Omul care a atins cea mai mare viteză cu un avion, a fost în urmă cu 55 de ani – 7300 km/h: ce s-a întâmplat după

În cadrul programului de cercetare hipersonică X-15 pe care NASA l-a desfășurat împreună cu Air Force, Marina și North American Aviation a fost atinsă cea mai mare viteză cu un avion, stabilind noi recorduri neoficiale de viteză și altitudine ale lumii.

Programul dezvoltat de NASA

Programul a înregistrat la acea vreme viteza de aproape 7.300 km/h – Mach 6.7 și o altitudine de 108 kilometri într-un program de investigare a tuturor aspectelor zborului hipersonic pilotat. Informațiile obținute din programul de mare succes X-15 au contribuit la dezvoltarea programelor de zboruri spațiale pilotate Mercury, Gemini și Apollo, precum și a programului navetei spațiale.

Fabricate de North American Aviation, Inc., trei X-15 propulsate de rachete au zburat în total de 199 de ori, pilotul nord-american Scott Crossfield făcând primul zbor de planare fără motor pe 8 iunie 1959. William H. Dana de la NASA a fost pilotul ultimului zbor al programului pe 24 octombrie 1968. Toate aceste zboruri au avut loc în ceea ce se numea „High Range” din jur, dar mai ales la est de Edwards Air Force Base, California, și Centrul de Cercetare a Zborului al NASA (numit mai târziu Centrul de Cercetare a Zborurilor NASA Dryden).

În program erau alți 10 piloți pentru un total de 12: cinci de la NASA, cinci de la Air Force, unul de la Marină și unul, Crossfield, din America de Nord. În general, piloții foloseau unul dintre cele două tipuri de profiluri de zbor: un profil de viteză care solicita pilotului să mențină o altitudine egală până la momentul coborârii la o aterizare și un plan de zbor la altitudine mare care necesita menținerea unei viteze abrupte de urcare până la atingerea altitudii și apoi coborâre.

Motoare de rachetă adaptate avioanelor

Datorită consumului mare de combustibil al motorului său de rachetă, X-15 a fost lansat în aer dintr-o aeronavă B-52 la aproximativ 14 kilometri și cu viteze de peste 800 km/h. În funcție de misiune, motorul rachetei a furnizat tracțiune pentru primele 80 până la 120 de secunde de zbor. Restul zborului normal de 8 până la 12 minute a fost fără putere și s-a încheiat cu o aterizare cu alunecare de 322 km/h.

Deoarece roata de aterizare din față nu avea direcție, iar trenul principal de aterizare folosea derapaje, X-15 a trebuit să aterizeze pe un fund uscat al lacului Rogers Dry Lake adiacent Edwards și Dryden a fost locația de aterizare prevăzută pentru toate zborurile, dar au fost numeroase albii de lac de urgență selectate în avans pentru aterizări de urgență.

X-15 era o aeronavă de cercetare care a urmat primele avioane X, care exploraseră regimul de zbor chiar sub viteza sunetului (Mach 1) până la Mach 3.2. În 1952, NACA a început cercetări preliminare privind zborurile spațiale și problemele asociate. Doi ani mai târziu, Grupul de proiecte de avioane de cercetare al NACA a discutat despre necesitatea unui nou avion de cercetare pentru a studia zborul hipersonic și spațial.

NACA a stabilit caracteristicile a ceea ce a devenit X-15 și le-a prezentat Forțelor Aeriene și Marinei în iulie 1954. Cele două servicii și NACA au semnat un memorandum de înțelegere pentru proiectul comun în decembrie 1954, iar Forțele Aeriene au selectat America de Nord pentru a dezvolta trei avioane de cercetare X-15 în septembrie 1955.

O echipă nord-americană condusă de inginerul șef de proiect Charles Feltz a proiectat aeronava, cu îndrumări tehnice de la Laboratorul Aeronautic Langley al NACA, Hampton, VA și Stația de zbor de mare viteză (cum era numită atunci Dryden).

Deși avionul numărul doi a fost modificat ulterior, X-15 de bază a fost un monoplan cu un singur loc, cu aripi mijlocii, conceput pentru a explora zonele cu rate ridicate de încălzire aerodinamică, stabilitate și control, fenomene fiziologice și alte probleme legate de zborul hipersonic ( deasupra lui Mach 5).

Deoarece divizia de motoare de reacție a Thiokol Chemical Corp. nu avea motorul XLR-99 care poate fi pregătit pentru primele zboruri ale aeronavei, X-15 a zburat inițial cu două motoare XLR-11, producând o tracțiune de 7,5 tone. XLR-99 a fost instalat, forța a devenit 26 de tone.

Pentru zborul în aer subțire din afara atmosferei Pământului, X-15 a folosit un sistem de control al reacției. Rachetele de împingere cu peroxid de hidrogen de pe nasul aeronavei au asigurat controlul înclinării și deviației. Cele de pe aripi au furnizat controlul de rulare.

Fuzelajul X-15 a constat într-un aliaj de nichel-crom numit Inconel X, folosit într-o structură de radiator pentru a rezista la rezultatele încălzirii aerodinamice atunci când aeronava zbura în atmosferă. Cabina a fost realizată din aluminiu și a fost izolată de structura exterioară pentru a o menține rece.

Cea mai mare viteză atinsă de avion

Primul X-15 a sosit la stația de zbor de mare viteză a NASA în primele luni ale anului 1959, iar Scott Crossfield, care a ajutat la proiectarea aeronavei, a început curând zborurile demonstrative ale contractorului. În timpul programului său de cercetare, aeronava a stabilit recorduri mondiale neoficiale de viteză și altitudine de 7.300 km/h (Mach 6,7 la 3 octombrie 1967, cu pilotul Forțelor Aeriene Pete Knight la comandă) și 108 km altitudine (la 22 august 1963, cu Pilotul NASA Joseph Walker în cabină).

Distinsul cercetător aeronautic din Langley, John Becker, care fusese unul dintre cei mai timpurii susținători ai programului X-15, a identificat 25 de realizări specifice ale efortului. Acestea au inclus:

• Prima aplicare a teoriei hipersonice și a lucrărilor de tunel de vânt la un vehicul de zbor real;
• Prima utilizare a comenzilor de reacție pentru controlul atitudinii în spațiu;
• Prima structură superaliaj reutilizabilă capabilă să reziste la temperaturi și gradienți termici ai reintrării hipersonice;
• Dezvoltarea senzorului de direcție a curgerii pentru funcționarea într-un interval extrem de presiune dinamică și o temperatură a aerului de stagnare de 1.000 ° C;
• Dezvoltarea primului costum practic complet sub presiune pentru protecția piloților în spațiu;
• Dezvoltarea sistemelor de date de zbor inerțiale capabile să funcționeze într-un mediu spațial și de presiune dinamică ridicată;
• Descoperirea că fluxul hipersonic al stratului limită este turbulent și nu laminar;
• Descoperirea faptului că ratele de încălzire turbulente sunt semnificativ mai mici decât a fost prezis de teorie;
• Prima măsurare directă a frecării fuzelajului aeronavelor hipersonice și descoperirea că frecarea acestuia este mai mică decât se anticipase;
• Descoperirea punctelor fierbinți generate de neregularitățile suprafeței;
• Descoperirea metodelor de corelare a măsurătorilor de rezistență de bază cu rezultatele testelor în tunel, astfel încât să se corecteze datele din tunelul eolian;
• Demonstrarea capacității unui pilot de a controla un vehicul aerospațial cu rachetă prin ieșire din atmosferă;
• Tranziție reușită de la comenzile aerodinamice la comenzile de reacție și înapoi;
• Prima aplicare a tehnicilor de management al energiei.

Aceste experimente, 28 dintre ele, au variat de la astronomie la colecția de micrometeoriți. Acestea au inclus teste de definire a orizontului și izolație propusă care a dat roade în echipamentele de navigație și protecția termică utilizate pe vehiculele de lansare Saturn în programul Apollo, care a trimis 12 astronauți pe Lună și înapoi.

Decesul înregistrat într-unul dintre zboruri

Printre cei 12 s-a numărat Neil Armstrong, primul om care a pășit pe suprafața Lunii și un fost pilot X-15 care a pilotat și multe alte avioane de cercetare la Centrul de Cercetare a Zborului. În domeniul fiziologiei, cercetătorii au aflat că frecvența cardiacă a piloților X-15 a variat între 145 și 185 de bătăi pe minut în timpul zborului.

Acest lucru a depășit cu mult viteza normală de 70 până la 80 de bătăi pe minut experimentată în misiunile de testare pentru alte aeronave. Cauza diferenței s-a dovedit a fi stresul pe care piloții X-15 l-au întâlnit în timpul pre-lansării în așteptarea fiecărei misiuni. După cum s-a dovedit, ratele mai mari s-au dovedit tipice pentru viitorul comportament fiziologic al astronauților piloți..

După cum sugerează lista parțială de realizări, X-15 și-a atins cu brio scopul de bază de a sprijini zborul hipersonic pilotat în interiorul și în afara atmosferei Pământului. În plus, a efectuat „explorările pentru a separa problemele reale de cele imaginate și pentru a face cunoscute problemele trecute cu vederea și cele neașteptate” pe care le solicitase Hugh Dryden în 1956, când X-15 era încă în faza de proiectare și dezvoltare.

Cu excepția numărului doi X-15 atunci când a fost modificat ca X-15A-2, X-15-urile aveau aproximativ 15 m lungime, cu o anvergură de 6,7 m. Coada verticală în formă de pană avea 4 m înălțime. Deoarece coada verticală inferioară s-a extins sub patinele de aterizare atunci când acestea au fost desfășurate, o parte din coada verticală inferioară a fost aruncată chiar înainte de aterizare și recuperată de o parașută.

X-15 a avut parte de aterizări de urgență și accidente, dar numai două au produs răni grave sau deces. Pe 9 noiembrie 1962, Jack McKay a suferit o defecțiune a motorului și a aterizat la Mud Lake. Trenul de aterizare s-a prăbușit, răsturnându-l pe el și aeronava pe spate. Deși și-a revenit în urma rănilor, în cele din urmă a trebuit să se retragă din cauza lor. Pe 15 noiembrie 1967, la cel de-al șaptelea zbor al lui Michael Adams, a murit în prăbușirea X-15 numărul trei.