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| F-16XL | |
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_in_flight_060905-F-1234S-049.jpg/500px-General_Dynamics_F-16XL_(SN_75-0749)_in_flight_060905-F-1234S-049.jpg) 1984年にアメリカ空軍の強化戦術戦闘機契約を巡ってF-15Eと競合したF-16XL | |
| 一般情報 | |
| タイプ | 実験的な戦闘機 |
| 国籍 | アメリカ合衆国 |
| メーカー | ジェネラル・ダイナミクス |
| 主なユーザー | アメリカ空軍 |
| 建造数 | 2 |
| 歴史 | |
| 初飛行 | 1982年7月3日 |
| 引退 | 2009 |
| 開発元 | ジェネラル・ダイナミクス F-16 ファイティング・ファルコン |
ジェネラル・ダイナミクス F-16XL は、クランクアローデルタ翼を備えたF-16 ファイティング ファルコンの派生型です。1981年にアメリカ空軍(USAF) の強化戦術戦闘機(ETF) 競争に参加しましたが、F-15E ストライク イーグルに敗れました。2 機の試作機は棚上げされていましたが、1988 年にNASAに引き渡され、航空学に関する追加研究が行われました。両機とも 2009 年に完全に退役し、エドワーズ空軍基地に保管されています。
発達
スキャンプ
軽量戦闘機プログラムを獲得した直後、ジェネラル・ダイナミクス・フォートワースは、F-16Aとの部品の共通性を維持しながら、空対空および空対地の任務能力の両方を強化することを目標としたF-16派生型の調査を開始した。[1]ハリー・ヒラカー（オリジナルのF-16の設計者）のリーダーシップの下、超音速巡航機動プロトタイプ（SCAMP）プロジェクトが開始された。前進翼を使用するものを含むいくつかの翼設計が検討されたが、超音速での揚抗比がはるかに効率的であるため、大型の「クランクアロー」翼（サーブ35ドラケンに類似）[注 1]が追求された。[2]
同社はNASAのラングレー研究センター[3]と緊密に協力し、風洞試験に多額の研究開発資金を投入した。数年にわたって設計が改良され、 1980年後半にはF-16XLの最終設計が完成した[4]。
強化された戦術戦闘機競技
1980年に米空軍がパートナーとして契約し、[5] 3番目[注2]と5番目[注3]の生産型F-16の胴体を改修用に提供した。この2機の胴体がF-16XLの唯一の例となった。[6]
1981年3月、米空軍はF-111 アードバークの後継機を調達するため、強化戦術戦闘機（ETF）プログラムを発表した。[7]このコンセプトは、戦闘機の護衛や妨害支援などの追加支援を必要とせずに、遠距離阻止任務を遂行できる航空機を想定していた。ジェネラル・ダイナミクスはF-16XLを提出し、マクドネル・ダグラスはF-15 イーグルの派生型を提出した。この2機は同じ役割を競っていたが、設計アプローチはかなり異なっていた。F -15EはベースとなるF-15BやDからの変更がほとんど必要なかったが、F-16XLはオリジナルのF-16とは構造上および空力上大きな違いがあった。[8]そのため、F-16XLを量産するには、より多くの労力、時間、資金が必要だっただろう。[9]さらに、F-15Eには2つのエンジンがあり、最大離陸重量が大幅に増加し、エンジン故障の場合の冗長性も確保されていた。 [9] [注4]
1984年2月、米空軍はETF契約をマクドネル・ダグラス社に発注した。[10] [11] [12] 2機のF-16XLは空軍に返還され、エドワーズ空軍基地に保管された。[13]ジェネラル・ダイナミクスが競争に勝っていたら、F-16XLはF-16E/F（Eは単座、Fは複座）として生産されていたはずだった。 [14]
デザイン
ベースとなるF-16Aの主翼と後部水平操縦翼面は、元の主翼より115%大きいクランクアローデルタ翼に交換された。[15]グラファイトビスマレイミド複合材を多用することで595ポンド（270 kg）の軽量化を実現したが、 [16] F-16XL-1とXL-2は、元のF-16Aよりそれぞれ4,100ポンド（1,900 kg）と5,600ポンド（2,500 kg）重くなった。[17] [注 5]
あまり目立たないが、胴体サブアセンブリのジョイント部分に2つのセクションを追加することで、胴体が56インチ（140 cm）長くなっている。[15]新しい主翼の設計では、尾部を3.16°上方に傾ける必要があり、[18]離着陸時に舗装にぶつからないように腹側のフィンが取り外された。[19] F -16XL-2には、後のF-16の派生型に搭載されることになるより大きな空気取り入れ口も装備された。[20]
これらの変更により、超音速飛行での揚抗比が25%向上し[21]、亜音速飛行では同等のままとなり[22]、高速低高度での操縦性が良好になったと報告されている。[23]拡張により機内燃料容量が4,350ポンド（1,970 kg）、約65%増加した。[15] [注 6] F -16XLはF-16Aの2倍の兵器を搭載でき、50%遠くまで運ぶことができた。[26]拡大された主翼と強化されたハードポイントにより、高度に構成可能なペイロードが可能になった。[27]
- 16×1,000ポンド（450 kg）の主翼ハードポイント
- 5×2,000ポンド（910 kg）の主翼ハードポイント
- 胴体下部に半埋め込み式AIM-120 AMRAAMステーション×4基[注7]
- 2×翼端ステーション
- 1×センターライン駅[注8]
- 2×翼「ヘビー/ウェット」ステーション[注9]
- 2×チンLANTIRNステーション
NASAのテスト
1988年、この2機は高速民間輸送（HSCT）プログラムの超音速層流研究のため、NASAエイムズ・ドライデン飛行研究施設に引き渡された。 [28] F-16XLは、クランクアロー型の翼と高速、高高度能力のため、これらのテストに最適であると考えられた。[29]テストはNASAと業界のチームによって実施され[注 10]、翼上の層流を実現し、数値流体力学（CFD）設計手法を検証し、アクティブ吸引システムをテストすることを目的としていた。[30]これらのテストには、パッシブまたはアクティブ吸引空気力学手袋の取り付けが含まれていた。アクティブ吸引手袋は、超音速飛行中に翼上の乱気流を吸い取り、層流を回復して抗力を減らすことを目的としていた。[31] [32] [33] F-16XL実験の開発と調整はNASAラングレー研究センターが行った。[34]
F-16XL-1には左翼を覆うアクティブサクショングローブが取り付けられていた。[35]ノースアメリカン・アビエーション社が設計・製造したこの機体は、レーザーカットされた穴が公称0.0025インチ（0.064 mm）の直径で、均一な2,500平方インチ（390/cm 2）間隔で開けられていた。[35]吸引力は、 20mm機関砲の弾薬が収められていたコンベア880空調ターボコンプレッサーによって供給された。[31] [35]このグローブは翼の5平方フィート（0.46 m 2 ）以上を覆っていた。全体として、 F-16XL-1は1990年5月から1992年9月までの間に31回の試験飛行を完了した。[32]その後、離陸性能、エンジン騒音、ソニックブーム現象の試験に使用された。[36]
F-16XL-2は、エンジンをより強力なゼネラル・エレクトリックF110-129に交換された。[12] [37]この機は、 ETFのテストでは達成されなかったF-16XLの設計目標である限定的な超音速巡航を達成し、軍用最大出力で高度20,000フィート (6,100 m) でマッハ1.1に達した。 [38]右翼にはパッシブグローブ、左翼にはアクティブサクショングローブが取り付けられていた。[32]パッシブグローブには、翼上の流れの特性を測定する計器が取り付けられていた。[39]アクティブサクショングローブはボーイングによって設計・製造され、チタン製で、レーザーカットされた穴が1,200万個以上あり、穴の直径はそれぞれ0.0025インチ (0.064 mm)、間隔は0.010～0.055インチ (0.025～0.140 cm)であった。[40] [31] [41]吸引はボーイング707の客室内空気加圧ターボコンプレッサーによって行われ、20mm弾薬ドラムがあった場所に設置され、右翼の上に排気された。[42] [32] [33]全体として、F-16XL-2は1995年10月から1996年11月にかけて45回の試験飛行を実施した。[43] [31]
超音速での層流の実現に向けて「大きな進歩」があったものの、どちらの航空機も意図した速度と高度で必要な層流特性を達成できなかった。[44] [45] [46]それにもかかわらず、NASAの職員はテストプログラムは成功したとみなした。[32] NASAは超音速層流の研究を継続するために、高速民間輸送機にもっと似ているツポレフTu-144の使用を一時的に検討したが、予算が限られていたためこのアイデアは追求されなかった。[47]
1999年の試験プログラムの終了に伴い、両機のF-16XLはNASAドライデン基地に保管された。[12] 2007年、ボーイングとNASAは、ソニックブーム緩和技術のさらなる試験を行うために、F-16XL-1を飛行状態に戻し、米空軍のF-16ブロック40で見られる多くの改良を施してアップグレードする可能性を検討した。 [48] F-16XL-1はドライデン基地でタクシー試験が行われ、システムチェックが行われた。[48]しかし、両機のF-16XLは2009年に退役し、エドワーズ空軍基地に保管された。[49]
F-16XL 航空機の展示
- 75-0747 – ミュージアムエアパーク、空軍飛行センター博物館、エドワーズ空軍基地、カリフォルニア州[50]
- 75-0749 – カリフォルニア州エドワーズ空軍基地の空軍飛行センター博物館に保管中[50]
仕様（F-16XL 2号機）
Darlingからのデータ、 [51] F-16.net、[52] Piccirillo [53]
一般的な特徴
- 乗員: 1人 (XL #1) または 2人 (XL #2)
- 長さ: 54 フィート 2 インチ (16.51 メートル)
- 翼幅: 32フィート5インチ (9.88 m) (翼端にAIM-9を装備した場合は34フィート3インチ (10.44 m)) [54]
- 高さ: 17 フィート 7 インチ (5.36 m)
- 翼面積: 663平方フィート (61.6 m 2 )
- 自重: 21,157ポンド (9,600 kg) [17]
- 総重量: 48,000 ポンド (21,800 kg)
- 最大離陸重量: 48,000 ポンド (21,800 kg)
- 動力源:ゼネラル・エレクトリック F110 -GE-100ターボファン1 基、乾燥推力 17,100 lbf (76 kN)、アフターバーナー付き 28,900 lbf (129 kN)
パフォーマンス
- 最高速度: 1,350 mph (2,170 km/h、1,170 kn) [注 11]
- 最高速度:マッハ2.0
- 航続距離: 2,285マイル (3,675 km、1,985 nmi) (最長は1985年10月まで[57] )
- フェリー航続距離: 2,580マイル (4,160 km、2,245 nmi) (2x 600 USガロン (2,300 L) ドロップタンク付き[25] )
- 実用上昇限度: 55,000フィート (16,750 m) [55]
- 上昇率: 62,000フィート/分 (310 m/s) [52]
武装
- 砲：20mmM61バルカン回転砲1門[注12]
- ハードポイント:最大 15,000 ポンド (6,800 kg) の積載量を持つ 17 個のパイロン (注: ステーション 2～5 と 13～16 は F-15E と同様にグループに分割されています)
参照
関連開発
同等の役割、構成、時代の航空機
関連リスト
参考文献
引用
- ^ Piccirillo 2014、7 ページ：「これらは、航続距離とペイロードの延長、基本ミッションの拡張、および航空機の高度なバージョンまたは派生構成の開発を目的としていました。重要なのは、これらは、基本的な F-16 設計との共通性を最大限に維持しながら、空対空および空対地の両方の能力を強化することを目的としていたことです。」
- ^ ab Piccirillo 2014、p. 7-10.
- ^ チェンバース2000、156-158頁。
- ^ Piccirillo 2014、34–35、69–70 ページ。
- ^ Piccirillo 2014、第3章。
- ^ abc ピッシリーロ 2014、76–77 ページ
- ^ ピッキリロ 2014年、149頁。
- ^ Piccirillo 2014、159 ページ：「...F-16E は、基本的な F-16 機体に大幅な変更を必要としました。... F-15E に必要な変更は、GAO によって F-16E に必要な変更ほど大きくはないとみなされ、主に翼の構造変更と着陸装置の強化で構成されていました。」
- ^ abc ピッシリーロ 2014、156–157 ページ
- ^ ピッキリロ 2014年、161頁。
- ^ “1984年2月24日：F-15が空軍の新たなデュアルロール戦闘機に”. www.aftc.af.mil . 空軍飛行試験センター. 2021年2月24日. 2023年3月8日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2023年3月8日閲覧。
- ^ abc Walton, Bill (2017-11-11). 「F-16XL: この先進的な F-16 の派生型は F-15E ストライクイーグルに敗れたが、より優れていたのか?」Avgeekery.com。 2023-02-12 にオリジナルからアーカイブ。 2023-02-12に取得。
- ^ ピッキリロ 2014、169ページ。
- ^ ピッキリロ 2014年、143頁。
- ^ abcd ピチリロ 2014、69 ページ
- ^ ピッキリロ 2014、74ページ。
- ^ abc ピッシリーロ 2014、60–61 ページ
- ^ ピッキリロ 2014、78ページ。
- ^ ピッキリロ 2014、75ページ。
- ^ Piccirillo 2014、83–84 ページ。
- ^ Piccirillo 2014、116 ページ：「速度がマッハ 1.0 に近づくにつれて、F-16XL の比較的巡航効率が向上し、マッハ 1.4 では、F-16XL の揚抗比は F-16C よりも 25 パーセント高くなりました。」
- ^ Piccirillo 2014、9 ページ：「...クランクアロー、カナードデルタ、ベースライン F-16 の L/D 比は亜音速では基本的に同じでした...」
- ^ F. クリフトン・ベリー・ジュニア「F-16XLの革命的進化」。Air & Space Forces Magazine。2023年2月12日時点のオリジナルよりアーカイブ。2023年2月21日閲覧。
- ^ ピッキリロ 2014年、84ページ。
- ^ Piccirillo 2014、p. 116より。
- ^ ピッキリロ 2014年、291頁。
- ^ abcd Piccirillo 2014、pp. 85–87
- ^ Piccirillo 2014、183–184 ページ。
- ^ アンダース＆フィッシャー 1999、5ページ。
- ^ アンダース＆フィッシャー 1999、p.2より。
- ^ abcde Piccirillo 2014、pp. 183–187
- ^ abcde 「NASA - NASA Dryden Technology Facts - F-16XL Supersonic Laminar Flow」。www.nasa.gov。NASA。2023年3月4日時点のオリジナルよりアーカイブ。2023年3月4日閲覧。
- ^ アンダーソン＆ボーンマイヤー 1992、2-3ページ。
- ^ 「過去のプロジェクト：F-16XL船＃2超音速層流制御」NASA。2017年5月10日。2022年11月26日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2023年3月5日閲覧。
- ^ abc ピッシリーロ 2014、199–202 ページ。
- ^ ピッキリロ 2014、184ページ。
- ^ ピッキリロ 2014、202頁。
- ^ Piccirillo 2014、p. 202：「F-16XL-2 は、アフターバーナーを使用せずに、フル軍事力で高度 20,000 フィートでマッハ 1.1 を維持することにより、限定的なスーパークルーズ性能を実証することもできました。」
- ^ ピッキリロ 2014年、206頁。
- ^ Piccirillo 2014、209–210 ページ。
- ^ アンダース＆フィッシャー 1999、12ページ。
- ^ Piccirillo 2014、211–214 ページ。
- ^ アンダース＆フィッシャー 1999、23ページ。
- ^ Piccirillo 2014、226–227 ページ。
- ^ アンダーソン＆ボーンマイヤー 1992年、4～5頁。
- ^ アンダース＆フィッシャー 1999、40-42ページ。
- ^ Piccirillo 2014、227–228 ページ。
- ^ ab Piccirillo 2014、pp. 281–283
- ^ “F-16XL (Ship #1)”. NASAアームストロング飛行研究センター. 2011年4月19日. 2016年6月19日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2021年1月31日閲覧。
- ^ ab “Aircraft Inventory List”. The Flight Test Museum Foundation. 2023年3月18日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2023年3月6日閲覧。
- ^ ダーリング2003、63、64、69頁。
- ^ ab "F-16 XL, Cranked-Arrow Wing", F-16、2009年4月22日時点のオリジナルよりアーカイブ、 2009年4月18日閲覧。。
- ^ Piccirillo 2014、第4章：設計と建設の詳細。
- ^ ピッキリロ 2014、71ページ。
- ^ Piccirillo 2014、p. 203より。
- ^ ピッキリロ 2014、123ページ。
- ^ ピッキリロ 2014、303ページ。
注記
- ^ 「クランクアロー」デルタ翼は、SCAMPプログラム中にジェネラルダイナミクスのエンジニアによって研究されたドラケンから生まれました。[2]
- ^ シリアルナンバー75-0747、後にF-16XL-2となる、1980年10月の航空ショーでの事故で大きな損傷を受けた[6]
- ^ シリアルナンバー75-0749; F-16XL-1となる[6]
- ^ F-16Eの最大離陸重量は48,000ポンド（22,000 kg）であったのに対し、F-15Eは80,000ポンド（36,000 kg）であった[9]
- ^ 乾燥重量: XL-1は19,690ポンド (8,930 kg)、XL-2は21,157ポンド (9,597 kg)、F-16Aは15,586ポンド (7,070 kg) [17]
- ^ 11,300ポンド（5,100 kg）弱[24] [25] 、 F-16Aの6,950ポンド（3,150 kg）[15]から増加
- ^ AIM-120ダミーは木材と金属板で製造され、F-16XL飛行実証機の下面に取り付けられたが、これはAIM-120ミサイルがまだ標準のF-16に統合されていなかったためである。半潜水型ミサイルハウジングとそれに関連するエジェクターランチャーの組み込みには、別途開発と統合の作業が必要であった。[27]
- ^ 300ガロンドロップタンク用[27]
- ^ 600ガロンタンク2基または空対地兵器4基を搭載することを想定しているが、同時に両方を搭載することはできない[27]
- ^ NASAのチームにはエイムズ・ドライデン飛行研究施設とラングレー研究センターが含まれ、業界パートナーにはボーイング、マクドネル・ダグラス、ロックウェル・インターナショナルが含まれた[30]
- ^ マッハ2.0は1990年から1992年頃の超音速層流試験でのみ達成された。[55 ]それ以前の最高速度はマッハ1.95に制限されていたが、より高速化が可能であったと思われる。[56]
- ^ 弾薬庫は1991年から1992年にかけて撤去され、空気力学的グローブテスト用の吸引力を提供するターボコンプレッサーに置き換えられた[31]
文献
- Anders, Scott G.; Fischer, Michael C. (1999年12月1日). F-16XL-2 超音速層流制御飛行試験実験 (技術レポート). NASA ラングレー研究センター. NASA/TP-1999-209683 . 2023年3月5日閲覧。
- アンダーソン、ビアンカ T.; ボーン・マイヤー、マルタ (1992 年 10 月 1 日)。F-16XL 船 1 および 2 における超音速層流制御研究の概要。アナハイム、カリフォルニア州: NASA。93N11221。2023年3月 4 日に閲覧。
- Chambers, Joseph R. (2000 年 10 月 1 日)。 「自由のパートナー: 1990 年代のラングレー研究センターによる米国軍用航空機への貢献」(PDF)。NASA。2023年2 月 21 日閲覧。
- ダーリング、ケブ（2003）。F -16 ファイティング ファルコン。戦闘伝説。ロンドン：クロウッド プレスUK。ISBN 978-1-84037-399-8。
- Piccirillo, Albert C. (2014)。飛行の優雅さ: F-16XL 実験プロトタイプの包括的な歴史と NASA の飛行研究におけるその役割( PDF )。ワシントン DC: NASA。ISBN 978-1-62683-022-6. 2023年2月20日閲覧。
外部リンク
ウィキメディア・コモンズには、 F-16XLに関連するメディアがあります。
- 「F-16XL」、DFRC（写真ギャラリー）、第 1 巻、NASA、2005 年 9 月 8 日にオリジナルからアーカイブ、フォトギャラリー2
- F-16XL実験報告書(PDF) 、ドライデン：NASA、1999年12月、 2023年6月6日にオリジナル(PDF)からアーカイブ、2005年5月24日取得。
- 「F-16XL の革命的進化」、エアフォース誌、1983 年 11 月。
- 「NASA は F-16XL を再び飛行させる可能性がある」、Flight International、Flight global、2007 年。
- 「F-16 設計者ハリー・ヒラカー」、コードワン マガジン、ロッキード マーティン、1991 年。
- 「ハリー・ヒラカー - F-16 の父」、コードワン、1991 年 7 月、2007 年 2 月 2 日のオリジナルからアーカイブ
- バウアー、ジョセフ 'ジョー'、F-16XL、ATT、2008-10-06 にオリジナルからアーカイブ