Észak-amerikai X-15

Az X-15 az Egyesült Államok észak - amerikai repülési vállalatának  kísérleti rakéta repülőgépe . Végrehajtotta az első hiperszonikus és szuborbitális emberi űrrepüléseket . Befejezett repülési kutatás a maximális sebesség elérése érdekében az X programokban . Az X-15 projekt közvetlen feladata egy emberes szuborbitális hiperszonikus bombázó [1] X-20 Dyna Soar projektjének kutatása . Szárnyas jármű repülésének tanulmányozása hiperszonikus sebességgel , a határon és a légkörön kívül. Hővédelem értékelése, kézi vezérlés a felső légkörben, irányított leszállás. A projekt koncepcióját jóváhagyták Az amerikai légierő 1954 - ben a NASA javaslatára [2] . A szerződés megszerzésére kiírt projektpályázaton négy cég vett részt:

• Bell repülőgép ,
• McDonnell repülőgép ,

• Köztársasági Repülési Társaság ,
• North American Aviation (1967-ben összeolvadt a Rockwell -lel , 1996-ban a Boeinggel ) - megrendelést kapott a légierőtől.

Az X-15-öt hivatalosan "maned research vehicle" (eng. manned research vehicle ) nevezték. [2] A repülési tesztprogramot idő előtt leállították 1968 októberében, nem sokkal a legfejlettebb harmadik X-15 lezuhanása után.

A kutatás lett az alapja a NASA már civil tudományos programjának Space Transportation System (STS, „Space Shuttle”). Pontosan ugyanekkor, 1968 októberében.

Történelem

A Szovjetunió és szövetségesei nukleáris rakétacsapatainak fejlődésére vonatkozó előrejelzések, légvédelmük a szocialista országok stratégiai célpontjaira irányuló esetleges nukleáris csapás problémája elé állítja az Egyesült Államok katonai-politikai vezetését. A feladat olyan interkontinentális nukleáris fegyverszállító járművek kifejlesztését tűzte ki, amelyek képesek legyőzni a jövő légvédelmi rendszerét . Ennek érdekében pilóta nélküli (rakéta) fegyverek ( interkontinentális ballisztikus és cirkáló rakéták ) és pilóta hiperszonikus repülőgépek létrehozását tervezték, amelyek képesek pontosan használni a nukleáris fegyvereket a Szovjetunió ígéretes légvédelmi rendszerei számára elérhetetlen magasságból. Az X-15 repülési tesztjeit egy emberes projekt részeként tervezték [3] . A Föld első mesterséges műholdjának a Szovjetunió által 1957. október 4-én történő kilövése megerősítette a feladat fontosságát, és egy további feladathoz vezetett: a műholdellenes fegyverekhez . Ahogy Michelle Evans amerikai repülés- és űrtörténész megjegyzi, az X-15-öt a kialakuló „ vörös fenyegetés” ellensúlyozására tervezték – a szovjet katonai űrkihívásra adott amerikai válaszként [4] .

Tömegét, méretét és bizonyos repülési teljesítményét tekintve a repülőgép hasonló a háborús német V - 2 ballisztikus rakétához ( V-2) . Még a két gép tolóereje is közelinek bizonyult, bár a hajtóművek eltérőek. [6]

Az X-15 programért felelős észak-amerikai repülési személyzet

• Fő programmérnök – Charles Feltz [7]
• Főmérnök-asszisztens – Rawn Robinson és Bud Banner [8]
• Repülési tesztfelügyelő – QC Harvey [9]
• Repülésvizsgáló mérnök – Sam Richter [8]
• A program főorvosa – Tobias Friedman [10]
• Repülőgép főnök – Duke Littleton [11]
• Vállalati tesztpilóta – Alvin White [12]

Fellépő cégek

Az X-15 fejlesztésében és gyártásában több mint háromszáz cég vett részt. [8] Néhány közülük:

• Projektmenedzsment, rendszermérnökség – North American Aviation, Inc. , Columbus , Ohio ;
• Sugárhajtású rendszer - Thiokol Chemical Corp. , Bristol , Pennsylvania ; [13]
• Módosított XLR-99 rakétamotor – Thiokol Chemical Corp., Reaction Motors, Inc. , Denville , New Jersey ; [tizennégy]
• Kiegészítő tápegység  - General Electric Co. , Rocket Engine Section, Evendale , Ohio; [tizenöt]
• Folyékony nitrogén hűtőrendszer , kabinnyomás- és nyomásszabályozó rendszer, nyomás- és hőmérsékletszabályozó rendszer - Garrett Corp., AiResearch Manufacturing Co., Los Angeles , Kalifornia ; [nyolc]
• Fedélzeti berendezések és műszerek – Lear, Inc. , Instrument Division, Grand Rapids , Michigan ; [nyolc]
• Légi navigációs berendezések - Bowmar Instrument Corp., Fort Wayne , Indiana ; [16]
• Elektronikus műszerrendszer - Sperry Rand Corp. , Sperry Gyroscope Co., Garden City , New York ; [nyolc]
• Légköri vezérlőberendezések - Bell Aircraft Corp. , Avionics Division, Buffalo , New York ; [nyolc]
• Airborne Radar Beacon – Lockheed Aircraft Corp. , Stavid Engineering, Inc., Plainfield , New Jersey ; [17]
• Ellenálló kerámia hőbevonat márka Rokide - Norton Co. , Refractories Division, Worcester , Massachusetts ; [tizennyolc]
• Hőálló nikkel-króm ötvözet Inconel X tokfelületekhez - International Nickel Co. , New York ; [nyolc]
• Magasságkiegyenlítő pilótaruha – David Clark Company, Inc. , Worcester, Massachusetts. [nyolc]

Repülés előrehaladása

Lekapcsolás a hordozó repülőgépről, sebesség és magasság növelése, motor leállítása, tehetetlenségi nyomatékkal való repülés a sűrű földi légkörön túl, dinamikus mennyezet elérése , ballisztikus leereszkedés, visszatérés, merülésből való kilépés , leereszkedés, leszállás. [19]

A pilóta egy külső hevederről egy B-52-es stratégiai bombázó szárnya alatt , mintegy 15 km-es magasságban hajtott végre légi kilövést . Egy kiszáradt sós tó alján landolt . A teljes repülési idő a hordozóról való leválasztás után körülbelül 15 perc. 199 repülést hajtottak végre. Repülési magasság 107 km-ig, sebesség M -ig = 6,72.

A repülések 1959 -ben kezdődtek . [12] Az Edwards légibázison speciálisan felszerelt küldetésirányító központ található . [5] A járművek földi kiszolgálásában a repülőszemélyzet mintegy száz fője vett részt. [húsz]

Repülés előkészítése

A visszaszámlálás húsz órával a hordozó repülőgép felszállása előtt kezdődött a földi repülőtérről, ezzel egy időben megkezdődött a sugárhajtású repülőgép dokkolása a hordozó repülőgép szárnyához, a tankolás a felszállás előtt öt órával megtörtént [20] . A pilóta személyes visszaszámlálása egy órával az indulás előtt kezdődött. Utóbbi kényelmét szolgálja, hogy egy személyi pótkocsit különféle kényelmi eszközökkel és szellőzőrendszerrel láttak el, amely a pilótát az indulás előtt közvetlenül a repülőgéphez juttatta, majd érkezéskor visszavitte [21] . A repülés előtt a pilóta 18 000 dollár értékű VKK -t vett fel, amely alá az egészségügyi személyzet különféle eszközöket és biometrikus adatérzékelőket ( pulzus , testhőmérséklet , érnyomás , légzésszám stb.) szerelt fel. Ezt követte a karosszéria felszerelések és felszerelések ellenőrzése, beállítása, majd a pilóta bemászott a pilótafülkébe. A hordozó repülőgép felszállásától a sugárhajtású repülőgép szárnyról való leválasztásáig tartó időszakban a pilóta több mint ötven ellenőrzési intézkedést hajtott végre a biztonsági előírások legszigorúbb betartásának biztosítására , különös tekintettel a rádiókommunikációs rendszer normál működésének ellenőrzésére. és egyéb életfenntartó rendszerek és repüléstámogatás. A hordozó repülőgép pilótájának egy perces figyelmeztetése után a pilóta bejelentette, hogy készen áll az indulásra (ezt az információt elsősorban a földi repülési igazgatónak szánták). A kioldás után a pilóta az aktuális repülési programhoz lépett. [22]

Repülések rögzítése

Az X-15 program keretében végrehajtott rekordrepülés Joseph Walker pilóta 1963. augusztus 22-i repülése volt .

Adatok ehhez a járathoz:

• A tankolt repülőgép bruttó tömege: 15195 kg
• Felhasznált üzemanyag tömeg: 6577 kg
• Súly leszállás után: 6260 kg
• Maximális elért magasság: 107,96 km
• Repülési hatótáv: 543,4 km
• Az aktív repülési szakasz időtartama: 85,8 mp
• Mach-szám: 5,58
• Szállító: NB-52A bombázó

Repülés közben egy repülőgép nem hivatalos magassági rekordja született , amely 1963-tól 2004-ig tartott [23] . A maximális sebesség 7274 km/h. A maximális magasság 107,96 km. Rekord: X-15 #3, 56-6672.

A legtöbb repülés profilja valahogy így nézett ki: a hordozó repülőgépről való leválasztás után az X-15 folyékony rakétamotor 85 másodpercre bekapcsolt. Mire a motort leállították, a gyorsulás körülbelül 4 G (39 m/s²) volt. A pálya csúcspontján a készülék túllépett a légkörön, a súlytalanság körülbelül 4 percig tartott. Ezalatt a pilóta elvégezte a tervezett kutatást, orientálta (sugárgáz-kormányok segítségével) a légkörbe való bejutáshoz szükséges berendezést. A légkörbe való visszatéréskor a készülék külső burkolata helyenként 650  ° C -ra melegedett. A visszatérő szakaszban a G-terhelés 20 másodpercen belül elérte az 5 G-t. A teljes repülési idő a hordozóról való leválasztás pillanatától a leszállásig 12 perc volt.

A 80 km (50 mérföld) feletti repülések űrrepülésnek minősültek

A táblázat egy X-15-ös repülőgépen 50 mérföldnél (körülbelül 80,5 km -nél) nagyobb magasságban végzett repüléseket mutatja . [24] Az ilyen repüléseket az Egyesült Államokban űrrepülésnek tekintik, és azokat, akik túllépték ezt a magasságot, űrhajósoknak tekintik .

Neil Armstrong , aki később az első ember a Holdon , szintén X-15 pilóta volt 1960 novembere és 1962 júliusa között. Hét repülést hajtott végre az 1-es és 3-as számú repülőgépen, de repülései nem szerepelnek a táblázatban. Legmagasabb repülése 39,3 mérföld (63,2 km). Kilépett a projektből, hogy a NASA asztronautáivá válasszák a második sorozatban 1962 szeptemberében. [25]

A 191-es számú járat katasztrófával végződött . [26] Michael Adams , miután hetedik repülésével elérte a kívánt magasságot, meghalt, amikor tisztázatlan okokból az M = 5 sebességgel és 18,9 km-es magassággal végzett repülés irányíthatatlanná vált, és a repülőgép lezuhant. Ez jelentős szerepet játszott a projekt lezárásában. Neve egyike annak a 24-nek, amely az 1991-ben épült Űrtükörre [ [27] van felírva .

A Karman vonal (a tér határának magassága a FAI szabályai szerint) fölé csak Walker emelte fel az X-15-öt, és kétszer. Joseph Walker neve hiányzik a Space Mirrorból, bár 1966-ban, Adams előtt egy repülőgép-balesetben halt meg. De vannak olyan pilóták nevei az űrhajósok sorából, akik nem végeztek űrrepülést, hanem kiképzés közben lezuhantak egy gyakorlógépen.

A projekt fejlesztése

Az X-20 mellett az X-15B projektet is számításba vették - egy kétüléses kabinnal (pilóta megfigyelővel) ellátott X-15-öt, amelyet egy Saturn I hordozórakéta juttatott pályára . Keringési sebességet (körülbelül 29 000 km/h-t) fejlesztene akár 3220 km magasságban is. [22]

Lásd még

• hiperszonikus repülőgép
• Szuborbitális űrrepülés
• X-20 Dyna Soar
• SpaceShipOne
• "A bizonytalanság gátja " (fantasyfilm a "Cyclone" szovjet rakétagépről, az X-15 hozzávetőleges analógja)
• Silbervogel

Jegyzetek

1. ↑ Hull, Seabrook . Aerophysics   (angol) // Missiles and Rockets  : Magazine of World Astronautics. - Washington, DC: American Aviation Publications, Inc., 1956. december. - 1. kötet - 3. szám - 73. o.
2. ↑ 1 2 Stimson, The X-15 Points into Space, 1960 , p. 79.
3. ↑ Karr, Erica M. A Dyna-Soar „atyja” az AF döntésére vár.  (angol) // Missiles and Rockets  : Magazine of World Astronautics. - Washington, DC: American Aviation Publications, Inc., 1959. május 25. - Vol.5 - No.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, Az X-15 pont az űrbe, 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. A világűr peremének felderítése: 5 emberes kutatójármű próbája az első repüléshez.  (angol) // Missiles and Rockets  : Magazine of World Astronautics. - Washington, DC: American Aviation Publications, Inc., 1959. június 1. - Vol.5 - No.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. ↑ A szilárd tüzelőanyagok egyszerűek – de!  (angol) // Missiles and Rockets  : Magazine of World Astronautics. - Washington, DC: American Aviation Publications, Inc., 1959. október 19. - Vol.5 - No.43 - P.25.
14. ↑ Coughlin, William J. A NASA célja, hogy az X-15-öt lenyomja a 3. Mach   -nál. // Missiles and Rockets  : The Missile/Space Weekly . - Washington, DC: American Aviation Publications, Inc., 1960. április 4. - Vol.6 - No.14 - P.14.
15. ↑ Megszerzés, Hal . APU-k – a rakéták izmai.  (angol) // Missiles and Rockets  : Magazine of World Astronautics. - Washington, DC: American Aviation Publications, Inc., 1959. augusztus 17. - Vol.5 - No.34 - P.32.
16. ↑ A Bowmar precíziós hajtóművet vezet.  (angol) // Missiles and Rockets  : Magazine of World Astronautics. - Washington, DC: American Aviation Publications, Inc., 1959. augusztus 24. - Vol.5 - No.35 - P.21.
17. ↑ Westerholm, Roland J. Bővebben a rakétahétről.  (angol) // Missiles and Rockets  : Magazine of World Astronautics. - Washington, DC: American Aviation Publications, Inc., 1959. május 25. - Vol.5 - No.21 - P.46.
18. ↑ Westerholm, Roland J. Kerámiabevonatok Beat Heat.  (angol) // Missiles and Rockets  : Magazine of World Astronautics. - Washington, DC: American Aviation Publications, Inc., 1959. november 23. - Vol.5 - No.48 - P.43.
19. ↑ Stimson, Az X-15 pont az űrbe, 1960 , p. 78.
20. ↑ 1 2 Stimson, The X-15 Points into Space, 1960 , p. 266.
21. ↑ Stimson, Az X-15 pont az űrbe, 1960 , p. 266-268.
22. ↑ 1 2 Stimson, The X-15 Points into Space, 1960 , p. 268.
23. ↑ SpaceShipOne
24. ↑ "Kozmonautikai hírek" V.15 No. 10 (273) 2005
25. ↑ Armstrong, Neil Alden . Letöltve: 2011. augusztus 19. Az eredetiből archiválva : 2012. augusztus 31.. (határozatlan)
26. ↑ Az amerikai űrhajósok általános listája . Letöltve: 2011. augusztus 19. Az eredetiből archiválva : 2012. május 2.. (határozatlan)
27. ↑ Űrhajós Emlékmű a Canaveral-fokon . Letöltve: 2011. augusztus 19. Az eredetiből archiválva : 2013. szeptember 9.. (határozatlan)

Irodalom

• Lukashevich V.P., Afanasiev A.B. Kozmikus szárnyak - M .: Barangolások szalagja, 2009, 496 oldal - ill.
  • Ch. 5 Kh-15 hiperszonikus rakétagép (83-104. o.)
• Evans, Michelle L. Az X-15 rakéta repülőgép: Az első szárnyak repülése az űrbe.  (angol) - Lincoln és London: University of Nebraska Press, 2013. - 488 p. – (Külső odüsszea: az űrrepülés néptörténete) – ISBN 978-0-8032-2840-5
• Stimson, Thomas E. Az X-15 az űrbe mutat.  (angol) // Népszerű mechanika - Chicago. Ill.: Popular Mechanics Company, 1960. május - 113. kötet - 5. szám - 272 p.
• David, Heather . X-15 Moves Nearer Space Flight: Az erőműnek még nem „adta meg a fejét”.  (angol) // Missiles and Rockets  : The Missile & Space Weekly. - Washington, DC: American Aviation Publications, 1960. november 28. - Vol. 7 - nem. 22 - P. 19-19.

Linkek

• X-15. Enciklopédia "Az ég sarka".