ロックウェルMBB X-31

X-31
X-31 航空機が VECTOR のテスト飛行から戻ってきました。
一般情報
タイプ	実験機
国籍	アメリカ / ドイツ
メーカー	ロックウェル/メッサーシュミット ベルコウ ブローム
主なユーザー	DARPA NASA DLR
建造数	2
歴史
初飛行	1990年10月11日

ロックウェル・メッサーシュミット・ベルコウ・ブローム X-31は、戦闘機の推力偏向技術をテストするために設計された実験用ジェット機です。この機体は、ロックウェルとメッサーシュミット・ベルコウ・ブローム(MBB) によって設計および製造され、米国とドイツの合同 の戦闘機機動性向上プログラムの一環として、ピッチとヨーの制御権限を追加して、ほとんどの従来型戦闘機よりも大幅に機動性を高めました。高度な飛行制御システムにより、従来の航空機では失速したり制御を失ったりする高迎え角でも制御された飛行が可能になりました。2 機が製造され、そのうち 1 機が現在も残っています。

最初の国際的なXプレーン計画として、国防高等研究計画局（DARPA）が米国政府のトップレベルの管理を行い、米海軍は海軍航空システム司令部（NAVAIR）を通じて軍事代理人として機能した。^[1] NASAは、ラングレー研究センターとドライデン飛行研究センターを通じてX-31計画を支援した。^[1]米空軍飛行試験センターは参加試験機関であった。^[1]

X-31の設計は本質的には全く新しい機体設計であったが、イギリス航空宇宙実験機プログラム（カナード翼付きの主翼タイプの選択、および胴体下部の空気取り入れ口）、ドイツのTKF-90（主翼平面形状コンセプトと胴体下部の空気取り入れ口）、F/A-18ホーネット（コックピット、射出座席、キャノピーを含む前部胴体、発電機）、F-16ファイティング・ファルコン（着陸装置、燃料ポンプ、ラダーペダル、前輪タイヤ、非常用動力装置）、F-16XL（前縁フラップ駆動装置）、V-22オスプレイ（操縦翼面アクチュエーター）、セスナ・サイテーション（主脚の車輪とブレーキ）、F-20タイガーシャーク（ヒドラジン緊急空中始動システム、後に交換）、B-1ランサー（カナード翼に使用される操縦翼のスピンドル）など、以前の生産、試作、概念的な航空機設計の設計要素や実際の部品から大幅に借用した。これは意図的に行われたもので、飛行可能な部品を使用することで開発時間とリスクが削減される。2機のみの生産のためにツールのコストを削減するために、ロックウェルは「フライアウェイツール」コンセプト（おそらくこのプログラムの最も成功したスピンオフ）を開発した。これは、15個の胴体フレームをCNCで製造し、固定具で結び付け、測量機器で工場の床に取り付けるというものである。その後、そのアセンブリが飛行機のツールとなり、その周りに飛行機が組み立てられ、独自のツールで「飛び去る」ことになった。^[1]

2機のX-31が製造され、最初の1機は1990年10月11日に飛行した。 ^[2] 1990年から1995年にかけて500回を超える試験飛行が行われた。X-31はカナードデルタ 、すなわちデルタ翼の航空機で、カナード前翼を主ピッチ制御に、副次的に推力偏向制御に使用している。カナードデルタは、サーブ ビゲン戦闘機で以前に使用されており、その後、ユーロファイター タイフーン、ダッソー ラファール、グリペンなどの戦闘機で一般的になった。これらはすべて、X-31より数年前に設計され飛行していた。X-31は、クランクデルタ翼（サーブ 35 ドラケンやF-16XLプロトタイプに類似）と、後部胴体に沿った固定ストレーキ、および安定性と操縦性を高めるための一対の可動式コンピュータ制御カナードを特徴としていた。無尾翼航空機と同様に、可動式の水平尾翼はなく、方向舵付きの垂直尾翼のみがある。ピッチとロールは、排気を誘導する3つのパドル（推力偏向）の助けを借りてカナードによって制御される。最終的に、X-31の1機で​​のシミュレーションと飛行試験により、推力偏向ノズルが十分なヨーとピッチの制御を提供したため、垂直尾翼がなくても飛行が安定することが示された。^[3]

飛行試験中、X-31 機はいくつかのマイルストーンを達成した。1992 年 11 月 6 日、X-31 は 70 度の迎え角で制御された飛行を達成した。1993 年 4 月 29 日、2 機目の X-31 は、従来の航空機の通常の迎え角の範囲を大きく超えて飛行しながら、失速後操縦を使用して急速な最小半径の 180 度の旋回を成功させた。この操縦は、MBB の従業員であり、空対空戦闘で失速後飛行を使用することを提唱したヴォルフガング ハーブスト博士にちなんで「ハーブスト操縦」と呼ばれている。 ^[4]ハーブストは、X-31 の基礎となったロックウェル SNAKE の設計者であった。^[5]

1990年代半ばにこのプログラムは再活性化し始め、米国とドイツは1999年4月に以前の投資を活用するためにVECTORプログラムの協力を開始する覚書に署名した。^[6] 5,300万ドルのVECTORプログラムは2000年1月に開始された。 ^{[7] VECTORは、米国海軍、ドイツの防衛調達機関BWB、ボーイングの}ファントムワークス、およびDASAを含む合弁事業であり、当初はスウェーデンが参加する予定であったが、財政的制約のために撤退した。^[8]飛行試験の場所として、メリーランド州のパタクセントリバー海軍航空基地が選ばれた。 2002 年から 2003 年にかけて、X-31 はまず上空 5,000 フィート (1,500 m) の仮想滑走路で非常に短い離着陸アプローチを飛行し、慣性航法システム/全地球測位システムが地上着陸に必要なセンチメートルの精度で航空機を正確に誘導することを確認しました。その後、このプログラムは、高迎角 (24 度) と短距離着陸による有人航空機の初めての自律着陸に至りました。この技術には、 Integrinautics の擬似衛星技術に基づく差動 GPS システムと、Nordmicro の小型フラッシュ エア データ システムが使用されました。^[要出典]

• BuNo 164584 、292回の飛行 – 1995年1月19日、カリフォルニア州エドワーズ空軍基地の北で墜落した。墜落の原因はピトー管内の氷で、飛行制御コンピュータに誤った対気速度データが送信されたことだった。原因としては、加熱されたピトー管が非加熱のキールプローブに交換されたこと、地上要員/パイロットがコンピュータ制御を無効にするオプションを知らなかったことなどが挙げられる。パイロットは無事脱出した。^{[9] [10] [11]} NASAは2005年に「X-31: Breaking the Chain」という映画を発表し、この出来事を検証した。^[12] X-31試験の目新しさは、従来のジェット戦闘機では不可能な操縦を可能にする画期的な飛行制御装置（カナード翼とエンジンバッフル）のコンピュータ制御であった。この映画では、テストパイロットが命を守るために（正しく）脱出したにもかかわらず、制御不能に陥った原因となった、独立したエラーの組み合わせ（例えば、同行していた追跡パイロットがテストパイロットの基地との無線通信を聞き取れなかったなど）について長々と説明している。墜落の映像では、パイロットが脱出した後、コンピューターが誤ったデータを適用して飛行を制御しようとしたため、航空機が異常な姿勢をとった様子が映っている。
• BuNo 164585、288回の飛行、最後の飛行は2003年。ドイツのシュライスハイムにあるドイツ航空博物館に常設展示されています。

ジェーンズ・オール・ザ・ワールド・エアクラフト1993-94のデータ^[13]

一般的な特徴

• 乗員: 1
• 長さ: 13.21 m (43 フィート 4 インチ)
• 翼幅: 7.26 m (23 フィート 10 インチ)
• 高さ: 4.44 m (14 フィート 7 インチ)
• 翼面積: 21.02 m ² (226.3 平方フィート)
• 翼型：ロックウェル5.5％ ^[14]
• 自重: 5,175 kg (11,409 ポンド)
• 総重量: 6,622 kg (14,600 ポンド)
• 最大離陸重量: 7,228 kg (15,935 ポンド)
• 動力装置:ゼネラル・エレクトリック F404-GE-400 ターボファンエンジン1 基、推力 71 kN (16,000 lbf)

パフォーマンス

• 最高速度: 1,449 km/h (900 mph、782 kn) ^[15]
• 最高速度：マッハ1.28
• 実用上昇限度: 12,200 m (40,000 フィート)
• 上昇率: 218 m/s (42,900 フィート/分)
• 翼面荷重: 315.0 kg/m ² (64.5 lb/sq ft)

• 21世紀の戦闘機の比較
• 将来の攻撃航空システム

類似した役割、構成、時代の航空機

• グラマン X-29
• 高アルファ研究車両
• ジェネラル・ダイナミクス X-62 VISTA
• マクドネル・ダグラス F-15 STOL/MTD

関連リスト

• 実験機一覧
• アメリカ合衆国の軍用機一覧

• Dorr, Robert F. (1996 年春)。「Rockwell/MBB X-31」。World Air Power Journal。24ページ。ロンドン: Aerospace Publishing: 34–47ページ。ISBN 1-874023-66-2. ISSN  0959-7050。
• ジェンキンス、デニス R.、トニー ランディス、ジェイ ミラー。SP-2003-4531、「アメリカの X 型航空機、目録 - X-1 から X-50」。NASA、2003 年 6 月。
• ランバート、マーク (1993)。ジェーンズ・オール・ザ・ワールド・エアクラフト 1993-94。クーズドン、イギリス：ジェーンズ・データ部門。ISBN 0-7106-1066-1。
• USAF および NATO レポート RTO-TR-015 AC/323/(HFM-015)/TP-1 (2001)

ウィキメディア・コモンズには、ロックウェルMBB X-31に関連するメディアがあります。

• NASA ドライデン: X-31 2021-12-01ウェイバックマシンにアーカイブ
• ジェームズ・ショームバートの X-Plane の歴史 2011-07-23 にWayback Machineでアーカイブ
• NASA X-31 画像ギャラリー
• X-31 翼のフラップ分割と設定^{[永久リンク切れ]}
• 「X-31: 連鎖を断つ」墜落と調査のビデオ