North American X-15

X-15  je experimentální raketový letoun North American Aviation , USA . To provedlo první hypersonické a suborbitální lety člověka do vesmíru . Dokončili letový výzkum k dosažení maximální rychlosti v X programech . Bezprostředním úkolem projektu X-15 je výzkum pro projekt pilotovaného suborbitálního hypersonického bombardéru [1] X-20 Dyna Soar . Studium letu okřídleného dopravního prostředku nadzvukovou rychlostí , na hranici a mimo atmosféru. Hodnocení tepelné ochrany, ruční ovládání v horních vrstvách atmosféry, řízené přistání. Koncepce projektu byla schválena americkým letectvem v roce 1954 na návrh NASA [2] . Soutěže o zakázku se zúčastnily čtyři společnosti:

• Letadla Bell ,
• letadla McDonnell ,

• Republic Aviation Company ,
• North American Aviation (sloučeno s Rockwellem v roce 1967, s Boeingem v roce 1996 ) - obdrželo objednávku od letectva.

X-15 byl oficiálně nazýván "obsazeným výzkumným vozidlem" (angl. piloted research vehicle ). [2] Program letových zkoušek byl předčasně ukončen v říjnu 1968, krátce po havárii nejpokročilejšího třetího X-15.

Výzkum se stal základem již civilního vědeckého programu NASA Space Transportation System (STS, „Space Shuttle“). Přesně ve stejnou dobu, v říjnu 1968.

Historie

Prognózy vývoje jaderných raketových sil SSSR a jejich spojenců, jejich protivzdušné obrany staví vojensko-politické vedení USA před problém možného jaderného úderu na strategické cíle v socialistických zemích. Úkolem bylo vyvinout mezikontinentální nosiče jaderných zbraní schopné překonat systém protivzdušné obrany budoucnosti. K tomu bylo plánováno vytvoření bezpilotních (raketových) zbraní ( mezikontinentální balistické a řízené střely ) a pilotovaných hypersonických letadel schopných přesně používat jaderné zbraně z výšek nepřístupných slibným systémům protivzdušné obrany SSSR. Letové zkoušky X-15 byly koncipovány jako součást pilotovaného projektu [3] . Vypuštění první umělé družice Země 4. října 1957 Sovětským svazem potvrdilo důležitost úkolu a vedlo k dalšímu úkolu: protidružicové zbraně . Jak poznamenává americká historička letectví a vesmíru Michelle Evansová, X-15 byl koncipován tak, aby čelil vznikající „ červené hrozbě“ – jako americká odpověď na sovětskou vojenskou vesmírnou výzvu [4] .

Z hlediska hmotnosti a velikosti a některých letových výkonů je letoun podobný německé balistické střele z válečného období - V - 2 ( V-2) . I tah obou letounů se ukázal být blízký, i když motory jsou odlišné. [6]

Personál North American Aviation odpovědný za program X-15

• Hlavní programový inženýr - Charles Feltz [7]
• Asistenti hlavního inženýra - Rawn Robinson a Bud Banner [8]
• Vedoucí letových zkoušek - QC Harvey [9]
• Letový zkušební inženýr - Sam Richter [8]
• Hlavní lékař programu - Tobias Friedman [10]
• Velitel posádky - Duke Littleton [11]
• Company Test Pilot - Alvin White [12]

Výkonné společnosti

Na vývoji a výrobě X-15 se podílelo více než tři sta firem. [8] Některé z nich:

• Projektový management, systémové inženýrství – North American Aviation, Inc. , Columbus , Ohio ;
• Tryskový pohonný systém - Thiokol Chemical Corp. , Bristol , Pennsylvania ; [13]
• Upravený raketový motor XLR-99 - Thiokol Chemical Corp., Reaction Motors, Inc. , Denville , New Jersey ; [čtrnáct]
• Pomocná napájecí jednotka  - General Electric Co. , Sekce raketových motorů, Evendale , Ohio; [patnáct]
• Systém chlazení kapalným dusíkem , systém přetlakování a přetlakování kabiny, systém řízení tlaku a teploty - Garrett Corp., AiResearch Manufacturing Co., Los Angeles , Kalifornie ; [osm]
• Palubní vybavení a nástroje – Lear, Inc. , Instrument Division, Grand Rapids , Michigan ; [osm]
• Palubní navigační zařízení - Bowmar Instrument Corp., Fort Wayne , Indiana ; [16]
• Elektronický přístrojový systém - Sperry Rand Corp. , Sperry Gyroscope Co., Garden City , New York ; [osm]
• Zařízení pro kontrolu atmosféry - Bell Aircraft Corp. , Avionics Division, Buffalo , New York ; [osm]
• Airborne Radar Beacon – Lockheed Aircraft Corp. , Stavid Engineering, Inc., Plainfield , New Jersey ; [17]
• Odolný keramický tepelný povlak značky Rokide - Norton Co. , Refractories Division, Worcester , Massachusetts ; [osmnáct]
• Tepelně odolná slitina niklu a chrómu pro povrchy pouzdra Inconel X - International Nickel Co. , New York ; [osm]
• Pilotní oblek s kompenzací nadmořské výšky - David Clark Company, Inc. , Worcester, Massachusetts. [osm]

Průběh letu

Odpojení od nosného letadla, nabrání rychlosti a výšky, vypnutí motoru, let setrvačností za hustou zemskou atmosféru , dosažení dynamického stropu , balistický sestup, návrat, výstup ze střemhlavého letu , klesání, přistání. [19]

Pilot provedl letecký start z vnějšího závěsu pod křídlem strategického bombardéru B-52 ve výšce asi 15 km. Přistál na dně vyschlého slaného jezera . Celková doba letu po oddělení od nosiče je asi 15 minut. Bylo uskutečněno 199 letů. Výška letu do 107 km, rychlost do M = 6,72.

Lety začaly v roce 1959 . [12] Na Edwardsově letecké základně je speciálně vybaveno řídící středisko mise . [5] Na pozemním odbavení vozidel se podílela asi stovka lidí z letové posádky. [dvacet]

Příprava na let

Odpočítávání začalo dvacet hodin před vzletem nosného letounu z pozemního letiště, zároveň byly zahájeny práce na dokování proudového letounu na křídlo nosného letounu, doplňování paliva bylo prováděno pět hodin před vzletem [20] . Osobní odpočet pilota začal hodinu před odletem. Pro pohodlí posledně jmenovaného byl osobní přívěs vybaven různými vymoženostmi a ventilačním systémem, který pilota přivedl přímo k letadlu před odletem a po příletu jej odvezl zpět [21] . Před letem si pilot navlékl VKK v hodnotě 18 000 dolarů, pod který zdravotnický personál namontoval různé přístroje a snímače biometrických dat ( puls , tělesná teplota , tlak v cévách , frekvence dýchání atd.). Následovala kontrola a seřízení nástavby výstroje a vybavení, po které pilot nastoupil do kokpitu. V době od vzletu nosného letounu do oddělení proudového letounu od křídla provedl pilot přes padesát kontrolních opatření s cílem zajistit co nejpřísnější dodržování bezpečnostních předpisů , zejména kontrolu běžného provozu radiokomunikačního systému. a další systémy podpory života a podpora letu. Po minutovém varování pilota nosného letounu ohlásil pilot připravenost ke startu (tato informace byla určena především letovému řediteli na zemi). Po odpojení pilot pokračoval k aktuálnímu letovému programu. [22]

Rekordní lety

Rekordním letem uskutečněným v rámci programu X-15 byl let pilota Josepha Walkera 22. srpna 1963 .

Údaje pro tento let:

• Celková hmotnost tankovaného letadla: 15195 kg
• Hmotnost spotřebovaného paliva: 6577 kg
• Hmotnost po přistání: 6260 kg
• Maximální dosažená výška: 107,96 km
• Dolet: 543,4 km
• Délka aktivního letového úseku: 85,8 sec
• Machovo číslo: 5,58
• Nosič: bombardér NB-52A

Za letu bylo dosaženo neoficiálního výškového rekordu pro letadlo , který trval od roku 1963 do roku 2004 [23] . Maximální rychlost je 7274 km/h. Maximální výška je 107,96 km. Rekord nastavil X-15 #3, číslo 56-6672.

Profil většiny letů vypadal asi takto: po oddělení od nosného letadla se na 85 sekund zapnul kapalný raketový motor X-15. V době, kdy byl motor vypnutý, bylo zrychlení asi 4 G (39 m/s²). V apogeu trajektorie se aparát dostal mimo atmosféru, stav beztíže trval asi 4 minuty. Během této doby pilot provedl plánovaný průzkum, orientoval (pomocí kormidel tryskového plynu) aparaturu pro vstup do atmosféry. Při návratu do atmosféry byl vnější plášť aparátu místy zahřátý na 650  ° C. G-zátěže v re-entry sekci dosáhly 5 G během 20 sekund. Celková doba letu od okamžiku oddělení od nosiče po přistání byla 12 minut.

Lety nad 80 km (50 mil) byly považovány za lety do vesmíru

Tabulka ukazuje lety na letadle X-15 ve výšce více než 50 mil (asi 80,5 km). [24] Takové lety jsou ve Spojených státech považovány za lety do vesmíru a lidé, kteří tuto výšku překonali, jsou považováni za astronauty .

Neil Armstrong , který se později stal prvním člověkem na Měsíci , byl také pilotem X-15 od listopadu 1960 do července 1962. Na letounech č. 1 a 3 uskutečnil sedm letů, ale jeho lety nejsou v tabulce zahrnuty. Jeho nejvyšší let je 39,3 mil (63,2 km). Opustil projekt, aby byl vybrán jako astronauti NASA ve druhé sadě v září 1962. [25]

Let číslo 191 skončil katastrofou . [26] Michael Adams , který dosáhl požadované výšky při svém sedmém letu, zemřel, když se z blíže nespecifikovaných důvodů let rychlostí M = 5 a ve výšce 18,9 km stal neovladatelný a letoun havaroval. To sehrálo významnou roli při uzavření projektu. Jeho jméno je jedním z 24 napsaných na Space Mirror postaveném v roce 1991 [27] .

Nad čáru Karman (výška hranice prostoru podle pravidel FAI ) zvedl X-15 pouze Walker, a to dvakrát. Jméno Josepha Walkera na Space Mirror chybí, ačkoli zemřel při letecké havárii v roce 1966, dříve než Adams. Existují ale jména pilotů ze souboru astronautů, kteří neletěli do vesmíru, ale při výcviku havarovali na cvičném letadle.

Vývoj projektu

Kromě X-20 byl zvažován projekt X-15B - zvětšený X-15 s dvoumístnou kabinou (pilot s pozorovatelem), vynesený na oběžnou dráhu nosnou raketou Saturn I. Vyvinul by orbitální rychlost (asi 29 000 km/h) ve výšce až 3 220 km. [22]

Viz také

• hypersonické letadlo
• Suborbitální vesmírný let
• X-20 Dyna Soar
• SpaceShipOne
• " Bariéra nejistoty " (fantasy film o sovětském raketovém letadle "Cyclone", přibližný analog X-15)
• Silbervogel

Poznámky

1. ↑ Hull, Seabrook . Aerophysics   (anglicky) // Missiles and Rockets  : Magazine of World Astronautics. - Washington, DC: American Aviation Publications, Inc., prosinec 1956. - Vol.1 - No.3 - S.73.
2. ↑ 1 2 Stimson, The X-15 Points into Space, 1960 , str. 79.
3. ↑ Karr, Erica M. „Otec“ Dyna-Soar čeká na rozhodnutí AF.  (anglicky) // Missiles and Rockets  : Magazine of World Astronautics. - Washington, DC: American Aviation Publications, Inc., 25. května 1959. - Vol.5 - No.18 - S.29.
4. ↑ Evans, The X-15 Rocket Plane, 2013 , str. 402.
5. ↑ 1 2 Stimson, The X-15 Points into Space, 1960 , str. 77.
6. ↑ Stimson, The X-15 Points into Space, 1960 , s. 79-80.
7. ↑ Evans, The X-15 Rocket Plane, 2013 , str. 13.
8. ↑ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Karr, Erica M. Scouting the Fringe of Space: 5 pilotovaných zkoušek výzkumného vozidla na první let.  (anglicky) // Missiles and Rockets  : Magazine of World Astronautics. - Washington, DC: American Aviation Publications, Inc., 1. června 1959. - Vol.5 - No.22 - S.31-36.
9. ↑ Evans, The X-15 Rocket Plane, 2013 , str. 21.
10. ↑ Evans, The X-15 Rocket Plane, 2013 , str. 85.
11. ↑ Evans, The X-15 Rocket Plane, 2013 , str. 61.
12. ↑ 1 2 Stimson, The X-15 Points into Space, 1960 , str. 264.
13. ↑ Pevná paliva jsou jednoduchá – ale!  (anglicky) // Missiles and Rockets  : Magazine of World Astronautics. - Washington, DC: American Aviation Publications, Inc., 19. října 1959. - Vol.5 - No.43 - S.25.
14. ↑ Coughlin, William J. NASA si klade za cíl dotlačit X-15 za Mach 3.   // Missiles and Rockets  : The Missile/Space Weekly . - Washington, DC: American Aviation Publications, Inc., 4. dubna 1960. - Vol.6 - No.14 - S.14.
15. ↑ Získání, Hale . APU – svaly pro rakety.  (anglicky) // Missiles and Rockets  : Magazine of World Astronautics. - Washington, DC: American Aviation Publications, Inc., 17. srpna 1959. - Vol.5 - No.34 - S.32.
16. ↑ Bowmar vede pole přesné převodovky.  (anglicky) // Missiles and Rockets  : Magazine of World Astronautics. - Washington, DC: American Aviation Publications, Inc., 24. srpna 1959. - Vol.5 - No.35 - S.21.
17. ↑ Westerholm, Roland J. Více o raketovém týdnu.  (anglicky) // Missiles and Rockets  : Magazine of World Astronautics. - Washington, DC: American Aviation Publications, Inc., 25. května 1959. - Vol.5 - No.21 - S.46.
18. ↑ Westerholm, Roland J. Ceramic Coatings Beat Heat.  (anglicky) // Missiles and Rockets  : Magazine of World Astronautics. - Washington, DC: American Aviation Publications, Inc., 23. listopadu 1959. - Vol.5 - No.48 - S.43.
19. ↑ Stimson, The X-15 Points into Space, 1960 , s. 78.
20. ↑ 1 2 Stimson, The X-15 Points into Space, 1960 , str. 266.
21. ↑ Stimson, The X-15 Points into Space, 1960 , s. 266-268.
22. ↑ 1 2 Stimson, The X-15 Points into Space, 1960 , str. 268.
23. ↑ SpaceShipOne
24. ↑ "Cosmonautics News" V.15 č. 10 (273) 2005
25. ↑ Armstrong, Neil Alden . Získáno 19. srpna 2011. Archivováno z originálu 31. srpna 2012. (neurčitý)
26. ↑ Obecný seznam amerických astronautů . Získáno 19. srpna 2011. Archivováno z originálu 2. května 2012. (neurčitý)
27. ↑ Památník astronautů na mysu Canaveral . Získáno 19. srpna 2011. Archivováno z originálu 9. září 2013. (neurčitý)

Literatura

• Lukashevich V.P., Afanasiev A.B. Cosmic Wings - M .: Páska toulek, 2009, 496 s. - ill.
  • Ch. Hypersonické raketové letadlo 5 Kh-15 (str. 83-104)
• Evans, Michelle L. Raketové letadlo X-15: Let s prvními křídly do vesmíru.  (anglicky) - Lincoln and London: University of Nebraska Press, 2013. - 488 s. — (Vnější odysea: historie letů do vesmíru) — ISBN 978-0-8032-2840-5
• Stimson, Thomas E. X-15 míří do vesmíru.  (anglicky) // Popular Mechanics - Chicago. Ill.: Popular Mechanics Company, květen 1960. - Vol.113 - No.5 - 272 s.
• Davide, Heather . X-15 se přibližuje vesmírným letem: Pohonná jednotka musí ještě „představit hlavu“.  (anglicky) // Missiles and Rockets  : The Missile & Space Weekly. - Washington, DC: American Aviation Publications, 28. listopadu 1960. - Sv. 7 - ne. 22 - S. 19-19.

Odkazy

• X-15. Encyklopedie "Kouh nebe".