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um monstro de liga de titânio de vida curta: o super interceptador xf-103 que desafia quatro vezes a velocidade do som

2024-09-25

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em 1949, a inteligência da cia mostrou que o número de novos bombardeiros soviéticos de longo alcance estava a aumentar acentuadamente, representando uma ameaça crescente para os estados unidos. é claro que, na verdade, era uma farsa de inteligência por parte da união soviética. na verdade, não tinha tantos bombardeiros de longo alcance. nessa época, a união soviética ainda usava um grande número de bombardeiros a hélice tu-4, que eram imitações do b-29 americano. (os ursos polares enganaram com sucesso o sistema de inteligência do tio sam muitas vezes na história, e este é um deles.) naquela época, a força aérea dos eua equipou aeronaves interceptadoras como o f-86d "saber", o f-89 "scorpion", f- todos os 94 "sparks" são aeronaves subsônicas. o desempenho em alta altitude e alta velocidade dessas aeronaves não pode mais cumprir a missão de interceptar os novos bombardeiros soviéticos. a fim de combater a chamada "ameaça de bombardeiro soviético de longo alcance", a força aérea dos eua apresentou a exigência de desenvolver uma nova aeronave interceptadora de alta altitude e alta velocidade naquele ano. este foi o projeto "interceptor 1954" -. a razão pela qual foi chamado de "1954" foi que os americanos esperavam que este novo tipo de aeronave interceptadora fosse desenvolvido. o interceptador entrou em serviço em 1954.

após o fim da segunda guerra mundial, o design e a estrutura das aeronaves militares, especialmente dos aviões de combate, tornaram-se cada vez mais complexos. as suas estruturas de fuselagem, motores, sistemas aviónicos e sistemas de armas não podem continuar a ser considerados como um sistema único com design independente. as relações entre os sistemas devem ser levadas em consideração no trabalho colaborativo. neste momento, a força aérea dos eua propôs o conceito de design do sistema de armas. este conceito integrou todos os subsistemas de toda a aeronave durante a fase de design. o projeto "interceptor 1954" também passou a aplicar este novo conceito. os subsistemas incluem o sistema de radar de controle de fogo para todas as condições meteorológicas e o sistema de controle de fogo de mísseis ar-ar. esses dois sistemas devem ser integrados em um corpo de aeronave adequado para vôo supersônico.

em março de 1950, o projeto "interceptor 1954" recebeu o codinome xf-103. em outubro do mesmo ano, a hughes company obteve o contrato para o sistema aviônico. o plano de projeto da fuselagem foi submetido à licitação da força aérea dos estados unidos. daquele ano. em janeiro do ano seguinte, um total de 6 empresas propuseram nove projetos diferentes, incluindo apenas a republic aircraft company, que propôs três planos diferentes. em julho de 1951, a força aérea dos eua anunciou que a convair aircraft company, a lockheed aircraft company e a republic corporation haviam obtido contratos de desenvolvimento antecipados. as três empresas apresentarão seus modelos e os militares avaliarão o vencedor. no entanto, a força aérea dos eua mais tarde sentiu que seria muito caro ter três empresas trabalhando ao mesmo tempo, então a lockheed foi eliminada desta fase.

a proposta de projeto da republic refere-se ao projeto de caça de defesa de alta altitude para todos os climas que eles propuseram em 1948. espera-se que a nova aeronave atinja uma velocidade de vôo de mach 4 (4.160 km/h) a uma altitude de 24.240 metros (80.000 pés). como a velocidade de vôo é muito alta, toda a fuselagem será feita de liga de titânio como principal material para resistir às altas temperaturas geradas durante o vôo em alta velocidade. para atingir a velocidade hipersônica de mach 4, o design do sistema do motor também é único. ele adota um princípio de ciclo variável semelhante ao motor j58 do sr-71 posterior, ou seja, quando a velocidade é menor que mach 2, o. o modo de operação do motor turbojato comum é usado quando a velocidade excede mach 2, o sistema de dutos ao redor do bocal do motor é aberto, permitindo que o fluxo de ar de alta velocidade desvie do canal principal do motor turbojato e acenda e queime diretamente na câmara de combustão atrás. isto, isto é, funciona como um motor ramjet.

para atender a esse requisito, a republic selecionou o motor xj67 existente para um design aprimorado - este motor é uma versão de exportação do motor turbojato "olympus" da british bristol engine company produzido sob licença. o xj67 aprimorado é chamado xj67-w-1, e seu pós-combustor é especialmente projetado: é usado como pós-combustor comum quando a velocidade é inferior a mach 2 e é usado como câmara de combustão ramjet tandem ao voar em velocidades hipersônicas. portanto, também é considerado um motor ramjet. esta é a origem do boato de que o xf-103 é uma aeronave “bimotora”, mas na verdade o motor ramjet é apenas um componente do xj67-w-1.

o empuxo máximo do xj67-w-1 é de 6.800 kg e o empuxo de pós-combustão é de 9.980 kg. este desempenho era bastante avançado na época, o j58 no sr-71 usou o mesmo design e obteve sucesso. mas naquela época, a dificuldade técnica de desenvolver tal motor de ciclo variável excedia em muito o nível da indústria de motores americana, e o desenvolvimento acabou falhando. o xf-103 finalmente usou um motor turbojato j65 comum, o que limitou muito seu desempenho em alta altitude e alta velocidade. como a velocidade excedeu mach 2,5, a turbina foi significativamente afetada pelo fluxo de ar e pelo método tradicional de controle da turbina do motor. a velocidade com o acelerador era ineficaz. infelizmente, o motor tinha tendência a ficar fora de controle e acelerar demais, então a velocidade máxima do xf-103 era limitada a mach 3. muitos anos depois, o mig-25, que também usava motores turbojato comuns, também encontrou o mesmo problema. o fracasso no desenvolvimento de motores avançados eliminou a vantagem de velocidade do xf-103, o que se tornou um dos principais motivos de sua descontinuação.

para reduzir o arrasto e evitar qualquer interferência no fluxo de ar, o design da fuselagem do xf-103 é muito suave, quase sem saliências visíveis, incluindo a tradicional capota, que foi alterada para janelas laterais, deixando a aeronave quase sem visão frontal e o o piloto deve usar um periscópio para observar. na frente, uma cabine de escape de ejeção integral também é usada, e a cabine de escape ainda ejeta para baixo. a asa principal tem um desenho de asa triangular curta, a cauda horizontal também tem uma forma triangular curta e há um estabilizador vertical sob a barriga que pode ser dobrado durante o pouso.

o xf-103 pode transportar 6 mísseis ar-ar aim-4 "falcon" e 36 foguetes não guiados nos compartimentos de armas em ambos os lados da fuselagem. os mísseis ar-ar são guiados por um radar montado no nariz.

a republic company completou o modelo em tamanho real do xf-103 em março de 1953 e o submeteu à força aérea dos eua para revisão. em junho de 1954, os militares concederam à republic company um contrato para produzir três protótipos. lento. a republic company era muito pobre em ligas de titânio. grandes dificuldades foram encontradas na tecnologia de processamento. devido aos riscos técnicos consideráveis, o plano esperado para colocar o xf-103 em serviço em 1954 não foi mais possível. posteriormente, ocorreram estouros orçamentários, o que reduziu o plano de produção do protótipo para apenas um. além disso, o motor xj67-w-1 também encontrou uma série de atrasos e acabou sendo cancelado. finalmente, em agosto de 1957, a força aérea dos eua cancelou completamente o plano de desenvolvimento do xf-103.

a convair, que ao mesmo tempo compete com a republic, usou o fracassado caça xf-92a como modelo para ampliá-lo e, finalmente, gerou um novo projeto de interceptador f-102. o risco técnico deste interceptador é muito menor que o do xf. -103. a força aérea dos eua acredita que o f-102 era bastante confiável e o projeto foi rapidamente revisado e colocado em produção para voos de teste.

olhando para trás, o xf-103 deixou mais lições do que experiência. como a republic company era muito ousada e inovadora em seu design e estava seriamente fora de sintonia com a realidade, o xf-103 não conseguiu atingir o desempenho esperado. quando o caça supersônico prático de primeira geração (f-100) ainda não entrou em serviço, a republic corporation está ansiosa para desenvolver uma aeronave hipersônica com velocidade máxima de voo de mach 4. este passo é realmente muito grande. os motores de ciclo variável e o processamento estrutural da liga de titânio excederam o nível que a indústria da aviação dos eua conseguiu atingir no início da década de 1950, pelo que o fracasso do xf-103 estava condenado no início do seu desenvolvimento.