหรับหัวขีปนาวุธนำวิถีที่มีแนวโน้มดี เมื่อเข้าสู่ชั้นบรรยากาศ คลื่นกระแทกที่แยกออกจากกันซึ่งปรากฏอยู่ด้านหน้าอุปกรณ์ด้วยหัวดังกล่าวจะลดภาระด้านความร้อนลงอย่างมาก และทำให้สามารถเพิ่มมวลของหัวรบได้โดยการลดความหนาของสารเคลือบป้องกันความร้อน
ผู้เชี่ยวชาญของ NACA ที่มีส่วนร่วมในงานเหล่านี้พบว่าการพึ่งพาอาศัยกันนี้ได้รับการเก็บรักษาไว้สำหรับครึ่งกรวย พวกเขายังเปิดเผยคุณลักษณะอื่น: ระหว่างการไหลของความเร็วเหนือเสียง ความแตกต่างของแรงดันการไหลบนพื้นผิวด้านล่างและด้านบนทำให้เกิดการยก ซึ่งเพิ่มความคล่องแคล่วของเครื่องบินอย่างมากเมื่อออกจากวงโคจร
ยานพาหนะที่มีลำตัวบรรทุก (โครงการนี้ได้รับชื่อนี้) ในแง่ของลักษณะการร่อน ครอบครองตำแหน่งตรงกลางระหว่างแคปซูลขีปนาวุธและเครื่องบินโคจร นอกจากนี้ การใช้แคปซูลโคตรในยานอวกาศที่บรรจุคนยังต้องการค่าใช้จ่ายในการเปิดตัวและการกู้คืนที่สำคัญ ข้อดีของ "ตัวเรือนรับน้ำหนัก" ได้แก่ ความสมบูรณ์แบบของการออกแบบที่สูง การนำกลับมาใช้ใหม่ได้ ต้นทุนการพัฒนาที่ต่ำกว่าเมื่อเทียบกับระบบการประชุมทางวิดีโอแบบเดิม เป็นต้น
ผู้เชี่ยวชาญของห้องปฏิบัติการ เอมส์ (ต่อไปนี้คือเอมส์เซ็นเตอร์) แบบจำลองของอุปกรณ์ในรูปแบบของกรวยครึ่งทื่อที่มีพื้นผิวด้านบนเรียบถูกคำนวณ เพื่อความมั่นคงในทิศทางนั้น มันควรจะใช้กระดูกงูแนวตั้งสองอันที่ต่อกับรูปทรงของลำตัวเครื่องบิน ยานอวกาศที่ส่งคืนของการกำหนดค่านี้ได้รับชื่อ M2
การศึกษาที่คล้ายกันได้ดำเนินการที่แลงลีย์เซ็นเตอร์ พนักงานได้คำนวณรูปแบบต่างๆ สำหรับระบบการประชุมทางวิดีโอที่มีส่วนรับน้ำหนัก โครงการที่มีแนวโน้มมากที่สุดคือโครงการ HL-10 ("Horizontal Landing"; 10 คือหมายเลขซีเรียลของแบบจำลองที่เสนอ) เครื่องมือ HL-10 มีพื้นผิวด้านบนของเรือเกือบกลม โดยมีสามกระดูกงู ก้นแบนและโค้งเล็กน้อย
เนื่องจากยานอวกาศประสิทธิภาพสูง NASA ร่วมกับกองทัพอากาศในปี 1961 ได้พิจารณาข้อเสนอสำหรับการใช้งานในโครงการดวงจันทร์สำหรับการกลับมาของนักบินอวกาศ อย่างไรก็ตาม โครงการไม่ได้รับการยอมรับ แม้จะมีการตัดเงินทุนสำหรับโครงการนำร่อง แต่งานนี้ยังคงดำเนินต่อไปด้วยความพยายามของผู้ที่ชื่นชอบ เครื่องบินจำลองลำหนึ่งสร้างแบบจำลองมาตราส่วนของเครื่องบินและทำการทดสอบการขว้าง ความสำเร็จที่แท้จริงทำให้สามารถแสดงการบันทึกการทดสอบต่อผู้บริหารของศูนย์ดรายเดนและเอมส์ ครั้งแรกจัดสรร $ 10,000 จากทุนสำรองสำหรับการผลิตอุปกรณ์เต็มรูปแบบและครั้งที่สองตกลงที่จะดำเนินการทดสอบแอโรไดนามิก อุปกรณ์ได้รับการกำหนดชื่อ M2-F1
รุ่นหกเมตรทำจากท่ออลูมิเนียม (โครงสร้างกำลัง) และไม้อัด (ตัวเครื่อง) เสาคู่หนึ่งติดตั้งอยู่ที่ขอบด้านบนของส่วนหาง กระดูกงูอลูมิเนียมภายนอกติดตั้งหางเสือผลลัพธ์ที่ดีของการระเบิดทำให้สามารถเริ่มการทดสอบการขับแท็กซี่ได้ แต่การขาดเครื่องมือโอเวอร์คล็อกที่เหมาะสมทำให้ต้องซื้อรถปอนเตี๊ยกที่มีเครื่องยนต์บังคับซึ่งให้อัตราเร่งของรุ่น 450 กก. เป็น 160-195 กม. / ชม. การควบคุมมีประสิทธิภาพต่ำและไม่ได้ทำให้ผลิตภัณฑ์มีความเสถียรตามที่ต้องการ ปัญหาได้รับการแก้ไขโดยการกำจัดกระดูกงูตรงกลางและปรับปรุงพื้นผิวการควบคุม
ในการวิ่งหลายครั้ง โมเดลถูกยกขึ้นเหนือพื้นถึงความสูง 6 ม. ความสำเร็จของการทดสอบทำให้ผู้เข้าร่วมโครงการสามารถเกลี้ยกล่อมให้ผู้อำนวยการศูนย์ดรายเดนปลดอุปกรณ์สำหรับการวางแผนตนเองออกจากรถได้ หลังจากนั้น การทดสอบแบบจำลองเริ่มต้นขึ้น อุปกรณ์ถูกลากโดยเครื่องบิน C-47 ไปที่ระดับความสูง 3-4 กม. เที่ยวบินร่อนครั้งแรกเกิดขึ้นเมื่อวันที่ 16 สิงหาคม 2506 โดยรวมแล้ว M2-F1 แสดงให้เห็นถึงความเสถียรและการควบคุมที่ดี
การบินที่น่าตื่นเต้นของอุปกรณ์ใหม่รวมถึงต้นทุนที่ต่ำของงานที่ทำทำให้สามารถขยายงานในหัวข้อนี้ได้
ในช่วงกลางปี 1964 NASA หน่วยงานด้านการบินและอวกาศของอเมริกาได้ลงนามในข้อตกลงกับ Northrop สำหรับการก่อสร้างยานพาหนะที่นำกลับมาใช้ใหม่ได้ที่ไม่มีปีกซึ่งทำจากโลหะทั้งหมด 2 ตัวพร้อมตัวถังที่รองรับตัวเอง ยานพาหนะใหม่นี้ถูกกำหนดให้เป็น HL-10 และ M2-F2 ซึ่งแตกต่างกันในโปรไฟล์ของตัวถัง
ในลักษณะที่ปรากฏ M2-F2 โดยพื้นฐานแล้วทำซ้ำ M2-F1: ครึ่งกรวยที่มีพื้นผิวเรียบด้านบนติดตั้งกระดูกงูแนวตั้งคู่หนึ่งโดยไม่มีส่วนยกระดับภายนอก หางเสือสามารถใช้เป็นปีกเบรกได้ เพื่อขยายมุมมอง ห้องนักบินถูกเลื่อนไปข้างหน้า และจมูกถูกเคลือบ เพื่อลดการลากและปรับปรุงสภาพการไหล ตัวโมเดลจึงยาวขึ้นเล็กน้อย ในส่วนท้ายของ M2-F2 มีการติดตั้งแผ่นปิดหน้าท้องสำหรับการควบคุมระยะพิทช์ พื้นผิวด้านบนของตัวเรือเสร็จสมบูรณ์โดยปีกคู่ทรงสูงคู่ ซึ่งให้การควบคุมการม้วนตัวในแอนติเฟส
ตัวถัง Northrop HL-10 เป็นแบบกึ่งโคนคว่ำ โดยมีลำตัวด้านบนโค้งมนและก้นแบน นอกจากนี้ยังมีกระดูกงูตรงกลาง ในส่วนท้ายมีการติดตั้งคานทรงสี่เหลี่ยมคางหมูสองส่วนพร้อมเกราะป้องกันขนาดเล็ก แผงทรงตัวติดตั้งอยู่บนกระดูกงูชั้นนอก และกระดูกงูตรงกลางเป็นหางเสือแบบแยกส่วน แผงบาลานซ์และแผงป้องกันส่วนสูงใช้สำหรับการรักษาเสถียรภาพเฉพาะระหว่างการบินข้ามเสียงและเหนือเสียง เมื่อร่อนหลังจากส่วนที่ใช้งานด้วยความเร็ว M = 0, 6-0, 8 พวกเขาได้รับการแก้ไขเพื่อหลีกเลี่ยงการลดลงอย่างมากในคุณภาพอากาศพลศาสตร์ระหว่างการลงจอด ความเร็วในการลงจอดโดยประมาณควรจะอยู่ที่ประมาณ 360 กม. / ชม.
เนื่องจากเครื่องบินจรวดได้รับการพัฒนาในข้อจำกัดทางการเงินที่ค่อนข้างเข้มงวด เพื่อประหยัดเงิน ยานพาหนะจึงได้รับการติดตั้งอุปกรณ์และส่วนประกอบสำเร็จรูป: เกียร์ลงจอดหลักถูกนำมาจากเครื่องบินขับไล่ F-5 ที่นั่งดีดตัวของเครื่องบินขับไล่ F-106 ที่นั่งส่วนรองรับด้านหน้า - จากเครื่องบิน T-39
เครื่องมือวัดของเครื่องบินยังโดดเด่นด้วยความเรียบง่าย - ในระหว่างเที่ยวบินแรก พวกเขายังขาดเซ็นเซอร์ทัศนคติ เครื่องมือวัดหลัก ได้แก่ มาตรความเร่ง เครื่องวัดระยะสูง ความเร็ว การลื่น และมุมของเซ็นเซอร์โจมตี
ยานพาหนะทั้งสองคันได้รับการติดตั้งเครื่องยนต์ XLR-11 (แรงขับ 3.6 ตัน) ซึ่งใช้ในเครื่องบิน X-15 ในช่วงเวลาสั้นๆ เพื่อเพิ่มระยะระหว่างการลงจอดฉุกเฉิน M2-F2 และ HL-10 ได้รับการติดตั้งเครื่องยนต์จรวดขับเคลื่อนด้วยของเหลวเสริมที่เติมเชื้อเพลิงโดยไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์
ถังน้ำมันเชื้อเพลิงของรุ่นต่างๆ ในระหว่างการทดสอบการโยนนั้นเต็มไปด้วยน้ำที่มีน้ำหนัก 1.81 ตัน
เมื่อวันที่ 12 กรกฎาคม พ.ศ. 2509 การบินร่อนครั้งแรกของ M2-F2 เกิดขึ้น แบบจำลองที่มีน้ำหนัก 2.67 ตันถูกแยกออกจาก B-52 ที่ระดับความสูง 13500 ม. ด้วยความเร็ว M = 0.6 (697 กม. / ชม.) ระยะเวลาของการบินอัตโนมัติคือ 3 นาที 37 วินาที เมื่อวันที่ 10 พฤษภาคม พ.ศ. 2510 มีการลงจอดฉุกเฉิน สาเหตุของการสูญเสียการควบคุมคือ "ขั้นบันไดดัตช์" ซึ่งมุมการหมุนอยู่ที่ 140 องศา
มีการตัดสินใจที่จะฟื้นฟูอุปกรณ์ที่ชำรุดทรุดโทรมโดยการปรับเปลี่ยนการออกแบบเพื่อให้เสถียรภาพด้านข้างของโมเดลซึ่งได้รับตำแหน่ง M2-F3 ได้ติดตั้งศูนย์กระดูกงูและบล็อกเครื่องยนต์ไอพ่นของระบบควบคุม
การทดสอบการโยนกลับมาดำเนินการอีกครั้งในเดือนมิถุนายน พ.ศ. 2513 หกเดือนต่อมา การบินครั้งแรกเกิดขึ้นพร้อมกับเครื่องยนต์จรวดขับเคลื่อนด้วยของเหลวที่ค้ำจุน ในขั้นตอนสุดท้ายของการทดสอบ ซึ่งแล้วเสร็จในปี 1972 M2-F3 ถูกใช้เพื่อแก้ไขงานเสริมต่างๆ รวมถึงการพัฒนาระบบควบคุมระยะไกลซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของโครงการกระสวยอวกาศ ลักษณะการบินของโมเดลยังได้รับการประเมินที่ระดับความสูงจำกัดและโหมดการบินด้วยความเร็ว
ในเดือนธันวาคม พ.ศ. 2509 การทดสอบ HL-10 เริ่มต้นขึ้น สำหรับพวกเขาแล้ว B-52 ก็ถูกใช้เช่นกัน การบินอัตโนมัติครั้งแรกนั้นซับซ้อนด้วยปัญหาร้ายแรง - การควบคุมในทิศทางตามขวางนั้นไม่น่าพอใจอย่างยิ่งประสิทธิภาพของ elevons ในระหว่างการเลี้ยวลดลงอย่างรวดเร็ว ข้อบกพร่องถูกขจัดออกไปโดยการแก้ไขกระดูกงูด้านนอกครั้งสำคัญ ซึ่งทำให้เกิดการไหลเหนือพื้นผิวการควบคุม
ในฤดูใบไม้ผลิของปี 2511 Northrop HL-10 ยังคงวางแผนเที่ยวบินต่อไป การเปิดตัวเครื่องยนต์จรวดขับเคลื่อนด้วยของเหลวแบบค้ำจุนครั้งแรกเกิดขึ้นในเดือนตุลาคม พ.ศ. 2511
HL-10 ยังถูกใช้เพื่อประโยชน์ของกระสวยอวกาศ สองเที่ยวบินสุดท้ายของอุปกรณ์ซึ่งดำเนินการในฤดูร้อนปี 2513 นั้นอุทิศให้กับการฝึกลงจอดโดยเปิดโรงไฟฟ้า ด้วยเหตุนี้ XLR-11 จึงถูกแทนที่ด้วยเครื่องยนต์จรวดเชื้อเพลิงจรวดไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์สามตัว
การทดลองโดยทั่วไปถือว่าประสบความสำเร็จ - เครื่องยนต์ที่ทำงานในระหว่างการลงจอดลดมุมเส้นทางร่อนจาก 18 เป็น 6 องศา อย่างไรก็ตามนักบินของอุปกรณ์ตั้งข้อสังเกตว่าแม้จะมีงานของแนวทางภาคพื้นดิน แต่ก็มีปัญหาบางอย่างในการกำหนดช่วงเวลาของการเปิดเครื่องยนต์จรวด
ตลอดระยะเวลาการทดสอบ HL-10 มีการเปิดตัว 37 ครั้ง ในเวลาเดียวกัน โมเดลตั้งบันทึกความสูง (27.5 กม.) และความเร็ว (M = 1.86) สำหรับเครื่องร่อนจรวดที่มีตัวถังรับน้ำหนัก
ลักษณะทางยุทธวิธีและทางเทคนิค:
ความยาว - 6.45 ม.
ความสูง - 2.92 ม.
ปีกนก - 4, 15 ม.
พื้นที่ปีก - 14, 9 ตร.ม.;
น้ำหนักเปล่า - 2397 กก.
น้ำหนักเต็ม - 2721 กก.
น้ำหนักบินขึ้นสูงสุด - 4540 กก. (เชื้อเพลิง - 1604 กก.)
โรงไฟฟ้า - Reaction Motors XLR-11 เครื่องยนต์จรวดสี่ห้อง (แรงขับสูงสุด 35.7 kN);
ระยะการบิน - 72 กม.;
เพดานที่ใช้งานได้จริง - 27524 ม.
ความเร็วสูงสุด - 1976 km / h;
ค่าสัมประสิทธิ์แรงขับต่อหน่วยมวลคือ 1: 0, 99;
ขนปีก - 304, 7 กก. / ตร.ม.
ลูกเรือ - 1 คน
จัดทำขึ้นตามวัสดุ:
