Northrop HL-10 adalah salah satu dari 5 pesawat di Pusat Penelitian Penerbangan Edwards NASA (Dryda, California). Mesin ini dibuat untuk mempelajari dan menguji kemampuan manuver dan pendaratan yang aman dari pesawat dengan kualitas aerodinamis rendah setelah kembali dari luar angkasa. Studi menggunakan HL-10 dan perangkat serupa lainnya dilakukan pada Juli 1966 - November 1975.
Berdasarkan studi teoritis pada awal 1950-an, kerucut hidung tumpul diakui sebagai bentuk paling optimal untuk kepala rudal balistik yang menjanjikan. Saat memasuki atmosfer, gelombang kejut terpisah yang muncul di depan peralatan dengan kepala seperti itu secara signifikan mengurangi beban termal dan memungkinkan untuk meningkatkan massa hulu ledak dengan mengurangi ketebalan lapisan pelindung panas.
Spesialis NACA yang mengambil bagian dalam pekerjaan ini menemukan bahwa ketergantungan ini juga dipertahankan untuk setengah kerucut. Mereka juga mengungkapkan fitur lain: selama aliran hipersonik, perbedaan tekanan aliran pada permukaan bawah dan atas menciptakan daya angkat, yang secara signifikan meningkatkan kemampuan manuver pesawat saat meninggalkan orbit.
Kendaraan dengan badan pembawa (skema ini menerima nama ini), dalam hal karakteristik meluncurnya, menempati posisi perantara antara kapsul balistik dan pesawat orbital. Selain itu, penggunaan kapsul keturunan di pesawat ruang angkasa berawak membutuhkan biaya peluncuran dan pemulihan yang signifikan. Keuntungan dari "rumah bantalan beban" termasuk kesempurnaan desain yang tinggi, dapat digunakan kembali, biaya pengembangan yang lebih rendah dibandingkan dengan sistem konferensi video tradisional, dll.
Spesialis Laboratorium. Ames, (selanjutnya disebut Ames Center), dihitung model alatnya berupa setengah kerucut tumpul dengan permukaan atas rata. Untuk stabilitas arah, seharusnya menggunakan dua lunas vertikal, yang melanjutkan kontur badan pesawat. Pesawat ruang angkasa kembali dari konfigurasi ini diberi nama M2.
Studi serupa dilakukan di Langley Center. Karyawan telah menghitung beberapa skema untuk sistem konferensi video dengan badan penahan beban. Yang paling menjanjikan di antaranya adalah proyek HL-10 ("Pendaratan Horizontal"; 10 adalah nomor seri model yang diusulkan). Aparatus HL-10 memiliki permukaan atas bagian tengah kapal yang hampir bulat dengan tiga lunas, bagian bawah yang datar dan sedikit melengkung.
Mengingat kinerja tinggi pesawat ruang angkasa, NASA, bersama dengan Angkatan Udara, pada tahun 1961 mempertimbangkan proposal untuk digunakan dalam program bulan untuk kembalinya astronot. Namun, proyek tersebut tidak diterima. Meskipun ada pemotongan dana untuk proyek percontohan, pekerjaan ini berlanjut berkat upaya para penggemar. Salah satu model pesawat membuat model skala pesawat dan melakukan uji lempar. Keberhasilan nyata telah memungkinkan rekaman tes untuk didemonstrasikan kepada manajemen Dryden dan Ames Center. Yang pertama mengalokasikan $ 10.000 dari dana cadangan untuk pembuatan peralatan skala penuh dan yang kedua setuju untuk melakukan tes aerodinamis. Perangkat itu diberi sebutan M2-F1.
Model enam meter terbuat dari tabung aluminium (struktur tenaga) dan kayu lapis (bodi). Sepasang elevon dipasang di tepi atas bagian ekor. Lunas aluminium eksternal dilengkapi dengan kemudi. Hasil yang baik dari blowdown memungkinkan untuk memulai tes taxi. Tetapi kurangnya alat overclocking yang cocok memaksa pembelian Pontiac dengan mesin paksa, yang memberikan akselerasi model 450 kg menjadi 160-195 km / jam. Kontrol memiliki efisiensi rendah dan tidak memberikan stabilisasi produk yang diperlukan. Masalahnya diselesaikan dengan menghilangkan lunas pusat dan meningkatkan permukaan kontrol.
Dalam beberapa putaran, model diangkat di atas tanah hingga ketinggian 6 m Keberhasilan tes memungkinkan peserta proyek untuk membujuk direktur Pusat Dryden untuk melepaskan perangkat untuk perencanaan sendiri dari mobil. Setelah itu, uji lempar model dimulai, perangkat ditarik oleh pesawat C-47 hingga ketinggian 3-4 km. Penerbangan layang pertama terjadi pada 16 Agustus 1963. Secara keseluruhan, M2-F1 menunjukkan stabilitas dan penanganan yang baik.
Penerbangan spektakuler dari perangkat baru, serta rendahnya biaya pekerjaan yang dilakukan, memungkinkan untuk memperluas pekerjaan pada topik ini.
Pada pertengahan 1964, badan kedirgantaraan Amerika, NASA, menandatangani perjanjian dengan Northrop untuk pembangunan dua kendaraan logam tanpa sayap yang dapat digunakan kembali dengan bodi mandiri. Kendaraan baru diberi nama HL-10 dan M2-F2, yang berbeda dalam profil bodi pembawa.
Dalam penampilan, M2-F2 pada dasarnya mengulangi M2-F1: setengah kerucut dengan permukaan datar atas dilengkapi dengan sepasang lunas vertikal tanpa elevon eksternal, kemudi dapat digunakan sebagai penutup rem. Untuk memperluas pandangan, kokpit digeser ke depan, dan hidungnya diberi kaca. Untuk mengurangi hambatan dan memperbaiki kondisi aliran, bodi model sedikit diperpanjang. Di bagian ekor M2-F2, flap ventral ditempatkan untuk kontrol pitch, permukaan atas lambung dilengkapi dengan sepasang flap elevon, yang menyediakan kontrol roll di antifase.
Lambung Northrop HL-10 adalah semi-kerucut terbalik dengan badan pesawat bagian atas yang membulat dan bagian bawah yang rata. Selain itu, ada lunas pusat. Di bagian ekor, dua elevon trapesium dengan perisai kecil dipasang. Panel penyeimbang dipasang di lunas luar, dan lunas tengah adalah kemudi yang terbelah. Panel penyeimbang dan pelindung elevon digunakan untuk stabilisasi hanya selama penerbangan trans dan supersonik. Saat meluncur setelah bagian aktif dengan kecepatan M = 0, 6-0, 8, mereka diperbaiki untuk menghindari penurunan tajam dalam kualitas aerodinamis selama pendaratan. Perkiraan kecepatan pendaratan seharusnya sekitar 360 km / jam.
Karena pesawat roket dikembangkan dalam kendala keuangan yang agak ketat, untuk menghemat uang, kendaraan dilengkapi dengan unit dan elemen yang sudah jadi: roda pendarat utama diambil dari pesawat tempur F-5, kursi lontar dari pesawat tempur F-106 kursi, dukungan depan - dari pesawat T-39.
Instrumentasi pesawat juga dibedakan oleh kesederhanaannya - selama penerbangan pertama, mereka bahkan tidak memiliki sensor sikap. Alat ukur utama adalah accelerometer, altimeter, speed, slip dan angle of attack sensor.
Kedua kendaraan dilengkapi dengan mesin XLR-11 (daya dorong 3,6 ton), yang digunakan untuk waktu yang singkat pada pesawat X-15. Untuk meningkatkan jangkauan selama pendaratan darurat, M2-F2 dan HL-10 dilengkapi dengan mesin roket propelan cair tambahan yang berbahan bakar hidrogen peroksida.
Tangki bahan bakar model selama tes lemparan diisi dengan air seberat 1,81 ton.
Pada 12 Juli 1966, penerbangan luncur pertama M2-F2 berlangsung. Model dengan berat 2,67 ton dipisahkan dari B-52 pada ketinggian 13500 m dengan kecepatan M = 0,6 (697 km / jam). Durasi penerbangan otonom adalah 3 menit 37 detik. Pada 10 Mei 1967, pendaratan darurat terjadi. Alasan hilangnya kontrol adalah "langkah Belanda", di mana sudut gulungan adalah 140 derajat.
Diputuskan untuk mengembalikan peralatan bobrok dengan memodifikasi desain. Untuk memberikan stabilitas lateral pada model, yang menerima penunjukan M2-F3, memasang lunas tengah dan blok mesin jet dari sistem kontrol.
Tes lemparan dilanjutkan kembali pada Juni 1970. Enam bulan kemudian, penerbangan pertama berlangsung dengan dimasukkannya mesin roket propelan cair penopang. Pada tahap akhir pengujian, selesai pada tahun 1972, M2-F3 digunakan untuk menyelesaikan berbagai tugas tambahan, termasuk pengembangan sistem kendali jarak jauh sebagai bagian dari program Pesawat Ulang-alik. Karakteristik penerbangan model juga dievaluasi pada mode penerbangan ketinggian dan kecepatan yang membatasi.
Pada bulan Desember 1966, tes lemparan HL-10 dimulai. Bagi mereka, B-52 juga digunakan. Penerbangan otonom pertama diperumit oleh masalah serius - kemampuan kontrol dalam arah melintang sangat tidak memuaskan, efisiensi elevon selama belokan turun tajam. Cacat dihilangkan dengan revisi signifikan dari lunas luar, yang membentuk aliran di atas permukaan kontrol.
Pada musim semi 1968, penerbangan yang direncanakan Northrop HL-10 dilanjutkan. Peluncuran pertama mesin roket propelan cair penopang berlangsung pada Oktober 1968.
HL-10 juga digunakan untuk kepentingan Space Shuttle. Dua penerbangan terakhir peralatan, yang dilakukan pada musim panas 1970, dikhususkan untuk berlatih pendaratan dengan pembangkit listrik dihidupkan. Untuk tujuan ini, XLR-11 diganti dengan tiga mesin roket propelan cair hidrogen peroksida.
Eksperimen ini secara umum dianggap berhasil - mesin yang beroperasi selama pendaratan mengurangi sudut jalur luncur dari 18 menjadi 6 derajat. Namun, pilot peralatan mencatat bahwa, terlepas dari pekerjaan sarana bimbingan darat, ada beberapa kesulitan dalam menentukan saat menyalakan mesin roket.
Selama seluruh periode pengujian, HL-10 menyelesaikan 37 peluncuran. Pada saat yang sama, model mencatat ketinggian (27,5 km) dan kecepatan (M = 1,86) untuk peluncur roket dengan tubuh yang menahan beban.
Karakteristik taktis dan teknis:
Panjang - 6,45 m;
Tinggi - 2,92 m;
Rentang Sayap - 4, 15 m;
Area sayap - 14, 9 m²;
Berat kosong - 2397 kg;
Berat penuh - 2721 kg;
Berat lepas landas maksimum - 4540 kg (bahan bakar - 1604 kg);
Pembangkit listrik - Motor Reaksi XLR-11 mesin roket empat ruang (dorong hingga 35,7 kN);
Jangkauan penerbangan - 72 km;
Langit-langit praktis - 27524 m;
Kecepatan maksimum - 1976 km / jam;
Koefisien gaya dorong per satuan massa adalah 1: 0, 99;
Pemuatan sayap - 304, 7 kg / m²;
Kru - 1 orang.
Disiapkan berdasarkan bahan:
