Bell X-1

Bell X-1
Widok z samolotu.
X 1 Nr 46-062 nazywany „  wspaniała Glennis  ” przejściu bariery dźwięku z14 października 1947.
Budowniczy Bell Aircraft Corporation
Rola Eksperymentalny samolot rakietowy
Status Projekt zakończony
Pierwszy lot 19 stycznia 1946
Numer zbudowany 4
Załoga
1 pilot
Motoryzacja
Silnik Silniki reakcyjne XLR11-RM3
Numer 1
Rodzaj Silnik rakietowy na paliwo ciekłe
Ciąg jednostkowy 26,7  kN
Wymiary
widok samolotu na samolot
Zakres 8,5  m
Długość 9,4  m
Wysokość 3,3  m
Powierzchnia skrzydeł 12  m 2
Szerokie rzesze
Pusty 3175  kg
Maksymalny 5557  kg
Występ
Maksymalna prędkość X - 1E: 2594  km / h ( 2,44 Macha )
Sufit 21,900  m
Wytrzymałość 5 minut
Obciążenie skrzydła 463 kg / m 2
Stosunek ciągu do masy 0.49

XS-1 (przemianowany X-1 w 1962) to amerykański eksperymentalny samolot rakietowy silnik . Był to pierwszy samolot, który przekroczył barierę dźwięku w locie poziomym (ok14 października 1947). Opracowany specjalnie w tym celu w ramach programu badawczego USAAF i NACA (przodek NASA ) X-Planes , jest budowany przez Bell Aircraft Corporation .

Przypominający pocisk z małymi skrzydłami i silnikiem rakietowym , został zaprojektowany do zrzucenia z bombowca B-29A Superfortress .

Rozwój

Plik 16 marca 1945 r, oddział prób w locie USAAF i kontrakt NACA z Bell Aircraft Corporation na budowę trzech samolotów rakietowych XS-1 (dla „  Experimental Supersonic Contract # 1  ”) w celu gromadzenia danych o warunkach lotu z prędkością transsoniczną .

X 1 nie więcej i nie mniej niż „skrzydlaty kulą”. Aby zaprojektować kadłub, inżynierowie Bell przyjęli jako model pocisk 12,7  mm (kaliber .50 BMG), znany jako stabilny przy prędkości naddźwiękowej. Jednak ze względu na niekonwencjonalny kształt samolotu pilot znalazł się w wąskiej kabinie umieszczonej w nosie. W 1947 roku, gdy samolot po raz pierwszy stanął przed zjawiskiem ściśliwości , wyposażono go w statecznik poziomy o zmiennym kącie padania. Empennage opracowane przez Brytyjczyków dla Milesa M.52 i wyposażone w ster jest zamontowane na X-1, aby umożliwić mu przejście przez barierę dźwięku.

Pędny silnika rakiety ciecz reakcji Silniki XLR11-RM-3 zasilania urządzenia jest realizowana przez reakcji Motors Inc. . Wykorzystuje etanol rozcieńczony wodą jako paliwo i ciekły tlen jako utleniacz (mieszanka często stosowana w ówczesnych silnikach rakietowych). Pilot może modulować ciąg poprzez dobór liczby pracujących komór spalania (silnik wyposażony jest w cztery identyczne i niezależne komory), a ciąg może sięgać 26,5  kiloniutonów , przy czym autonomia urządzenia nie przekracza wówczas 2  min i  30  s . Chociaż XS-1 mógł teoretycznie sam wystartować, zdecydowano się zrzucić go z lotniskowca, aby zwiększyć jego zasięg.

Historyczny

Plik 25 stycznia 1946XS-1 prowadzony przez Jacka Woolams  (en) , szef Test Pilot Bell Aircraft , biorąc powietrze po raz pierwszy, przymocowane pod skrzydłem samolotu przewoźnik B-29 . Został zabrany na wysokość 6000 metrów, zanim został zwolniony. On poszybował z powrotem do Pinecastle (w pobliżu Orlando , Floryda ). Woolams wykonuje jeszcze dziewięć ślizgów doMarzec 1946, data powrotu samolotu do Bell w celu zmodyfikowania go do pierwszych lotów z napędem, które miały odbyć się na lotnisku Muroc (przemianowanym z Base Edwards ). Po śmierci Woolamsa30 sierpnia 1946na pokładzie wyścigu Bell P-39 Airacobra , Chalmers Goodlin  (in) zostaje mianowany głównym pilotem testowym Bella i to ten ostatni kontynuuje program testowy X-1 i kierowca po raz pierwszy X-1-1 ( nr 46-062 ). Wykonuje 26 lotów na XS-1 i X-1-1 , zWrzesień 1946 w Czerwiec 1947.

The Army Air Forces jest niezadowolony z opóźnieniem, że inżynierowie Bell stosowania leku w otwarciu koperty lotu statku powietrznego, a umowa pomiędzy Bell i USAAF do testów linii X-1 został odwołany na24 czerwca 1947, po miesiącach negocjacji, a testy zostały przekazane do Departamentu Testów Lotniczych USAAF. Fakt, że Goodlin zażądał nagrody w wysokości 150 000 dolarów za przełamanie bariery dźwięku, jest kolejnym źródłem sporu między Bellem a Siłami Powietrznymi . To właśnie NACA prowadzi lot drugiego X-1 (trzeciego, jeśli włączymy XS-1 ), w celu zebrania danych o charakterystyce lotu naddźwiękowego pod kątem rozwoju urządzeń nowej generacji.

Plik 14 października 1947na 10  h  18 , niecały miesiąc po utworzeniu USAAF jako niezależny podmiot w armii amerykańskiej , bariera dźwięku przekroczył po raz pierwszy w historii przez załogowego statku powietrznego. Kapitan USAAF Charles „Chuck” Yeager został zatem pierwszym pilotem , który zaliczył Macha w locie poziomym, miał wtedy zaledwie 24 lata. Dzień wcześniej Chuck Yeager złamał dwa żebra, kiedy spadł z konia. Samolotem, który wykonał historyczny lot, był X-1-2 (numer 46-062 ), a na tę okazję Chuck Yeager kazał namalować na kabinie napis „  Glamorous Glennis  ” w hołdzie swojej żonie. Maksymalna osiągnięta prędkość wynosiła 1,06 Macha .

Za ten pierwszy naddźwiękowy lot w historii, National Aeronautic Association przyznało w 1948 roku Collier Trophy trzem głównym graczom programu. Lawrence Dale „Lary” Bell konstruktor samolotów Chuck Yeager, który lata tym samolotem podczas historycznego lotu, oraz John Stack z NACA odbierają nagrody z rąk prezydenta Harry'ego S. Trumana w Białym Domu .

Plik 5 stycznia 1949Chuck Yeager wykonuje jedyny autonomiczny start w programie X-1 i osiąga wysokość 7000 metrów w 90 sekund.

Dziedzictwo

Badania przeprowadzone w ramach programu X-1 stanowią podstawę wszystkich poniższych programów. Procedury opracowane przez NACA podczas testów X-1 ułatwiły rozwój amerykańskiego programu kosmicznego w latach sześćdziesiątych XX wieku . Projekt X-1 ma również wpływ na zacieśnienie współpracy między USAAF , przemysłem i ośrodkami naukowymi. Dane zbierane podczas tego programu umożliwia Amerykanów do opracowania nowej generacji samolotów bojowych, zapewniając wyższość amerykańskiego lotnictwa dla drugiej połowy XX th  wieku.

Potomkowie

X-1 , a jego najbardziej znanym pilotem, Chuck Yeager, przejdzie do historii jako pierwszy samolotu i pierwszego człowieka, odpowiednio, do przełamania bariery dźwięku.

X-1-2 (numer 46-062 ) jest obecnie na wystawie w „ Milestone  ” lobby  w National Air and Space Museum w Waszyngtonie obok Spirit of Saint Louis i statek kosmiczny One . Model 46-063 , zredagowany X-1E , jest wystawiony na zewnątrz siedziby Dryden Flight Research Center .

Wersje

Pięć wersji X-1 zostało opracowanych w celu zbadania różnych aspektów lotu naddźwiękowego.

X-1A

Dowodzony przez Siły Powietrzne w dniu2 kwietnia 1948The X-1A (nr 48-1384 ), jest przeznaczony do badania zjawisk aerodynamicznych występujących po przekroczeniu prędkości Mach 2 i wysokości ponad 27,000  m . Dłuższy i cięższy od oryginalnego modelu, posiada bąbelkową osłonę zwiększającą pole widzenia pilota. X1a jest zasilane przez ten sam silnik, co X-1  : w XLR11-RM-3 . Samolot wykonał swój pierwszy lot bez zapłonu silnika rakietowego14 lutego 1953w bazie sił powietrznych Edwards . Pierwszy lot z napędem ma miejsce21 lutego 1953. Oba loty wykonuje Jean „Skip” Ziegler, pilot testowy w Bell.

Podczas gdy NACA przeprowadza testy w locie z dużą prędkością z Douglasem Skyrocket (który osiągnął 2,005 Macha na20 listopada 1953pilotowany przez Alberta Scotta Crossfielda ), Siły Powietrzne przeprowadziły serię lotów testowych z X-1A pilotowanym przez Chucka Yeagera, testy te nazwano „  Operation NACA Weep  ”. Plik12 grudnia 1953, Yeager osiągnęły wysokość 22,770 metrów i ustanowił nowy rekord prędkości na Mach 2,44 ( 2550  km / h ). W przeciwieństwie do Skyrocket , X-1A osiąga tę prędkość w locie poziomym. Kilka chwil później urządzenie przestaje być sterowane, z powodu nieznanego wówczas inżynierom zjawiska: sprzężenia bezwładnościowego . Samolot szybko stracił wysokość, spadając z 22 000  m do 7620  mw ciągu kilku minut. Podczas opadania pilot doznaje przyśpieszeń dochodzących do 8  g, a hełm Chucka Yeagera łamie czaszę. Tylko doświadczenie pilota Chucka Yeagera pozwoliło mu odzyskać kontrolę nad samolotem i bezpiecznie wylądować.

Samolot zostaje przekazany do NACA w formacieWrzesień 1954i przechodzi wiele modyfikacji, w tym montaż gniazda wyrzutowego . Zagubił się w locie August 8 , 1955po upuszczeniu przez RB-50 , staje się pierwszym samolotem X, który zostanie utracony w wyniku eksplozji.

X-1B

X-1B (numer 48-1385 ) jest wyposażony w przyrządy umożliwiające pomiar efektu termicznego naddźwiękowych lotu (w tym celu ponad 300 czujniki temperatury są instalowane w powłoce). Różni się od X-1A zmodyfikowanymi skrzydłami. Z'Październik 1954The X-1B są wykorzystywane przez lotnictwie testowi zachowania wysokiej prędkości lotu, przed ich przeniesieniem do NACA wStyczeń 1955. NACA kontynuował latanie samolotem, dopóki nie został uziemiony przez pęknięcia w zbiornikach paliwaStyczeń 1958. W sumie X-1B wykonał 27 lotów. Jednym z ulepszeń było wyposażenie X-1B w kompaktowy silnik rakietowy do kontroli odchylenia , system zaczerpnięty z X-15 . Obecnie X-1B jest wystawiony w hangarze badawczo-rozwojowym w Muzeum Narodowym Sił Powietrznych Stanów Zjednoczonych w Bazie Sił Powietrznych Wright-Patterson .

X-1C

X-1C (numer 48-1387 ) powinny zostać wykorzystane w celu zbadania skutków naddźwiękowych lotu na przewóz broni. Projekt porzucono, ponieważ pojawienie się samolotów bojowych zdolnych do osiągania prędkości transsonicznych i naddźwiękowych nie wymagało już opracowania platformy testowej.

X-1D

X-1D (nr 48-1386 ) jest pierwszym przedstawicielem drugiej generacji naddźwiękowych płaszczyznach rakiet. Służy do badania zjawisk przewodnictwa cieplnego. X-1D posiada system niskie ciśnienie paliwa, nieznaczny wzrost wydajności paliwa, jak również modyfikowane awioniki.

Plik 24 lipca 1951The X-1D pilotowany przez Jean „Pomiń” Ziegler jest odrzucany przez Rogers Dry Lake  (w) , aby pierwszy lot bez własnego napędu. Po dziewięciu minutach szybowania podjął próbę lądowania, ale przednie koło nie zablokowało się i samolot został poważnie uszkodzony podczas lądowania. Naprawy trwają kilka tygodni, a drugi lot nie może odbyć się przed połową sierpnia. Plik22 sierpnia 1951Podczas gdy Franck Everest przejął rolę pilota doświadczalnego, pierwszy lot z napędem został odwołany z powodu utraty ciśnienia w obwodzie azotu. Pilot podjął próbę opróżnienia zbiorników, a następnie wywołał eksplozję w locie, po której nastąpił pożar. Samolot został upuszczony, a następnie zniszczony w wyniku uderzenia o ziemię. Dochodzenie przeprowadzone po wypadku wydaje się wykazać, że zbiorniki samolotu przeciekały i że nagromadzenie alkoholu w kadłubie spowodowałoby powstanie mieszaniny wybuchowej z powietrzem zewnętrznym. Ta mieszanina mogłaby następnie zostać zapalona przez radio lub inny układ elektryczny obecny na pokładzie, powodując eksplozję X-1D .

X-1E

W celu zastąpienia X-1A i X-1D, które wybuchły podczas lotu w 1951 roku, X-1-3 (numer 46-063 ) został zmodyfikowany i przemianowany na X-1E . Odkryto źródło tych eksplozji, które od dawna pozostawały tajemnicą. Są one spowodowane przez skórzane uszczelki poddane obróbce TCP, stosowane w obiegu ciekłego tlenu . W obecności czystego tlenu i naprężeń mechanicznych TCP okazuje się niestabilny i dlatego wyzwala dwie eksplozje. Ten błąd kosztuje życie dwóch pilotów.

Ulepszenia X-1E obejmują:

X-1E wykonany pierwszy lot non-zasilany na15 grudnia 1955pilotowany przez Josepha Alberta Walkera . Walker opuścił program X-1E w 1958 roku po 21 lotach, podczas których osiągnął prędkość 2,24 Macha . To jest John B. McKay , pilot NACA , który zastąpił goWrzesień 1958wykonując pięć lotów przygotowawczych do wprowadzenia modyfikacji paliwa pędnego i nowego paliwa o nazwie Hydyne . Te ulepszenia miały pozwolić X-1E zbliżyć się do Mach 3 , ale samolot jest trwale uziemiony po 26 lotach, wListopad 1958, po wykryciu pęknięć na ścianach zbiorników paliwa.

Wygląd medialny

Uwagi i odniesienia

(fr) Ten artykuł jest częściowo lub w całości zaczerpnięty z artykułu Wikipedii w języku angielskim zatytułowanego „  Bell X-1  ” ( zobacz listę autorów ) .
  1. (w) „  Historia Dryden - Historyczny samolot - Tło X-1  ” , NASA Dryden Flight Research Center,9 października 2008(dostęp 19 czerwca 2017 )
  2. (w) Miller 2001 , s.  15
  3. Yeager i in. 1997 , s.  14
  4. (w) Ruby Calzada, „  NASA - Dryden History - Historic Aircraft - X-1 Technical Data  ” na nasa.gov ,9 października 2008(dostęp 3 marca 2020 r. )
  5. (w) Clarence E. "Bud" Anderson, "  Initial Flights Glide  " na cebudanderson.com (dostęp 19 czerwca 2017 )
  6. (w) Yeager i Janos 1986 , str.  96
  7. Wolfe 1979 , s.  52–53
  8. (w) Clarence E. "Bud" Anderson, "  A zwrotny punkt  " na cebudanderson.com (dostęp: 19 czerwca 2017 )
  9. (w) Richard P. Hallion , „The NACA, NASA, and the Supersonic Hypersonic-Frontier” w książce NASA's First 50 Years: Historical Perspectives , NASA , al.  "NASA SP" ( N O  4704)2009, 759,  str. ( ISBN  978-0-160-84965-7 , OCLC  759492138 , LCCN  2009015085 , czytaj online ) , str.  223-275
  10. (w) Miller 2001 , s.  21–35
  11. (w) D Dr. Jim Young, "  Major Chuck Yeager's Flight to Mach 2,44 In the X-1A  " [PDF] , AFFTC History Office, Edwards AFB (dostęp: 19 czerwca 2017 )
  12. (w) Miller 2001 , s.  21
  13. (w) Lance Thompson, „  X-Hunters  ” , Air & Space / Smithsonian ,Luty / marzec 1995(dostęp 19 czerwca 2017 )
  14. (in) „  USAAS-USAAC-USAAF-USAF Aircraft Serial Numbers - 1908 to Present  ” na JoeBaugher.com (dostęp: 19 czerwca 2017 )
  15. (en) "  X-1A w locie z nałożonymi danymi lotu  " , NASA Dryden Flight Research Center ,6 lutego 2002(dostęp 19 czerwca 2017 )
  16. (w) "  Arkusz informacyjny NASA Armstronga: Druga generacja X-1  " , NASA Dryden Flight Research Center,28 lutego 2014(dostęp 19 czerwca 2017 )
  17. (w) „  Goleta Air & Space Museum  ” na air-and-space.com (dostęp 19 czerwca 2017 )
  18. (w) "  Arkusz informacyjny NASA Armstrong: Samolot badawczy X-1E  " , Centrum Badań Lotów Dryden NASA,28 lutego 2014(dostęp 19 czerwca 2017 )

Bibliografia

Zobacz też

Równoważne urządzenia

Powiązane artykuły