X-15 nord-american

X-15 este un avion rachetă  experimental al aviației nord-americane , SUA . A efectuat primele zboruri hipersonice și suborbitale umane în spațiu . Cercetare de zbor finalizată pentru a atinge viteze maxime în programele X. Sarcina imediată a proiectului X-15 este cercetarea pentru proiectul unui bombardier hipersonic suborbital cu echipaj [1] X-20 Dyna Soar . Studiul zborului unui vehicul înaripat la viteze hipersonice , la graniță și în afara atmosferei. Evaluarea protectiei termice, control manual in atmosfera superioara, aterizare controlata. Conceptul proiectului a fost aprobat de US Air Force în 1954 la sugestia NASA [2] . Patru companii au participat la concursul de proiecte pentru contract:

• Bell Aircraft ,
• Avioane McDonnell ,

• Compania Republicii de Aviație ,
• Aviația nord-americană (fuzionată cu Rockwell în 1967, cu Boeing în 1996 ) - a primit un ordin de la Forțele Aeriene.

X-15 a fost numit oficial „vehicul de cercetare cu echipaj” (ing. vehicul de cercetare cu echipaj ). [2] Programul de teste de zbor a fost încheiat prematur în octombrie 1968, la scurt timp după prăbușirea celui de-al treilea X-15 cel mai avansat.

Cercetarea a devenit baza programului științific deja civil al NASA Space Transportation System (STS, „Space Shuttle”). Exact în același timp, în octombrie 1968.

Istorie

Prognozele dezvoltării forțelor de rachete nucleare ale URSS și ale aliaților săi, apărarea lor aeriană au pus conducerea militaro-politică a SUA în fața problemei unei posibile lovituri nucleare asupra țintelor strategice din țările socialiste. Sarcina a fost stabilită pentru a dezvolta vehicule intercontinentale de livrare a armelor nucleare capabile să depășească sistemul de apărare aeriană al viitorului. Pentru a face acest lucru, s-a planificat crearea de arme fără pilot (rachete) ( rachete balistice intercontinentale și de croazieră ) și avioane hipersonice cu echipaj capabile să utilizeze cu precizie arme nucleare de la înălțimi inaccesibile sistemelor promițătoare de apărare aeriană ale URSS. Testele de zbor ale X-15 au fost concepute ca parte a unui proiect cu echipaj [3] . Lansarea pe 4 octombrie 1957 de către Uniunea Sovietică a primului satelit artificial al Pământului a confirmat importanța sarcinii și a condus la o sarcină suplimentară: armele anti-sateliți . După cum notează istoricul american al aviației și spațiului Michelle Evans, X-15 a fost conceput pentru a contracara „ amenințarea roșie ” emergentă - ca un răspuns american la provocarea spațială militară sovietică [4] .

În ceea ce privește masa și dimensiunea și unele performanțe de zbor, aeronava este similară cu racheta balistică germană din perioada războiului - V - 2 ( V-2) . Chiar și forța ambelor aeronave s-a dovedit a fi apropiată, deși motoarele sunt diferite. [6]

Personalul aviației nord-americane responsabil pentru programul X-15

• Inginer șef de programe - Charles Feltz [7]
• Ingineri șefi adjuncți - Rawn Robinson și Bud Banner [8]
• Supervizor test de zbor - QC Harvey [9]
• Inginer de teste de zbor - Sam Richter [8]
• Medic șef al programului - Tobias Friedman [10]
• Șeful echipajului aerian - Duke Littleton [11]
• Pilot de testare al companiei - Alvin White [12]

Firme de spectacol

Peste trei sute de companii au participat la dezvoltarea și producția X-15. [8] Unele dintre ele:

• Management de proiect, Inginerie de sisteme - North American Aviation, Inc. , Columbus , Ohio ;
• Sistem de propulsie cu reacție - Thiokol Chemical Corp. , Bristol , Pennsylvania ; [13]
• Motor rachetă XLR-99 modificat - Thiokol Chemical Corp., Reaction Motors, Inc. , Denville , New Jersey ; [paisprezece]
• Unitate de alimentare auxiliară  - General Electric Co. , Secția de motoare rachete, Evendale , Ohio; [cincisprezece]
• Sistem de răcire cu azot lichid , sistem de presurizare și presurizare a cabinei, sistem de control al presiunii și temperaturii - Garrett Corp., AiResearch Manufacturing Co., Los Angeles , California ; [opt]
• Echipamente și instrumente de bord - Lear, Inc. , Divizia de instrumente, Grand Rapids , Michigan ; [opt]
• Echipamente de navigație aeropurtată - Bowmar Instrument Corp., Fort Wayne , Indiana ; [16]
• Sistem electronic de instrumentare - Sperry Rand Corp. , Sperry Gyroscope Co., Garden City , New York ; [opt]
• Echipamente de control atmosferic - Bell Aircraft Corp. , Divizia Avionica, Buffalo , New York ; [opt]
• Far radar aeropurtat - Lockheed Aircraft Corp. , Stavid Engineering, Inc., Plainfield , New Jersey ; [17]
• Acoperire termică ceramică rezistentă marca Rokide - Norton Co. , Divizia Refractarie, Worcester , Massachusetts ; [optsprezece]
• Aliaj nichel-crom rezistent la căldură pentru suprafețele carcasei Inconel X - International Nickel Co. , New York ; [opt]
• Costum de pilot cu compensare a altitudinii - David Clark Company, Inc. , Worcester, Massachusetts. [opt]

Progresul zborului

Decuplarea de la aeronava de transport, câștigarea vitezei și altitudinii, oprirea motorului, zborul prin inerție dincolo de atmosfera densă a pământului , atingerea unui plafon dinamic , coborâre balistică, reintrare, ieșire din scufundare , coborâre, aterizare. [19]

Pilotul a efectuat o lansare aeriană dintr-o praștie externă sub aripa unui bombardier strategic B-52 la o altitudine de aproximativ 15 km. Aterizat pe fundul unui lac sărat uscat . Timpul total de zbor după separarea de transportator este de aproximativ 15 minute. Au fost efectuate 199 de zboruri. Altitudine de zbor până la 107 km, viteză până la M = 6,72.

Zborurile au început în 1959 . [12] Un centru de control al misiunii este echipat special la baza Edwards Air Force . [5] Aproximativ o sută de persoane din echipajul de zbor au participat la manipularea la sol a vehiculelor. [douăzeci]

Pregătirea zborului

Numărătoarea inversă a început cu douăzeci de ore înainte de decolarea aeronavei de transport de pe aerodromul de la sol, în același timp, au început lucrările de andocare a aeronavei cu reacție în aripa aeronavei de transport, realimentarea a fost efectuată cu cinci ore înainte de decolare [20] . Numărătoarea inversă personală a pilotului a început cu o oră înainte de plecare. Pentru comoditatea acestuia din urmă, a fost prevăzută o remorcă personală cu diverse facilități și un sistem de ventilație, care aducea pilotul direct la avion înainte de plecare și îl ducea înapoi la sosire [21] . Înainte de zbor, pilotul a îmbrăcat un VKK în valoare de 18.000 de dolari, sub care personalul medical a montat diverse dispozitive și senzori de date biometrice ( puls , temperatura corpului , presiunea vaselor de sânge , frecvența respiratorie etc.). Aceasta a fost urmată de verificarea și reglarea echipamentului și echipamentului caroseriei, după care pilotul a urcat în carlingă. În perioada de la decolarea aeronavei de transport până la separarea aeronavei cu reacție de aripă, pilotul a efectuat peste cincizeci de măsuri de control menite să asigure respectarea cât mai strictă a normelor de siguranță , în special, verificarea funcționării normale a sistemului de comunicații radio. și alte sisteme de susținere a vieții și suport de zbor. După un minut de avertizare din partea pilotului aeronavei de transport, pilotul și-a raportat pregătirea pentru lansare (aceste informații erau destinate în primul rând directorului de zbor de la sol). După deconectare, pilotul a trecut la programul de zbor curent. [22]

Zboruri record

Zborul record realizat în cadrul programului X-15 a fost zborul pilotului Joseph Walker pe 22 august 1963 .

Date pentru acest zbor:

• Greutatea brută a aeronavei alimentate cu combustibil: 15195 kg
• Masa combustibilului utilizat: 6577 kg
• Greutate după aterizare: 6260 kg
• Înălțimea maximă atinsă: 107,96 km
• Raza de zbor: 543,4 km
• Durata segmentului de zbor activ: 85,8 sec
• Număr Mach: 5,58
• Transportator: bombardier NB-52A

În zbor, a fost atins un record de altitudine neoficial pentru o aeronavă , care a durat din 1963 până în 2004 [23] . Viteza maximă este de 7274 km/h. Înălțimea maximă este de 107,96 km. Record stabilit de X-15 #3, numărul 56-6672.

Profilul majorității zborurilor arăta cam așa: după separarea de aeronava de transport, motorul rachetei lichide X-15 a pornit timp de 85 de secunde. În momentul în care motorul a fost oprit, accelerația era de aproximativ 4 G (39 m/s²). La apogeul traiectoriei, aparatul a depășit atmosferă, imponderabilitate a durat aproximativ 4 minute. În acest timp, pilotul a efectuat cercetările planificate, a orientat (cu ajutorul cârmelor cu jet de gaz) aparatele de intrare în atmosferă. La întoarcerea în atmosferă, pielea exterioară a aparatului a fost încălzită pe alocuri la 650  ° C. Încărcările G în secțiunea de reintrare au ajuns la 5 G în 20 de secunde. Timpul total de zbor din momentul separării de transportator până la aterizare a fost de 12 minute.

Zborurile de peste 80 km (50 mile) au fost considerate zboruri spațiale

Tabelul arată zborurile cu o aeronavă X-15 la o altitudine de peste 50 mile (aproximativ 80,5 km). [24] Astfel de zboruri sunt considerate în Statele Unite ca zboruri spațiale, iar oamenii care au depășit această înălțime sunt considerați astronauți .

Neil Armstrong , care a devenit mai târziu primul om de pe Lună , a fost și pilot X-15 din noiembrie 1960 până în iulie 1962. A efectuat șapte zboruri pe aeronavele nr. 1 și 3, dar zborurile sale nu sunt incluse în tabel. Cel mai înalt zbor al său este de 39,3 mile (63,2 km). El a părăsit proiectul pentru a fi selectat ca astronauți NASA în al doilea set în septembrie 1962. [25]

Zborul numărul 191 sa încheiat cu un dezastru . [26] Michael Adams , după ce a atins înălțimea dorită la al șaptelea zbor, a murit când, din motive nespecificate, zborul cu o viteză de M = 5 și o altitudine de 18,9 km a devenit incontrolabil și aeronava s-a prăbușit. Acest lucru a jucat un rol important în închiderea proiectului. Numele său este unul dintre cele 24 înscrise pe oglinda spațială construită în 1991 [27] .

Deasupra liniei Karman (înălțimea limitei spațiului conform regulilor FAI ), doar Walker a ridicat X-15 și de două ori. Numele lui Joseph Walker lipsește din Space Mirror, deși acesta a murit într-un accident de avion în 1966, înaintea lui Adams. Există însă nume de piloți din setul de astronauți care nu au efectuat zboruri spațiale, ci s-au prăbușit într-un avion de antrenament în timpul antrenamentului.

Dezvoltarea proiectului

Pe lângă X-20 , a fost luat în considerare proiectul X-15B - un X-15 mărit cu o cabină cu două locuri (un pilot cu un observator), livrat pe orbită de un vehicul de lansare Saturn I. Ar dezvolta o viteză orbitală (aproximativ 29.000 km/h) la o altitudine de până la 3.220 km. [22]

Vezi și

• aeronave hipersonice
• Zbor spațial suborbital
• X-20 Dyna Soar
• SpaceShipOne
• „ Bariera incertitudinii ” (un film fantastic despre racheta sovietică „Cyclone”, un analog aproximativ al X-15)
• Silbervogel

Note

1. ↑ Hull, Seabrook . Aerofizică   (engleză) // Rachete și rachete  : Magazine of World Astronautics. - Washington, DC: American Aviation Publications, Inc., decembrie 1956. - Vol.1 - Nr.3 - P.73.
2. ↑ 1 2 Stimson, The X-15 Points into Space, 1960 , p. 79.
3. ↑ Karr, Erica M. „Tatăl” din Dyna-Soar așteaptă decizia AF.  (engleză) // Rachete și rachete  : Revista de astronautică mondială. - Washington, DC: American Aviation Publications, Inc., 25 mai 1959. - Vol.5 - Nr.18 - P.29.
4. ↑ Evans, The X-15 Rocket Plane, 2013 , p. 402.
5. ↑ 1 2 Stimson, The X-15 Points into Space, 1960 , p. 77.
6. ↑ Stimson, The X-15 Points into Space, 1960 , p. 79-80.
7. ↑ Evans, The X-15 Rocket Plane, 2013 , p. 13.
8. ↑ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Karr, Erica M. Scouting the Fringe of Space: 5 vehicule de cercetare cu echipaj pentru primul zbor.  (engleză) // Rachete și rachete  : Revista de astronautică mondială. - Washington, DC: American Aviation Publications, Inc., 1 iunie 1959. - Vol.5 - Nr.22 - P.31-36.
9. ↑ Evans, The X-15 Rocket Plane, 2013 , p. 21.
10. ↑ Evans, The X-15 Rocket Plane, 2013 , p. 85.
11. ↑ Evans, The X-15 Rocket Plane, 2013 , p. 61.
12. ↑ 1 2 Stimson, The X-15 Points into Space, 1960 , p. 264.
13. ↑ Combustibilii solizi sunt simpli, dar!  (engleză) // Rachete și rachete  : Revista de astronautică mondială. - Washington, DC: American Aviation Publications, Inc., 19 octombrie 1959. - Vol.5 - Nr.43 - P.25.
14. ↑ Coughlin, William J. NASA Aims to Push X-15 Past Mach 3.   // Missiles and Rockets  : The Missile/Space Weekly . - Washington, DC: American Aviation Publications, Inc., 4 aprilie 1960. - Vol.6 - Nr.14 - P.14.
15. ↑ Începând, Hal . APU-uri – Muschii pentru Rachete.  (engleză) // Rachete și rachete  : Revista de astronautică mondială. - Washington, DC: American Aviation Publications, Inc., 17 august 1959. - Vol.5 - Nr.34 - P.32.
16. ↑ Bowmar conduce Precision Gear Field.  (engleză) // Rachete și rachete  : Revista de astronautică mondială. - Washington, DC: American Aviation Publications, Inc., 24 august 1959. - Vol.5 - Nr.35 - P.21.
17. ↑ Westerholm, Roland J. Mai multe despre săptămâna rachetelor.  (engleză) // Rachete și rachete  : Revista de astronautică mondială. - Washington, DC: American Aviation Publications, Inc., 25 mai 1959. - Vol.5 - Nr.21 - P.46.
18. ^ Westerholm, Roland J. Ceramic Coatings Beat Heat.  (engleză) // Rachete și rachete  : Revista de astronautică mondială. - Washington, DC: American Aviation Publications, Inc., 23 noiembrie 1959. - Vol.5 - Nr.48 - P.43.
19. ↑ Stimson, The X-15 Points into Space, 1960 , p. 78.
20. ↑ 1 2 Stimson, The X-15 Points into Space, 1960 , p. 266.
21. ↑ Stimson, The X-15 Points into Space, 1960 , p. 266-268.
22. ↑ 1 2 Stimson, The X-15 Points into Space, 1960 , p. 268.
23. ↑ SpaceShipOne
24. ↑ „Cosmonautics News” V.15 Nr. 10 (273) 2005
25. ^ Armstrong, Neil Alden . Preluat la 19 august 2011. Arhivat din original la 31 august 2012. (nedefinit)
26. ↑ Lista generală a astronauților americani . Preluat la 19 august 2011. Arhivat din original la 2 mai 2012. (nedefinit)
27. ↑ Memorialul astronautului de la Cape Canaveral . Preluat la 19 august 2011. Arhivat din original la 9 septembrie 2013. (nedefinit)

Literatură

• Lukashevich V.P., Afanasiev A.B. Cosmic Wings - M .: Tape of Wanderings, 2009, 496 p. - ill.
  • Ch. Avion rachetă hipersonic 5 Kh-15 (p.83-104)
• Evans, Michelle L. Avionul rachetă X-15: Zburarea primelor aripi în spațiu.  (engleză) - Lincoln și Londra: University of Nebraska Press, 2013. - 488 p. — (Odiseea spre exterior: istoria unui popor a zborului spațial) — ISBN 978-0-8032-2840-5
• Stimson, Thomas E. X-15 puncte în spațiu.  (engleză) // Popular Mechanics - Chicago. Ill.: Compania Populară de Mecanică, mai 1960. - Vol.113 - Nr.5 - 272 p.
• David, Heather . X-15 se apropie de zborul spațial: Powercentrale nu i s-a „dată capul”.  (engleză) // Rachete și rachete  : The Missile & Space Weekly. - Washington, DC: American Aviation Publications, 28 noiembrie 1960. - Vol. 7 - nr. 22 - P. 19-19.

Link -uri

• X-15. Enciclopedia „Colțul de cer”.