http://pt.wikipedia.org/wiki/Messerschmitt_Me_163
Messerschmitt Me 163
Messerschmitt Me 163 Komet
Descrição
Fabricante Messerschmitt
Primeiro voo 1 de setembro de 1941
Missão interceptor
Tripulação 1
Dimensões
Comprimento 5,70 m
Envergadura 9,33 m
Altura 2,75 m
Propulsão
Motores 01 Walter HWK 109-509A-2
Performance
Velocidade máxima 960 km/h (Mach0,83
Teto máximo 12.100 m
Messerschmitt Me 163 Komet - foi um "avião-foguete" colocado em operação em meados de 1944, em resposta aos constantes bombardeios sofridos pelo III Reich, que a essa altura do conflito já se achava severamente comprometido.
O avião, inicialmente concebido como um avião interceptador local, foi projetado por Alexander Lippisch. Testado como um planador, desprovido de profundor de cauda, foi posteriormente equipado com um motor de foguete durante sua fase de desenvolvimento. O motor utilizava um propelente resultante da mistura de dois componentes fortemente reativos, os quais causaram uma série de acidentes que quase inviabilizaram o projeto. Uma operação especial e extremamente controlada era necessária cada vez que o aparelho era abastecido. Os dois caminhões-tanque, claramente identificados, cada um com um dos reagentes, se aproximavam da aeronave em momentos diferentes, sendo o piso e o avião lavados entre um abastecimento e outro.
O avião, então abastecido, decolava a uma espantosa velocidade, atingia rapidamente altitude e mergulhava sobre os bombardeiros. Como sua autonomia era muito pequena, cerca de oito minutos, o voo prosseguia, após os ataques, como um vôo planado, momento em que se tornava um alvo fácil. Seu pesado armamento podia abater um B-17 com apenas três disparos, no entanto sua velocidade de aproximação era por demais elevada causando dificuldades operacionais aos pilotos, não acostumados a esse desempenho, ainda mais que os pilotos na maioria devido as baixas da Luftwaffe, eram de jovens e pouco treinados. Era um avião extremamente instável mas de concepções inovadoras. A despeito de sua extrema performance apenas 16 bombardeiros foram abatidos por essa aeronave, sendo este um resultado insignificante frente a situação a que se achava a Alemanha ao final do conflito.
É interessante observar que ao final da guerra exemplares deste avião cairam nas mãos dos aliados, sendo este projeto, ou alguns de seus conceitos, utilizados para o projeto "X", cujo aparelho X-1, sob comando de Charles "Chuck" Yeager foi o primeiro aparelho a quebrar a barreira do som no dia 14 de outubro de 1947. A principal série foi a série "B" (Me 163B). Surgiu depois o Me 163C, com maior aerodinâmica graças ao nariz mais longo e mais baixo. Os três protótipos do Me 163C foram destruídos para que não fossem capturados pelos soviéticos. Já o Me 163D (mudado para Messerschmitt Me 263 ou ainda Ju 248) com apenas 1 protótipo que realizou voos planados e outros dois que foram destruídos.
Como curiosidade, o Me 163 utilizava rodas descartáveis para a decolagem. Ao pousar, utilizava-se do próprio fundo do avião, deixando assim, muitos pilotos paraplégicos pelo do choque do avião com o solo.
Galeria[editar código-fonte]
Detalhe do nariz de um Me 163. aos 13 minutos deste vídeo tem uma decolagem do Me 163
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aqui um dos mais célebres X-15 [yt]i2QK0CsSCLo[/yt]
http://pt.wikipedia.org/wiki/North_American_X-15
North American X-15
Origem: Wikipédia, a enciclopédia livre.
Ir para: navegação, pesquisa
North American X-15
X-15 Dryden.jpg
Descrição
Fabricante North American Aviation
Missão Avião experimental
Tripulação 1
Dimensões
Comprimento 15,45 m
Envergadura 6,8 m
Altura 4,12 m
Área (asas) 18,6 m²
Peso
Tara 6.620 kg
Peso bruto máximo 15.420 kg
Propulsão
Motores 1x Thiokol XLR-99-RM-2
Força (por motor) 313 kN
Performance
Velocidade máxima 7.274 km/h (Mach6,85
Alcance 450 km
Teto máximo 108 000 m
Relação de subida 18 000 m/min
Armamento
Mísseis/Bombas Avião de pesquisa/experimental desprovido de armamento
O North American X-15 foi um avião experimental, propulsionado por um motor foguete. Desenvolvido a partir de 1954 pela North American (actual Rockwell International), após intensa competição com os projectos alternativos derrotados, propostos pela Bell Aircraft Corporation, Douglas Aircraft Company e Republic Aviation Company, para cumprir um programa de pesquisa conjunto, patrocinado pela NACA (actual NASA), instituições privadas ligadas à indústria aeronáutica, Força Aérea e Marinha dos Estados Unidos.
Foi um dos mais notáveis e bem sucedidos aviões experimentais da série X, construído especificamente para explorar o regime de voo em velocidades hipersónicas e pesquisar as estruturas, propulsão e sistemas de controlo necessários para tal. Embora não fosse um propósito inicial ou original, veio em fase mais avançada a explorar as possibilidades do voo no exterior da atmosfera terrestre (voo suborbital).
Lançados já em voo por um bombardeiro B-52 Stratofortress exclusivamente adaptado para o efeito, efectuaram 199 missões entre 1959 e 1968, ficando para a história como o primeiro avião a ultrapassar as velocidades sucessivas de mach quatro, cinco e seis, estabelecendo o recorde absoluto de velocidade em 7,274 km/h (mach 6.85),nota 1 e alcançando ainda em treze dos voos, altitudes que pelas normas da USAF conferiram as asas de astronauta aos oito pilotos envolvidos.
Dos três X-15 produzidos, um deles foi reconstruído no padrão X-15A-2, depois de sofrer graves danos resultantes de uma aterragem de emergência mal sucedida e encontra-se preservado em museu, um outro foi perdido em acidente fatal quando regressava do espaço matando o piloto de testes Major Michael J. Adams, e o derradeiro exemplar sobrevive no Museu do Ar e Espaço (National Air and Space Museum, Washington, D.C.).
Índice [esconder]
1 História do programa 1.1 Visão geral
1.2 Origens
1.3 Cronologia
2 Projecto e desenvolvimento 2.1 Materiais e componentes estruturais
2.2 Cockpit, sistemas de voo e controle
2.3 Motores e combustível
2.4 Trem de aterragem, cauda e a estabilidade hipersónica
3 Sobre o voo
4 O legado
5 História operacional 5.1 B-52 aeronave mãe
5.2 Aeronaves de apoio
5.3 Recordes de voo
5.4 Pilotos
5.5 Acidentes e incidentes
6 Variantes
7 Exemplares preservados
8 Especificações
9 Ver também
10 Notas
11 Fontes e bibliografia
12 Referências
13 Ligações externas
História do programa[editar código-fonte]
O sistema de lançamento composto pelo binómio B-52/X-15.
Boeing NB-52B takeoff 061127-F-1234S-007.jpg
X-15 on Lakebed with B-52 Mothership Flyover - GPN-2000-000400.jpg
Visão geral[editar código-fonte]
O programa
Explorar o regime de voo hipersônico e comparar com os resultados obtidos de vários modelos analíticos e de testes em túnel de vento, era o objectivo principal do programa de voos. Os promotores do conceito esperavam ainda entender os gradientes de temperatura, o fluxo laminar e as características da turbulência a ele associada, questões de controlo e estabilidade hipersónica.1 Numa segunda fase foi visto e utilizado como transporte e banco de ensaio para experimentos científicos mais relacionados com a pesquisa espacial, lançando as bases para o futuro space shuttle.2
Todo o programa foi realizado e desenvolvido no Dryden Flight Research Center da NASA, junto à Base Aérea de Edwards e no perímetro adjacente ao longo de todo o deserto de Mojave, na Califórnia.3
O avião
O seu aspecto (configuração) exterior foi apenas um meio de atingir as condições ideais para vencer as altas temperaturas e pressões aerodinâmicas a que seria sujeito, e não para definir ou orientar um futuro padrão de construção para aeronaves operacionais.1 Propulsionado por um motor foguete que permitia manter a velocidade horizontal constante, independentemente da altitude de voo, tal como num avião convencional, era largado da asa direita de uma aeronave mãe a aproximadamente 14 mil metros de altitude, subindo vertiginosamente durante 1,5 minutos, esgotando o combustível interno, realizando de seguida um voo planado e aterrando num dos lagos secos do perímetro de testes.3
Mais rápido que uma bala, com uma aparência algo sinistra conferida pelo acabamento da pintura em azul-negro, catapultou os limites da aviação para a orla da nossa atmosfera, coletando um manancial de dados, sem os quais o programa norte-americano de voos tripulados não teria acontecido tal como o conhecemos.4
Origens[editar código-fonte]
X-15 (grafismo) 3 vistas (lateral frontal e superior)
Durante o final da década de 1940 e início de 1950 a indústria aeroespacial norte-americana defendia o princípio de que o voo hipersônico era uma área reservada aos mísseis, os únicos capazes de operar a essa velocidade e a altitudes muito elevadas, sendo que tal premissa era tecnicamente inviável para aeronaves tripuladas. Argumentavam ainda que a existência de um avião de pesquisa, não se mostrava necessária porque num futuro previsível não haveria solicitações para um aeroplano militar ou civil com tais características.2 Porém, contra o pensamento dominante, em Junho de 1952 a NACA (antecessora da actual NASA) através da sua "Comissão de Aerodinâmica", recomendou o aumento dos estudos versando o voo hipersônico. Os seus vários laboratórios são instruídos para elaborarem estudos preliminares identificando as áreas onde se colocam as maiores dificuldades a vencer,5 em 1954 ainda no mesmo âmbito, são iniciados os estudos técnicos nas disciplinas anteriormente identificadas como problemáticas: resistência dos materiais às elevadas temperaturas, aerodinâmica, controlo, estabilidade e pilotagem em velocidade hipersónica. Efectuados de forma independente pelos vários laboratórios da NACA (Langley, Ames e HighSpeed Flight Station), os estudos demonstraram de forma inequívoca a viabilidade do projecto.6
Também a Força Aérea em Outubro de 1953, através do seu "Conselho Científico e Consultivo" recomenda o desenvolvimento de uma aeronave de pesquisa para velocidades entre mach 5 e 7. Sensivelmente na mesma data o "Departamento de Pesquisa Naval" da Marinha dos Estados Unidos financiou a Douglas Aircraft Company para desenvolver estudos e pesquisar a viabilidade de um avião propulsionado por tecnologia de foguete, capaz de alcançar a velocidade de mach 7+, informalmente designado D-558-3.7 Em Junho de 1954, a NACA em reunião especial com representantes da Força Aérea e da Marinha propõe um novo avião de pesquisa a desenvolver em empreendimento conjunto, para e exploração da velocidade hipersónica resultante da pesquisa e da experiência adquiridas. Estavam lançadas as bases que culminariam no programa X-15.8
Cronologia[editar código-fonte]
Compilação de dados em modo não exaustivo dos momentos chave no desenvolvimento da aeronave e desenrolar do programa de pesquisa.9 10
Junho 1952
A Comissão de Aerodinâmica da NACA recomenda o aumento na pesquisa de voos de mach 10 e altitudes entre 15 e 75 Km.
Setembro 1952
Início de estudos preliminares sobre pesquisa sobre voos espaciais e problemas associados.
Fevereiro 1954
Discutido no seio da NACA a necessidade de uma nova aeronaves de pesquisa.
Julho 1954
Proposto e apresentado um novo avião de pesquisa à Força Aérea e Marinha.
Dezembro 1954
Empresas de construção aeronáutica são convidadas a participar no projecto X-15.
Setembro 1955
A North American Aviation, é seleccionada para desenvolver três aviões de pesquisa X-15.
Fevereiro 1956
O contrato de desenvolvimento para o motor de foguete XLR99 é concedido à Reaction Motors,
Dezembro 1956
Finalizada a maqueta do X-15.
Setembro 1957
Finalizado o projecto e iniciada a construção.
Outubro 1958
Terminada a construção do primeiro avião X-15.
8 de junho de 1959
Primeiro voo sem propulsão, efectuado pelo X-15 número um.
17 de setembro de 1959
Primeiro voo propulsionado, realizado pelo X-15 número dois.
25 Março de 1960
Pilotado por Joseph Walker é efectuado o primeiro voo de um X-15 sob os auspícios da recém criada NASA.
15 Novembro de 1960
Primeiro voo com o motor da Reaction Motors - XLR99.
7 de Fevereiro de 1961
Último voo com o motor interino.
7 de Março de 1961
Primeiro voo a mach 4.
23 de Junho de 1961
Primeiro voo a mach 5.
11 Outubro de 1961
Primeiro voo acima de 200 mil pés (60,960 metros).
9 de Novembro de 1961
Primeiro voo a mach 6.
20 de Dezembro de 1961
Primeiro voo do terceiro e último X-15 produzido.
17 Julho de 1962
Primeiro voo acima de 300 mil pés (91,400 metros)
22 de Agosto de 1963
Batido o recorde do mundo em altitude não oficializado, 354,200 pés (107,960 metros).
28 de Janeiro de 1964
Alcançado o centésimo voo da série X-15.
25 de Junho de 1964
Primeiro voo do reconstruído número 2 no padrão X-15A-2', após acidente grave do original.
3 de Outubro de 1967
Recorde mundial de velocidade absoluta para aviões com asas, 7.274 km/h (mach: 6,85).
24 de Outubro de 1968
Missão número 199, o último e derradeiro voo do programa de pesquisas X-15.
Projecto e desenvolvimento[editar código-fonte]
O North American X-15 foi projectado e construído por uma equipe liderada pelos engenheiros Harrison Storms e Charles Feltz, realizando uma tarefa extremamente difícil de alcançar. Com um aspecto exterior aparentando simplicidade, o X-15 foi na verdade, talvez a aeronave tecnologicamente mais complexa da sua época.11 A recolha massiva de dados, proporcionado pelos testes em banco de ensaio e pelos voos, o pioneirismo na compreensão e na descoberta dos princípios da estabilidade hipersónica, a orientação e controlo em ambiente de imponderabilidade, os experimentos realizados nas margens da atmosfera terrestre, contribuíram indelevelmente para o desenvolvimento da tecnologia da navegação astronômica no programa Apollo.12
Entre a comunidade de engenheiros aeroespaciais é unânime considera-lo como a aeronave experimental com mais sucesso alguma vez produzido.13
Materiais e componentes estruturais[editar código-fonte]
O revestimento exterior do X-15 suportava temperaturas extremas com grande amplitude térmica, compreendida entre os 390°C e os 1 200°C nas fases mais críticas do voo, a sua estrutura estava ainda sujeita a factores de carga gravítica entre os 7,3 g positivos e 3 g negativos.14 As ligas metálicas que na actualidade são usadas na construção aeronáutica, as quais conferem resistência mecânica e térmica excepcionais, estavam ainda a dar os primeiros passos não permitindo a sua produção em quantidade, ou pura e simplesmente não estavam ainda desenvolvidas, colocando um compromisso assaz complexo aos engenheiros responsáveis pela escolha dos materiais.15
Após uma muito rigorosa análise das tensões verificadas em cada parte da célula, foi conseguida uma estrutura mecânica mais forte, mais leve e o mais flexível possível, sem comprometer o desempenho contratual, resultando num "cocktail" de materiais exóticos. O Inconel X (ver nota 4) foi usado maioritariamente no revestimento externo, devido à elevada resistência mecânica até aos 700 °C (celsius) e lenta degradação das propriedades físicas além desse valor. Na restante estrutura interna, onde as cargas térmicas eram menores, foram empregues liga de alumínio super-resistente, ligas de titânio e aços especiais.16
Cockpit, sistemas de voo e controle[editar código-fonte]
Interior do cockpit - X-15A-2
Painel de instrumentos - X-15A-2
O cockpit do X-15 possuía algumas inovações, que o categorizavam como pouco convencional mesmo entre os padrões das aeronaves experimentais. Assim além do tradicional manche central entre os membros inferiores do piloto, para controlo longitudinal (arfada) e rolamento ventral, existia um segundo na consola lateral direita, directamente ligado ao primeiro por actuadores hidráulicos e operado pelo movimento do pulso do piloto nota 2 , o manche central acabaria por ser removido, devido à escolha e preferência da maioria dos pilotos pela solução lateral.17 Na consola lateral esquerda estava colocado o terceiro manche, apenas usado no voo sub-orbital quando já não havia controlo aerodinâmico da aeronave, fazendo actuar os foguetes de manobra instalados no nariz e nas asas através da abertura e fecho de válvulas.17 Inicialmente a Força Aérea norte-americana impôs a adopção de um cockpit que fosse simultâneamente uma cápsula de escape, no entanto Scott Crossfield,18 nota 3 um dos engenheiros responsáveis pelo projecto, piloto de testes da North American Aviation e futuro piloto do X-15, conseguiu ainda na fase de desenvolvimento, argumentar e convencer os decisores a optarem por uma solução usando um assento ejetor de emergência, utilizável entre os 120 Km/h e mach quatro e altitudes até 40 mil metros.19
De salientar ainda a existência de um sistema auxiliar totalmente automático, destinado a aumentar a estabilidade da aeronave, especificamente a tendência de rolamento ventral aquando da reentrada atmosférica.20 No seu todo o X-15 pode ser considerado um mini laboratório voador, amplamente recheado de instrumentação científica, no seu revestimento e interior foram criados mais de mil sensores, os quais registavam e gravavam todos os parâmetros relacionados com o voo, mais os factores externos como carga aerodinâmica e temperatura.20
Motores e combustível[editar código-fonte]
Motores, a solução interina XLR11 (em cima) e a definitiva XLR99-RM-2
XLR-11 Rocket Engine 2 USAF.jpg
XLR-99 Rocket Engine USAF.jpg
Encontrar um motor apropriado tinha sido um óbice desde as primeiras fases do projecto. As primeiras descrições concretas da motorização a aplicar no X-15 aconteceram a 22 de Outubro de 1954, durante uma conferência para determinar, entre outros pontos agendados, qual o empreiteiro a que seria confiada a construção da célula. No entanto, como os participantes não eram especialistas, nem detentores de informação adequada sobre motores de foguete, limitaram-se a resumir os projectos e o seu estágio de desenvolvimento. Após a escolha da North American como vencedora da competição, a Reaction Motors foi informada de que o seu motor XLR30 (ainda em fase embrionária de desenvolvimento e mais tarde designado XLR-99) integrava o projecto vencedor.21 Ao novo motor apenas era exigido que fosse capaz de operar sob todas as condições e de suportar elevados factores de carga gravítica. Confiabilidade, vida útil e operacionalidade era suposto, ou esperado, que se aproximasse dos padrões usuais nos motores de produção, mas tais pressuspostos não eram condição essencial para a sua aprovação.22
A 4 de outubro de 1957 a União Soviética surpreende o mundo lançando o Sputnik 1, o primeiro satélite artificial a orbitar a Terra.23 Esta conquista dos soviéticos abalou o prestigio científico e tecnológico dos Estados Unidos, sendo ainda considerada como uma séria ameaça à segurança norte-americana.24 O orgulho nacional estava ferido e nada existia para responder de igual modo, a não ser o X-15, que não fora projectado nem podia efectuar voo orbital, mas se equipado com um motor adequado, poderia eventualmente alcançar altitudes marginalmente superiores à camada atmosférica terrestre, atenuando a ferida no orgulho nacional dos norte-americanos.22
Em reunião efectuada a bordo do porta-aviões USS Forrestal (CVA-59), uma semana após o lançamento do satélite Soviético, entre vários responsáveis político-militares e o comité de aerodinâmica da NACA, foi decidido dar um forte impulso ao programa X-15 em termos técnicos e financeiros. No entanto se a primeira fuselagem tinha uma expectativa de entrega, pela North American, de aproximadamente 365 dias o motor que haveria de a propulsionar estava muito atrasado, não havendo sequer uma estimativa de entrega.25 26
Durante o primeiro semestre de 1958, a situação evolutiva, considerada catastrófica do motor XLR-99 teve repercussões na hierarquia da Força Aérea, atingindo o seu auge quando o General Samuel E. Anderson, ameaçou o presidente da empresa construtora Reaction Motors (futura Thiokol) de rasgar o contrato e suspender o financiamento,22 avançando ainda com a decisão de assegurar os voos recorrendo a uma solução interina baseada em dois pequenos motores e potência insuficiente XLR-11.27
Reaction Motors XLR11 - Primeiro motor de foguete a usar combustível liquido, com possibilidade de controlar a sua potência, usando uma ou a totalidade das suas câmaras de combustão (4). Desenvolvia uma potência máxima de 26.69 kilonewtons. Foi utilizado interinamente nos primeiros 24 voos do X-15 em configuração dupla. Anteriormente tinha sido utilizado no Bell X-1, primeiro avião a superar a velocidade do som.28 29
Reaction Motors XLR99 - O primeiro motor de foguete de grandes dimensões a usar combustível liquido, capacitado para ser reinicializado em voo e potencia controlável pelo piloto, através de um acelerador, entre os 30 e os 100% da energia disponível. Foi desenvolvido especificamente para ser utilizado no X-15, possibilitando aos Estados Unidos atingir altitudes fora da nossa atmosfera, embora marginalmente (voo sub-orbital). Desenvolvia 313 kN de potência a uma altitude óptima de 30 mil metros.22 30
O XLR11 usava como combustível o etanol conjugado com oxigénio líquido que servia como oxidante. O XLR99 utilizava o amoníaco como combustível e mantinha o oxigénio líquido como oxidante. Para o controlo de reacção, quando a aeronave se encontrava em ambiente de imponderabilidade os doze foguetes colocados na ponta das asas e no nariz do avião eram alimentados por peróxido de hidrogênio.31 e possuíam cada um, uma potência variável entre os 8 e 12 Kgf.20
Trem de aterragem, cauda e a estabilidade hipersónica[editar código-fonte]
Pormenor do trem de aterragem traseiro tocando o solo
Por ser lançado de uma aeronave mãe já em altitude, a necessidade de um trem de aterragem convencional para descolar por meios próprios não se colocava. A solução encontrada primou pela simplicidade, o trem da frente de aparência convencional não dispunha de sistema de recolha, a qual era executada manualmente após a suspensão no suporte da asa direita da aeronave mãe. No trem principal ou traseiro, as habituais rodas foram substituídas por um par de patins, cujas lâminas em titânio deslizavam ao longo da pista, esta solução atendia requisitos essenciais como redução de peso, eliminava o espaço necessário ao alojamento das rodas, bem como uma maior resistência ao calor. A descida do trem momentos antes da aterragem era efectuada por gravidade e a sua descida monitorizada pelo chase plane de apoio.32
A cauda no seu todo é uma peça importante na estabilidade hipersónica, composta por dois estabilizadores verticais, um superior totalmente móvel para controle direccional, possui ainda no bordo de fuga um par de travões aerodinâmicos que em certas situações actuam também na estabilização da aeronave quando em velocidades hipersónicas. Um segundo estabilizador inferior totalmente fixo completa o conjunto, ambos os estabilizadores possuem a forma peculiar em cunha, provocando um arrasto aerodinâmico quando a baixa velocidade igual à de um F-104 Starfighter.3
Na versão A-2 (ver Variantes) a fuselagem foi alongada cerca de 79 centímetros e o trem de aterrem principal (o da frente) foi rebaixado, o estabilizador vertical inferior foi removido para permitir a instalação de motores ramjet ou componentes para experiências relacionadas com fotografia.33
Sobre o voo[editar código-fonte]
North American X-15 [...] Nós (os pilotos de teste) fomos capazes de evitar e resolver situações potencialmente catastróficas, por causa do treino em simulador. Realmente valeu a pena. Pessoalmente não acredito que tenhamos podido voar e fazer a gestão de energia com sucesso, sem o planeamento e simulação da missão. Este é sem dúvida um dos legados duradouros do programa X-15. North American X-15
— Milt Thompson (1926-1993), 34
Os procedimentos começam semanas ou mesmo meses antes do voo se realizar, quando um especialista desenvolve com base em dados especificamente recolhidos, os requisitos da missão. Posteriormente são utilizados na execução do plano do voo, tarefa a cargo de uma equipe de engenheiros altamente especializada, que parametrizam todas as envolvente como potência, ângulos de subida, manobras necessárias e de emergência, possíveis picos de aquecimento da estrutura e reentrada atmosférica entre muitas outras condicionantes. No final o plano é apresentado aos controladores da missão e discutido com o piloto seleccionado, iniciando-se em seguida os voos em simulador onde todos os envolvidos participam na simulação, coreografando ao segundo todos os pormenores. Esta fase usualmente pode se estender por vários dias, totalizando entre 15 a 20 horas de simulação, mas em voos de maior complexidade são facilmente duplicados os tempos e procedimentos necessários.35
No dia anterior ao voo, ou durante a noite o X-15 é acoplado ao respectivo suporte na asa direita do B-52 que o transportará até à altitude de lançamento, os depósitos de combustível são atestados e os principais sistemas são submetidos a uma última verificação.36 Os voos são usualmente efectuados no inicio do dia, altura em que as temperaturas e os ventos do deserto são mais amenos, no entanto a decisão de voar pertence sempre ao piloto, o qual é solicitado a tomar tal atitude ao acordar, se a resposta for negativa, todos os procedimentos são cancelados e uma nova data será agendada.35
O legado[editar código-fonte]
Tal como o Bell X-1 tinha fornecido um manancial de informação e um estímulo para a pesquisa supersónica, o X-15 forneceu um estímulo adicional para os estudos da velocidade hipersónica. Em Maio de 1968 estavam enumerados 44 desenvolvimentos tecnológicos proporcionados pelo programa de pesquisa do X-15, vinte e oito diretamente resultantes dos voos de teste e 16 emanando das experiências efectuados em banco de ensaio. A partir da mesma data foram produzidos 766 relatórios técnicos, derivados das 199 vezes que o X-15 cruzou os céus. Destacam-se pela sua importância e significado os seguintes resultados (aleatoriamente):37
Modelos em escala reduzida testados em túnel de vento hipersónico
North American X-15 Model - GPN-2000-001882.jpg
X-15 Model in Supersonic Tunnel - GPN-2000-001272.jpg
1.- Desenvolvimento do primeiro motor foguete de grande porte, capaz de ser reinicializado e com potência controlável por mão humana (Thiokol XLR-99).37 38
2.- Primeira aplicação do conhecimento teórico adquirido em túnel de vento hipersónico, verificado e validado por voo real, cuja utilidade foi posteriormente usada no projecto Space Shuttle.37 38
3.- Desenvolvimento da cauda em forma de calço, como solução para obter estabilidade direcional em voo hipersónico.37
4.- Primeira utilização de controles de reação, viabilizando a manobra em ambiente espacial.37 38
5.- Primeira estrutura reutilizável produzida com uma liga metálica capaz de suportar as temperaturas e gradientes durante a reentrada atmosférica.37
6.- Desenvolvimento de novas técnicas para a maquinação, forja, soldagem e tratamento térmico do Inconel nota 4 e titânio.37
7.- Desenvolvimento de melhores vedantes e lubrificantes, resistentes a altas temperaturas.37
8.- Desenvolvimento e utilização do primeiro traje pressurizado completo, viabilizando o voo espacial.37 38
9.- Desenvolvimento do sistemas de voo inercial capaz de funcionar sob alta pressão dinâmica e ambiente espacial.37 38
10.- Descoberta de que taxas de aquecimento provocadas pela turbulência, são significativamente menores do que havia sido previsto em teoria.37
11.- Demonstrada a capacidade do piloto para operar em ambiente de microgravidade.38
12.- Transição bem sucedida do controlo de voo aerodinâmico para controlo de reação nota 5 e vice-versa.37
13.- Primeira aplicação de técnicas de gestão de energia.37
14.- Adquiridos os conhecimentos sobre acústica hipersónica, que influenciaram o projecto da cápsula Mercury.37 38
15.- Descoberta e reconhecimento que as pequenas irregularidades nas superfícies, que impedem o fluxo laminar em baixa velocidade também impedem a sua formação em velocidades hipersônicas.37
16.- Uso das três aeronaves X-15 como banco de ensaio e transporte de experimentos científicos de terceiros.37
O X-15 também deixou as suas marcas em outras áreas do conhecimento, quando a NACA decidiu o seu desenvolvimento, estava muito longe de imaginar o quanto o seu contributo viria a ser fulcral para o desenvolvimento da aerodinâmica supersónica e hipersónica, a qual se encontrava ainda na infância, os poucos túneis de vento hipersónicos existentes, dedicavam a sua atenção a tentar compreender a dinâmica dos fluidos. Tal foi o sucesso que os futuros aviões de pesquisa hipersónica, apenas foram e serão construídos para provarem conceitos, não para adquirirem informação inatingível por outros meios.39
Influências do X-15 na concepção e operação do Space Shuttle (ônibus espacial).40
X-15 sob a asa direita do B-52A 003
X-15 sob a asa direita do B-52A 003
North American X-15 (Edwards AFB, data desconhecida).
North American X-15 (Edwards AFB, data desconhecida).
1.Estabilizador vertical em forma de cunha (calço);
2.controles duplos para uso em ambiente espacial e aerodinâmico;
3.aterragem planada (sem potência disponível) desde altitudes muito elevadas;
4.correspondência de resultados obtidos em túnel de vento e em voo real;
5.simulação de voo de alta qualidade na formação dos pilotos;
6.uso da técnica de centrifugação no treino dos pilotos;
7.trajes espaciais pressurizados;
8.telemetria dos parâmetros fisiológicos dos astronautas.
História operacional[editar código-fonte]
O North American X-15 foi o terceiro avião experimental da serie X, dedicado à pesquisa e condicionalismos do voo em velocidades elevadas.41 Apenas três exemplares foram produzidos, acumulando no decorrer de todo o programa de pesquisa (entre 1959 e 1968) 199 voos.38 O primeiro exemplar chegou à Base Aérea de Edwards em 17 de Outubro de 1958 vindo da linha de montagem em Inglewood, seguido pelo segundo no ano seguinte em Abril de 1959 e o terceiro apenas em 1961.42 O seu primeiro voo (planado sem motor) teve lugar a 8 de Junho de 1959 pilotado por Scott Crossfield, foi ele também que assumiu os comandos no voo seguinte, no dia 17 de Setembro de 1959, este já propulsionado utilizando o motor interino XLR-11 em configuração dupla.43
Na horizontal ordem descendente: X-15 n.º 1, 3 e 2 no padrão A-2
Durante a fase operacional do programa, o X-15 ultrapassou quase todas as expectativas previstas na concepção original dos seus projectistas. No final do seu período operacional de dez anos, onze dos doze pilotos e dois dos três exemplares sobreviveram. Deixou marcos de voo importantes como uma altitude máxima de 107 960 metros, durante um voo pilotado por Joseph A. Walker em 22 de agosto de 1963 (mais de 30 mil metros do que as especificações do contrato estabelecido pela NACA), e uma velocidade máxima de mach 6,85 (7.274 km/h) estabelecida pelo Major William J. "Pete" Knight, em 3 de outubro de 1967.44
Embora durante todo o programa tenham acontecido um punhado de acidentes mais ou menos graves, o único voo do X-15 que causou uma fatalidade ocorreu a 15 de Novembro de 1967 durante o sétimo voo do Major Michael J. Adams, os procedimentos operacionais e a experiência acumulada, enriqueceram e serviram de base ao ainda incipiente programa espacial norte-americana. Também toda a rede de rastreamento e telemetria, que se estendia pelos estados da Califórnia e do Nevada para apoio das missões do X-15, serviram como embrião das redes que apoiaram as missões espaciais durante as décadas de 1960 e 1970.45
Durante o período operacional de testes foram percorridos em voo, 67.197.954,2 milhões de quilómetros e acumulados os seguintes tempos de voo a velocidades superiores a:38 46
Mach 1 - 18 horas, 23 minutos e 11,6 segundos.
Mach 2 - 12 horas 13 minutos e 50 segundos
Mach 3 - 8 horas 51 minutos e 12.8 segundos
Mach 4 - 5 horas 57 minutos e 23.8 segundos
Mach 5 - 1 horas 27 minutos e 15.8 segundos
Mach 6 - 1 minuto e 16,8 segundos}}
B-52 aeronave mãe[editar código-fonte]
X-15 sob a asa do NB-52A 52-003 (variante de uso exclusivo no programa X-15)
Imediatamente após o lançamento, ao fundo um F-104 Starfighter
Tal como a maioria das aeronaves experimentais da série X, devido ao elevado consumo de combustível que inviabilizava a descolagem por meios próprios,47 também o X-15 necessitava de uma aeronave de apoio para efectuar o seu lançamento em altitude, usualmente perto dos 13,5 Km e à velocidade de 800 Km/h.48
Inicialmente a escolha da North American Aviation, para aeronave mãe (na terminologia inglesa) recaiu no hexa turbo propulsionado bombardeiro pesado B-36, o qual era suficientemente grande para o transporte do X-15 e ainda alojar toda a panóplia de instrumentação de apoio ao lançamento. No entanto alguns dos engenheiros responsáveis argumentavam, que poderia haver elevados riscos de desestabilização provocados pela turbulência das suas hélices interiores,47 mas também porque o B-36 já se encontrava na fase final da sua vida útil, comprometendo assim todo o programa X-15, devido aos eventuais futuros problemas de manutenção e aquisição de peças de reposição.49 Mesmo em cima do início das modificações necessárias a NASA e a Força Aérea, optaram pelo novíssimo B-52 Stratofortress, o qual era mais rápido, tinha um tecto de serviço superior, permitia ainda maior estabilidade quando em voo e reduzia significativamente os procedimentos de manutenção em terra.50 Um B-52A número de cauda 52-003 e um outro RB-52B número de cauda 52-008, os quais após as modificações necessárias e permanentes, foram reclassificados NB-52A e NB-52B respectivamente, nota 6 e atribuídos para uso da NASA, o primeiro dos quais em regime de exclusividade do programa de pesquisas X-15.51 nota 7
Aeronaves de apoio[editar código-fonte]
Designados chase planes (aeronaves de perseguição na terminologia inglesa) cuja função ainda é muito apreciada e utilizada na actualidade. Consiste no apoio ao avião em teste, mantendo livre o espaço aéreo circundante por motivos de segurança, monitorizando visualmente o seu voo e prestando auxílio em caso de ser necessária uma manobra ou aterragem de emergência.52 Provenientes na sua maioria da Força Aérea, o seu número era variável em função do perfil de voo, usualmente entre três e cinco aviões, divididos pelas três fases de voo. Na fase um, descolagem e ganho de altitude, a função era assegurada inicialmente por um F-100 Super Sabre, posteriormente por um T-38 Talon. Na fase dois, lançamento e início do voo do X-15, onde eram necessários outro tipo de recursos como potência e velocidade, a função era atribuída a um F-104 Starfighter, comandado por um piloto de testes. Na fase três, o regresso e aterragem, um segundo F-104 Starfighter que só descolava 30 minutos após o início da missão, substituía a aeronave precedente, acompanhando a aproximação à pista servindo de guia.53
Recordes de voo[editar código-fonte]
Altitude
Na tabela abaixo estão listados os treze voos54 que superaram os 80 quilômetros (50 milhas) de altitude, reconhecidos pelo Departamento de Defesa dos Estados Unidos como necessários para atribuição das asas de astronauta ao(s) respectivo(s) piloto(s). Por oposição a Federação Aeronáutica Internacional, entidade que regula e oficializa os recordes aeronáuticos a nível mundial, requer a altitude de 100 quilômetros (62 milhas).55
Voo
Data
Veloc. máxima
Altitude
Piloto
Voo 62 17 de Julho de 1962 6,165 km/h (mach 6,54) 95,9 km Robert M. White
X-15 iniciando a subida
X-15 iniciando a subida
Grafismo do X-15A-2 em altitude
Grafismo do X-15A-2 em altitude
Voo 77 17 de Janeiro de 1963 5,918 km/h (mach 5,57) 82,7 km Joseph A. Walker
Voo 87 27 de Junho de 1963 5,512 km/h (mach 5,19) 86.7 km Robert A. Rushworth
Voo 90 19 de Julho de 1963 5,970 km/h (mach 5,62) 105.9 km Joseph A. Walker
Voo 91 22 de Agosto de 1963 6,106 km/h (mach 5,75) 107.8 km Joseph A. Walker
Voo 138 29 de Junho de 1965 5,522 km/h (mach 5,20) 85.5 km Joseph Henry Engle
Voo 143 10 de Agosto de 1965 5,712 km/h (mach 5,37) 82.6 km Joseph Henry Engle
Voo 150 28 de Setembro de 1965 6,004 km/h (mach 5,65) 90.0 km John B. McKay
Voo 153 14 de Outubro de 1965 5,720 km/h (mach 5,38) 81.1 km Joseph Henry Engle
Voo 174 1 de Novembro de 1966 6,040 km/h (mach 5,68) 93.5 km William Harvey Dana
Voo 190 17 de Outubro de 1967 6,206 km/h (mach 5,84) 85.5 km William J. Knight
Voo 191 15 de Novembro de 1967 5,744 km/h (mach 5,40) 81.0 km Michael J. Adams
Voo 197 21 de Agosto de 1968 5,541 km/h (mach 5,21) 81.4 km William Harvey Dana
Velocidade
Dados obtidos no registo de voos do programa X-15.54
Em busca do record
X-15 in flight.jpg
X-15A2 NB-52B 3.jpg
Voo
Data
Veloc. máxima
Altitude
Piloto
Voo 45 9 de Novembro de 1961 6,585 km/h (mach 6,20) 30,9 km Robert M. White
Voo 59 27 de Junho de 1962 6,605 km/h (mach 6,22) 37,7 km Joseph A. Walker
Voo 64 26 de Julho de 1962 6,420 km/h (mach 6,04) 30,1 km Neil Armstrong
Voo 86 25 de Junho de 1963 6,290 km/h (mach 5,92) 34,9 km Joseph A. Walker
Voo 89 18 de Julho de 1963 6,317 km/h (mach 5,94) 31,9 km Robert A. Rushworth
Voo 97 5 de Dezembro de 1963 6,465 km/h (mach 6,08) 30,7 km Robert A. Rushworth
Voo 105 29 de Abril de 1964 6,284 km/h (mach 5,91) 30,9 km Robert A. Rushworth
Voo 137 22 de Junho de 1965 6,338 km/h (mach 5,96) 47,5 km John B. McKay
Voo 175 18 de Novembro de 1966 6,840 km/h (mach 6,44) 30,1 km William J. Knight
Voo 188 3 de Outubro de 1967 7,273 km/h (mach 6,85) 31,9 km William J. Knight
Pilotos[editar código-fonte]
Os doze pilotos eram totalmente desconhecidos antes de serem designados para o programa X-15. Altamente capazes e habilitados, constituíram o núcleo central de pilotos de ensaio, quando a recém-criada NASA ocupou o lugar da NACA na investigação aeronáutica e espacial. Todos eles eram pilotos militares ou ex-militares, cinco deles foram pilotos de combate na Segunda Guerra Mundial e três na guerra da Coréia. Licenciados em engenharia ou física, estavam ainda graduados pela respectiva escola militar em piloto de testes, cinco pela USAF, um pela US Navy, cinco pela própria NASA e o restante (Scott Crossfield) pertencia aos quadros da North American Aviation era um ex-piloto da NACA e um dos engenheiros responsáveis pelo desenvolvimento do X-15.56
Da esq./direita - Joseph H. Engle, Robert A. Rushworth, John B. McKay, William J. Knight, Milton O. Thompson e Bill Dana.
Da esq./direita - Joseph H. Engle, Robert A. Rushworth, John B. McKay, William J. Knight, Milton O. Thompson e Bill Dana.
Neil Armstrong, futuro primeiro humano a tocar o solo lunar.
Neil Armstrong, futuro primeiro humano a tocar o solo lunar.
Michael James Adams (USAF), 7 voos. - Faleceu no no 15 de Novembro de 1967, quando regressava do espaço a bordo do X-15 número três, constituindo-se como a primeira vítima fatal da era espacial (segundo a definição norte-americana).57
Neil Armstrong (NASA), 7 voos. - Terceiro piloto a deixar o programa, em Agosto de 1962, juntou-se ao corpo de astronautas da NASA. Comandou a missão Apollo 11 à Lua e foi o primeiro humano a tocar solo Lunar.58
Scott Crossfield (North American Aviation), 14 voos. - Primeiro piloto a abandonar o programa em Dezembro de 1960,cerca de ano e meio após o primeiro voo (ver nota 3).59
Bill Dana (NASA), 16 voos. - Permaneceu até ao final do programa.
Joseph Henry Engle (USAF), 16 voos. - Deixou o programa no final de 1965. Seleccionado como astronauta pela NASA, participou na viagem da Apollo 14 mas não desceu à Lua, foi novamente escolhido para particiar na sexta e última missão tripulada à Lua a Apollo 17 e caminhar na superfície lunar, sendo substituído à última hora por um astronauta especializado em geologia. Participou como piloto e comandante nas missões: STS-1, STS-2 e STS-51-I do programa Space Shuttle.60 nota 8
Pete Knight (USAF), 16 voos. - Permaneceu até ao final do programa.
John B. McKay NASA, 29 voos. - Nono piloto a se retirar do programa em Setembro de 1966, devido a dores intensas no pescoço e nas costas, veio a falecer em 1972, em consequência de complicações resultantes dos ferimentos sofridos no acidente com o X-15 número dois.58
Forrest S. Petersen (US Navy), 5 voos. - Segundo piloto a deixar o programa, em Janeiro de 1962, regressou à Marinha para comandar um esquadrão de caças na base aeronaval de Miramar.61
Robert A. Rushworth (USAF), 34 voos. - Deixou o programa em Julho de 1966, para ingressar no National War College onde se graduou no curso de comando e estado-maior,58 destinado aos futuros líderes das Forças Armadas e civis com responsabilidades políticas de alto nível.62
Milt Thompson (NASA), 14 voos. - Deixou o programa em meados de 1965, assumindo cargos de chefia (senior executive) na estrutura da NASA, é o escritor do livro que referencia este tópico.63 Faleceu em 6 de Agosto de 1993.64
Joseph Walker (USAF), 25 voos. - Quinto piloto a deixar o programa, segundo ele para dar hipóteses a pilotos mais novos de voar no X-15, passou os dois anos seguintes a testar o módulo de alunagem do projeto Apollo, ajudando a desenvolver a técnica de alunagem e o sistema de controle lunar. Faleceu quando pilotava um chase plane que colidiu em voo com o segundo protótipo XB-70 Valkyrie.58
Robert M. White (USAF), 16 voos. - Foi o quarto piloto a deixar o programa, em Dezembro de 1962 para proseeguir uma carreira operacional amplamente elogiada e distinguida, no Vietname aos comandos de um F-105 Thunderchief.58
Acidentes e incidentes[editar código-fonte]
Michael J. Adams seis meses antes do fatídico acidente
Michael J. Adams seis meses antes do fatídico acidente
Rolamento ventral após aterragem de emergência.
Rolamento ventral após aterragem de emergência.
X-15-3 (número de cauda 56-6672) voo 191 - 15 de Novembro de 1967 - Após ter atingido a altitude máxima em condições já muito degradas de estabilidade e controlo, cuja causa provável foi a ocorrência de distúrbios elétricos durante a ascensão,65 o Major Michael J. Adams aos comandos da aeronave não conseguiu evitar a perda de controlo precipitando-se numa descida em parafuso à velocidade estimada de mach cinco, sofrendo fortes cargas gravíticas verticais, tanto positivas como negativas estimadas em 15 g's e laterais na ordem dos oito g's. A quebra da fuselagem ainda em voo foi audível pela população de uma localidade próxima, o Major Pete Knight no avião de apoio (chase plane), sobrevoando o local imediatamente a seguir ao impacto no solo, confirmou a destruição da aeronave e a morte do piloto e seu colega. No final da década de 1990 ainda era possível encontrar destroços do avião acidentado, espalhados um pouco por todo o deserto. Este acidente acabou por ditar (oito voos mais tarde) o final de todo o programa de pesquisa.66 Vários meses após o relatório oficial da comissão de inquérito ao acidente, concluiu que a causa foi repartida entre o erro humano e várias falhas mecânicas simultâneas.67
O programa X-15 foi ainda afectado por dois outros acidentes graves, porém nenhum deles com consequências letais:
1.- 8 de Junho de 1960, durante testes em terra do motor XLR99, uma explosão danificou severamente o X-15-3, o qual retornou à linha de montagem para reconstrução quase total.68
2.- 9 de Novembro de 1962, após o lançamento do X-15-2, John B. McKay o piloto aos comandos deparou-se com uma falha no motor, o qual não desenvolvia mais que 30% da energia total. Tentada uma aterragem de emergência segundo os procedimentos alternativos pré planeados, o trem de aterragem traseiro colapsou,nota 9 originando uma deriva lateral seguida de rolamento ventral. O piloto sofreu ferimentos de alguma gravidade, mas seis meses depois estava de volta aos voos, a aeronave foi reconstruída no padrão X-15A-2, mas demorou um pouco mais a ficar operacional.67
Inúmeros incidentes ditos menores, aconteceram ao longo de todo o programa de voos, obrigando a abortar a missão ou impedindo o alcance dos objectivo propostos, entre os mais comuns estavam a falta de pressão na injecção do combustível líquido, falha nas unidades auxiliares de energia (APU), deficiências várias na canopy e cortes prematuras no funcionamento normal do motor foguete.46 69
Variantes[editar código-fonte]
X-15 - Versão original composta inicialmente por três exemplares, com os números de cauda: 56-6670, 56-6671 e 56-6672 respectivamente.70
X-15 A-2 - A coincidência de várias circunstâncias originaram esta versão, em alguns meios apelidada de super X-15:71
X-15 A-2 (em 1965) com os depósitos exteriores instalados1.O acidente do X-15 número de cauda 56-6671 a 9 de Novembro de 1962 (descrito em Acidentes e incidentes), cuja fuselagem destruída, estava armazenada na Base Aérea de Edwards;71
2.os restantes dois exemplares, eram suficientes para cumprir com relativa facilidade os objectivos propostos e programados, além de que já tinham sido atingidos as suas perfomances máximas;71
3.tanto a NASA como a USAF tinham interesse em explorar a tecnologia ramjet e velocidades até mach oito, considerando que o X-15 era o veículo ideal.71
Assim foi decidido reconstruir a fuselagem acidentada com o objectivo inicial de de atingir velocidades iguais ou superiores a mach oito a altitudes próximas dos 30 mil metros, recorrendo ao aumento do tempo de propulsão do motor entre 85 a 145 segundos, para o que foram adicionados dois depósitos de combustível exteriores e melhorado o revestimento térmico externo. Ambos os tanques de combustível seriam ejectados à velocidade de mach dois e 21 mil metros e altitude e possuíam uma capacidade conjunta de 6 123 Kg, sendo que o depósito esquerdo alojava 3 399 kg de oxigénio líquido e o direito 2 724 kg de amoníaco. A fuselagem foi alongada cerca de 76 cm e estava ainda previsto e reservado espaço para a instalação futura de um motor ramjet, bem como espaço para o transporte de material científico.71 72O seu primeiro voo com tanques externos, ocorreu no primeiro dia de Julho em 1966 e saldou-se por um fracasso, devido a uma anomalia num dos tanques que não transferiu o combustível.73X-15 B - Proposta discutida e aprovada ainda antes de 1958 pela NACA e Força Aérea dos Estados Unidos, para utilizar o X-15 como nave espacial a ser lançado para o espaço no topo de um míssil SM-64 Navaho nota 10 Com a substituição da NACA pela NASA a proposta foi cancelada em favor do programa espacial Mercury.74
X-15 Delta - Em Outubro de 1965 a NASA durante a conferência geral técnica do programa X-15, surpreende apresentando uma proposta para um modelo X-15 com asa em delta, justificando com dois objectivos primordiais:
1.- Avaliar em voo hipersônico entre mach 5 e mach 6, a utilização da asa delta, tendo em vista a sua utilização na próxima geração de aviões hipersónicos espaciais.
2.- Avaliar a utilização de novos materiais recentemente desenvolvidos ou em fase de desenvolvimento, fazendo do X-15 Delta um instrumento mais valioso, para o estudo dos problemas do aquecimento cinético, o qual poderia aventurar-se além mach 6, sem revestimento térmico protector.
O X-15 Delta por questões económicas resultaria da conversão da célula do existente X-15 número três. Acabaria por não ser construído devido à contenção orçamental causada pelo programa Apollo que absorvia a quase totalidade dos fundos disponíveis, também porque o X-15 A-2 superou mach 6 e mostrava potencial para mais, mas sobretudo devido à perda do X-15 número três no acidente fatal de 15 de Novembro de 1967.75 76
Exemplares preservados[editar código-fonte]
X-15-1 no National Air and Space Museum, Washington, D.C.X-15-1 (número de cauda 56-6670) encontra-se em exposição estática no Museu do Ar e do Espaço (National Air and Space Museum), Washington, D.C..77
X-15-2A (número de cauda 56-6671) exposto desde Outubro de 1969, no 78 Museu Nacional da Força Aérea dos Estados Unidos (National Museum of the United States Air Force), localizado na Base Aérea de Wright-Patterson em Dayton (Ohio) no Ohio.
Partes do acidentado X-15-3 (número de cauda 56-6672) que se espalharam por uma aérea aproximada de 50 km², estão expostas no museu do Air Force Flight Test Center (Centro de testes de voo da Força Aérea) localizado na Base aérea de Edwards e também no San Diego Air & Space Museum em San Diego na California.38
Estão ainda expostas as seguintes maquetas á escala real (1:1):
Dryden Flight Research Center (NASA), Base Aérea de Edwards na California, réplica do X-15-3 número de cauda 56-6672, destruído em acidente (foto no topo da página).79
Pima Air Museum, em Tucson no Arizona, réplica do X-15-2A número de cauda 56-6671.80
Evergreen Aviation Museum em McMinnville no Oregon, réplica do X-15-3 número de cauda 56-6672.81
Especificações[editar código-fonte]
North American X-15 3-view.svg
Tripulação: Um
Envergadura: 6.8 m
Altura: 4.12 m
Área alar: 18.6 m²
Peso vazio: 6,620 kg
Peso máx. à descolagem: 15,420 Kg
Propulsor: 1 × Thiokol XLR99-RM-2 (motor foguete de combustível líquido)
Potência: 313 kN
Velocidade máxima: Mach 6,72 (7,274 km/h)
Alcance: 450 km
Teto de serviço: 108 km
Taxa de subida: 18,288 metros/minuto
Carga alar: 829 kg/m²
Relação peso/potência: 2.07
Ver também[editar código-fonte]
Bell X-1
JATO (decolagem com propulsão extra fornecida por foguetes).
X-planes
ZLTO (lançamento de aviões anexados a foguetes).
Notas[editar código-fonte]
1.Ir para cima ↑ Não existe um valor fixo para conversão de velocidade mach em Km/h, é um valor variável em função da altitude e da pressão atmosférica, assim várias fontes apontam mach 6,7 como velocidade máxima alcançada.
2.Ir para cima ↑ Muito semelhante ao sistemas usados actualmente nos aviões providos de tecnologia fly-by-wire, mas apenas no conceito. O modo de actuação sobre as superfícies móveis de controlo é puramente mecânico (cabos acionados por bombas hidráulicas).
3.Ir para cima ↑ Engenheiro aeronáutico e piloto de testes, é considerado pela NASA como uma lenda, além de projectista e piloto do X-15, foi o primeiro humano a ultrapassar a velocidade de mach 2, faleceu (em acidente) a 19 de Abril de 2006 aos comandos do avião que pilotava, tinha 84 anos.
4.Ir para cima ↑ Liga metálica que têm por base Austenite (português europeu) ou Austenita (português brasileiro), Níquel e Crômio
5.Ir para cima ↑ Controlo de reação - Sistema composto por micro foguetes de peróxido de hidrogênio alojados no nariz da aeronave, proporcionando deriva vertical e horizontal e nas asas para rolamento ventral.
6.Ir para cima ↑ O prefixo N designa modificação permanente.
7.Ir para cima ↑ Durante o processo de seleção do avião que substituiria o B-36, foram ponderadas além do escolhido B-52, o B-58 Hustler e o KC-135
8.Ir para cima ↑ O Major General Joseph Henry Engle quando comandou a missão STS-2 a bordo do OV-102 Columbia, foi o primeiro e único astronauta que pilotou manualmente um Space Shuttle desde a reentrada na atmosfera terrestre à velocidade de mach 25 (+28 mil Km/h) até pousar na base aérea de Edwards (Califórnia).
9.Ir para cima ↑ Devido à ausência de espaço disponível e também para poupar peso, o tradicional trem de aterragem traseiro foi substituído por um conjunto de lâminas, tipo patins para gelo, salvaguardadas as devidas proporções.
10.Ir para cima ↑ O SM-64 Navaho não passou da fase de projecto. Seria um míssil de cruzeiro intercontinental, mas perdeu a corrida em favor dos mísseis balísticos (ICBM).
Fontes e bibliografia[editar código-fonte]
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Jenkins, Dennis R. American X-vehicles: An inventory, X-1 to X-50 (em Inglês). Washington, DC: NASA publication, 2003. ISBN 1410224457
Jenkins, Dennis R. Hypersonics Before the Shuttle (em Inglês). Washington, DC: NASA Publication, 2000. ISBN 0160503639
Jenkins, Dennis R. X-15: Extending the Frontiers of Flight (em Inglês). Washington, DC: NASA publication, 2009. ISBN 0160792851
Knaack, Marcelle Size. Encyclopedia of U.S. Air Force Aircraft and Missile Systems, Volume II: Post-World War II Bombers 1945-1973 (em Inglês). Washington, D.C.: Office of Air Force History, United States Air Force, 1988. ISBN 0912799595
North American Aviation. X-15 Flight Manual (em Inglês). Los Angeles: North American Aviation publication, 1951. ASIN: B00279KODU
Schweikart, Dr. Larry. The Hypersonic Revolution: Case Studies in the History of Hypersonic Technology (em Inglês). Bolling AFB (Base Aérea de Bolling): Dept. of the Air Force, 2003. ISBN 0160677025
Stillwell, Wendell H.. X-15 Research Results (em Inglês). Washington, D.C.: NASA publication, 1965. ASIN: B0041KTT66
Thompson, Milton O.. At the Edge of Space: The X-15 Flight Program (em Inglês). Washington, DC: Smithsonian Books, 1992. ISBN 1560981075
Winchester, Jim. Concept Aircraft: Prototypes, X-Planes, and Experimental Aircraft (em Inglês). Rochester, GB: Grange Books, 2005. ISBN 1592234801
[yt]dXh47XEaLFk[/yt][yt]p3z2kX150CY[/yt]
http://pt.wikipedia.org/wiki/North_American_X-15
North American X-15
Origem: Wikipédia, a enciclopédia livre.
Ir para: navegação, pesquisa
North American X-15
X-15 Dryden.jpg
Descrição
Fabricante North American Aviation
Missão Avião experimental
Tripulação 1
Dimensões
Comprimento 15,45 m
Envergadura 6,8 m
Altura 4,12 m
Área (asas) 18,6 m²
Peso
Tara 6.620 kg
Peso bruto máximo 15.420 kg
Propulsão
Motores 1x Thiokol XLR-99-RM-2
Força (por motor) 313 kN
Performance
Velocidade máxima 7.274 km/h (Mach6,85
Alcance 450 km
Teto máximo 108 000 m
Relação de subida 18 000 m/min
Armamento
Mísseis/Bombas Avião de pesquisa/experimental desprovido de armamento
O North American X-15 foi um avião experimental, propulsionado por um motor foguete. Desenvolvido a partir de 1954 pela North American (actual Rockwell International), após intensa competição com os projectos alternativos derrotados, propostos pela Bell Aircraft Corporation, Douglas Aircraft Company e Republic Aviation Company, para cumprir um programa de pesquisa conjunto, patrocinado pela NACA (actual NASA), instituições privadas ligadas à indústria aeronáutica, Força Aérea e Marinha dos Estados Unidos.
Foi um dos mais notáveis e bem sucedidos aviões experimentais da série X, construído especificamente para explorar o regime de voo em velocidades hipersónicas e pesquisar as estruturas, propulsão e sistemas de controlo necessários para tal. Embora não fosse um propósito inicial ou original, veio em fase mais avançada a explorar as possibilidades do voo no exterior da atmosfera terrestre (voo suborbital).
Lançados já em voo por um bombardeiro B-52 Stratofortress exclusivamente adaptado para o efeito, efectuaram 199 missões entre 1959 e 1968, ficando para a história como o primeiro avião a ultrapassar as velocidades sucessivas de mach quatro, cinco e seis, estabelecendo o recorde absoluto de velocidade em 7,274 km/h (mach 6.85),nota 1 e alcançando ainda em treze dos voos, altitudes que pelas normas da USAF conferiram as asas de astronauta aos oito pilotos envolvidos.
Dos três X-15 produzidos, um deles foi reconstruído no padrão X-15A-2, depois de sofrer graves danos resultantes de uma aterragem de emergência mal sucedida e encontra-se preservado em museu, um outro foi perdido em acidente fatal quando regressava do espaço matando o piloto de testes Major Michael J. Adams, e o derradeiro exemplar sobrevive no Museu do Ar e Espaço (National Air and Space Museum, Washington, D.C.).
Índice [esconder]
1 História do programa 1.1 Visão geral
1.2 Origens
1.3 Cronologia
2 Projecto e desenvolvimento 2.1 Materiais e componentes estruturais
2.2 Cockpit, sistemas de voo e controle
2.3 Motores e combustível
2.4 Trem de aterragem, cauda e a estabilidade hipersónica
3 Sobre o voo
4 O legado
5 História operacional 5.1 B-52 aeronave mãe
5.2 Aeronaves de apoio
5.3 Recordes de voo
5.4 Pilotos
5.5 Acidentes e incidentes
6 Variantes
7 Exemplares preservados
8 Especificações
9 Ver também
10 Notas
11 Fontes e bibliografia
12 Referências
13 Ligações externas
História do programa[editar código-fonte]
O sistema de lançamento composto pelo binómio B-52/X-15.
Boeing NB-52B takeoff 061127-F-1234S-007.jpg
X-15 on Lakebed with B-52 Mothership Flyover - GPN-2000-000400.jpg
Visão geral[editar código-fonte]
O programa
Explorar o regime de voo hipersônico e comparar com os resultados obtidos de vários modelos analíticos e de testes em túnel de vento, era o objectivo principal do programa de voos. Os promotores do conceito esperavam ainda entender os gradientes de temperatura, o fluxo laminar e as características da turbulência a ele associada, questões de controlo e estabilidade hipersónica.1 Numa segunda fase foi visto e utilizado como transporte e banco de ensaio para experimentos científicos mais relacionados com a pesquisa espacial, lançando as bases para o futuro space shuttle.2
Todo o programa foi realizado e desenvolvido no Dryden Flight Research Center da NASA, junto à Base Aérea de Edwards e no perímetro adjacente ao longo de todo o deserto de Mojave, na Califórnia.3
O avião
O seu aspecto (configuração) exterior foi apenas um meio de atingir as condições ideais para vencer as altas temperaturas e pressões aerodinâmicas a que seria sujeito, e não para definir ou orientar um futuro padrão de construção para aeronaves operacionais.1 Propulsionado por um motor foguete que permitia manter a velocidade horizontal constante, independentemente da altitude de voo, tal como num avião convencional, era largado da asa direita de uma aeronave mãe a aproximadamente 14 mil metros de altitude, subindo vertiginosamente durante 1,5 minutos, esgotando o combustível interno, realizando de seguida um voo planado e aterrando num dos lagos secos do perímetro de testes.3
Mais rápido que uma bala, com uma aparência algo sinistra conferida pelo acabamento da pintura em azul-negro, catapultou os limites da aviação para a orla da nossa atmosfera, coletando um manancial de dados, sem os quais o programa norte-americano de voos tripulados não teria acontecido tal como o conhecemos.4
Origens[editar código-fonte]
X-15 (grafismo) 3 vistas (lateral frontal e superior)
Durante o final da década de 1940 e início de 1950 a indústria aeroespacial norte-americana defendia o princípio de que o voo hipersônico era uma área reservada aos mísseis, os únicos capazes de operar a essa velocidade e a altitudes muito elevadas, sendo que tal premissa era tecnicamente inviável para aeronaves tripuladas. Argumentavam ainda que a existência de um avião de pesquisa, não se mostrava necessária porque num futuro previsível não haveria solicitações para um aeroplano militar ou civil com tais características.2 Porém, contra o pensamento dominante, em Junho de 1952 a NACA (antecessora da actual NASA) através da sua "Comissão de Aerodinâmica", recomendou o aumento dos estudos versando o voo hipersônico. Os seus vários laboratórios são instruídos para elaborarem estudos preliminares identificando as áreas onde se colocam as maiores dificuldades a vencer,5 em 1954 ainda no mesmo âmbito, são iniciados os estudos técnicos nas disciplinas anteriormente identificadas como problemáticas: resistência dos materiais às elevadas temperaturas, aerodinâmica, controlo, estabilidade e pilotagem em velocidade hipersónica. Efectuados de forma independente pelos vários laboratórios da NACA (Langley, Ames e HighSpeed Flight Station), os estudos demonstraram de forma inequívoca a viabilidade do projecto.6
Também a Força Aérea em Outubro de 1953, através do seu "Conselho Científico e Consultivo" recomenda o desenvolvimento de uma aeronave de pesquisa para velocidades entre mach 5 e 7. Sensivelmente na mesma data o "Departamento de Pesquisa Naval" da Marinha dos Estados Unidos financiou a Douglas Aircraft Company para desenvolver estudos e pesquisar a viabilidade de um avião propulsionado por tecnologia de foguete, capaz de alcançar a velocidade de mach 7+, informalmente designado D-558-3.7 Em Junho de 1954, a NACA em reunião especial com representantes da Força Aérea e da Marinha propõe um novo avião de pesquisa a desenvolver em empreendimento conjunto, para e exploração da velocidade hipersónica resultante da pesquisa e da experiência adquiridas. Estavam lançadas as bases que culminariam no programa X-15.8
Cronologia[editar código-fonte]
Compilação de dados em modo não exaustivo dos momentos chave no desenvolvimento da aeronave e desenrolar do programa de pesquisa.9 10
Junho 1952
A Comissão de Aerodinâmica da NACA recomenda o aumento na pesquisa de voos de mach 10 e altitudes entre 15 e 75 Km.
Setembro 1952
Início de estudos preliminares sobre pesquisa sobre voos espaciais e problemas associados.
Fevereiro 1954
Discutido no seio da NACA a necessidade de uma nova aeronaves de pesquisa.
Julho 1954
Proposto e apresentado um novo avião de pesquisa à Força Aérea e Marinha.
Dezembro 1954
Empresas de construção aeronáutica são convidadas a participar no projecto X-15.
Setembro 1955
A North American Aviation, é seleccionada para desenvolver três aviões de pesquisa X-15.
Fevereiro 1956
O contrato de desenvolvimento para o motor de foguete XLR99 é concedido à Reaction Motors,
Dezembro 1956
Finalizada a maqueta do X-15.
Setembro 1957
Finalizado o projecto e iniciada a construção.
Outubro 1958
Terminada a construção do primeiro avião X-15.
8 de junho de 1959
Primeiro voo sem propulsão, efectuado pelo X-15 número um.
17 de setembro de 1959
Primeiro voo propulsionado, realizado pelo X-15 número dois.
25 Março de 1960
Pilotado por Joseph Walker é efectuado o primeiro voo de um X-15 sob os auspícios da recém criada NASA.
15 Novembro de 1960
Primeiro voo com o motor da Reaction Motors - XLR99.
7 de Fevereiro de 1961
Último voo com o motor interino.
7 de Março de 1961
Primeiro voo a mach 4.
23 de Junho de 1961
Primeiro voo a mach 5.
11 Outubro de 1961
Primeiro voo acima de 200 mil pés (60,960 metros).
9 de Novembro de 1961
Primeiro voo a mach 6.
20 de Dezembro de 1961
Primeiro voo do terceiro e último X-15 produzido.
17 Julho de 1962
Primeiro voo acima de 300 mil pés (91,400 metros)
22 de Agosto de 1963
Batido o recorde do mundo em altitude não oficializado, 354,200 pés (107,960 metros).
28 de Janeiro de 1964
Alcançado o centésimo voo da série X-15.
25 de Junho de 1964
Primeiro voo do reconstruído número 2 no padrão X-15A-2', após acidente grave do original.
3 de Outubro de 1967
Recorde mundial de velocidade absoluta para aviões com asas, 7.274 km/h (mach: 6,85).
24 de Outubro de 1968
Missão número 199, o último e derradeiro voo do programa de pesquisas X-15.
Projecto e desenvolvimento[editar código-fonte]
O North American X-15 foi projectado e construído por uma equipe liderada pelos engenheiros Harrison Storms e Charles Feltz, realizando uma tarefa extremamente difícil de alcançar. Com um aspecto exterior aparentando simplicidade, o X-15 foi na verdade, talvez a aeronave tecnologicamente mais complexa da sua época.11 A recolha massiva de dados, proporcionado pelos testes em banco de ensaio e pelos voos, o pioneirismo na compreensão e na descoberta dos princípios da estabilidade hipersónica, a orientação e controlo em ambiente de imponderabilidade, os experimentos realizados nas margens da atmosfera terrestre, contribuíram indelevelmente para o desenvolvimento da tecnologia da navegação astronômica no programa Apollo.12
Entre a comunidade de engenheiros aeroespaciais é unânime considera-lo como a aeronave experimental com mais sucesso alguma vez produzido.13
Materiais e componentes estruturais[editar código-fonte]
O revestimento exterior do X-15 suportava temperaturas extremas com grande amplitude térmica, compreendida entre os 390°C e os 1 200°C nas fases mais críticas do voo, a sua estrutura estava ainda sujeita a factores de carga gravítica entre os 7,3 g positivos e 3 g negativos.14 As ligas metálicas que na actualidade são usadas na construção aeronáutica, as quais conferem resistência mecânica e térmica excepcionais, estavam ainda a dar os primeiros passos não permitindo a sua produção em quantidade, ou pura e simplesmente não estavam ainda desenvolvidas, colocando um compromisso assaz complexo aos engenheiros responsáveis pela escolha dos materiais.15
Após uma muito rigorosa análise das tensões verificadas em cada parte da célula, foi conseguida uma estrutura mecânica mais forte, mais leve e o mais flexível possível, sem comprometer o desempenho contratual, resultando num "cocktail" de materiais exóticos. O Inconel X (ver nota 4) foi usado maioritariamente no revestimento externo, devido à elevada resistência mecânica até aos 700 °C (celsius) e lenta degradação das propriedades físicas além desse valor. Na restante estrutura interna, onde as cargas térmicas eram menores, foram empregues liga de alumínio super-resistente, ligas de titânio e aços especiais.16
Cockpit, sistemas de voo e controle[editar código-fonte]
Interior do cockpit - X-15A-2
Painel de instrumentos - X-15A-2
O cockpit do X-15 possuía algumas inovações, que o categorizavam como pouco convencional mesmo entre os padrões das aeronaves experimentais. Assim além do tradicional manche central entre os membros inferiores do piloto, para controlo longitudinal (arfada) e rolamento ventral, existia um segundo na consola lateral direita, directamente ligado ao primeiro por actuadores hidráulicos e operado pelo movimento do pulso do piloto nota 2 , o manche central acabaria por ser removido, devido à escolha e preferência da maioria dos pilotos pela solução lateral.17 Na consola lateral esquerda estava colocado o terceiro manche, apenas usado no voo sub-orbital quando já não havia controlo aerodinâmico da aeronave, fazendo actuar os foguetes de manobra instalados no nariz e nas asas através da abertura e fecho de válvulas.17 Inicialmente a Força Aérea norte-americana impôs a adopção de um cockpit que fosse simultâneamente uma cápsula de escape, no entanto Scott Crossfield,18 nota 3 um dos engenheiros responsáveis pelo projecto, piloto de testes da North American Aviation e futuro piloto do X-15, conseguiu ainda na fase de desenvolvimento, argumentar e convencer os decisores a optarem por uma solução usando um assento ejetor de emergência, utilizável entre os 120 Km/h e mach quatro e altitudes até 40 mil metros.19
De salientar ainda a existência de um sistema auxiliar totalmente automático, destinado a aumentar a estabilidade da aeronave, especificamente a tendência de rolamento ventral aquando da reentrada atmosférica.20 No seu todo o X-15 pode ser considerado um mini laboratório voador, amplamente recheado de instrumentação científica, no seu revestimento e interior foram criados mais de mil sensores, os quais registavam e gravavam todos os parâmetros relacionados com o voo, mais os factores externos como carga aerodinâmica e temperatura.20
Motores e combustível[editar código-fonte]
Motores, a solução interina XLR11 (em cima) e a definitiva XLR99-RM-2
XLR-11 Rocket Engine 2 USAF.jpg
XLR-99 Rocket Engine USAF.jpg
Encontrar um motor apropriado tinha sido um óbice desde as primeiras fases do projecto. As primeiras descrições concretas da motorização a aplicar no X-15 aconteceram a 22 de Outubro de 1954, durante uma conferência para determinar, entre outros pontos agendados, qual o empreiteiro a que seria confiada a construção da célula. No entanto, como os participantes não eram especialistas, nem detentores de informação adequada sobre motores de foguete, limitaram-se a resumir os projectos e o seu estágio de desenvolvimento. Após a escolha da North American como vencedora da competição, a Reaction Motors foi informada de que o seu motor XLR30 (ainda em fase embrionária de desenvolvimento e mais tarde designado XLR-99) integrava o projecto vencedor.21 Ao novo motor apenas era exigido que fosse capaz de operar sob todas as condições e de suportar elevados factores de carga gravítica. Confiabilidade, vida útil e operacionalidade era suposto, ou esperado, que se aproximasse dos padrões usuais nos motores de produção, mas tais pressuspostos não eram condição essencial para a sua aprovação.22
A 4 de outubro de 1957 a União Soviética surpreende o mundo lançando o Sputnik 1, o primeiro satélite artificial a orbitar a Terra.23 Esta conquista dos soviéticos abalou o prestigio científico e tecnológico dos Estados Unidos, sendo ainda considerada como uma séria ameaça à segurança norte-americana.24 O orgulho nacional estava ferido e nada existia para responder de igual modo, a não ser o X-15, que não fora projectado nem podia efectuar voo orbital, mas se equipado com um motor adequado, poderia eventualmente alcançar altitudes marginalmente superiores à camada atmosférica terrestre, atenuando a ferida no orgulho nacional dos norte-americanos.22
Em reunião efectuada a bordo do porta-aviões USS Forrestal (CVA-59), uma semana após o lançamento do satélite Soviético, entre vários responsáveis político-militares e o comité de aerodinâmica da NACA, foi decidido dar um forte impulso ao programa X-15 em termos técnicos e financeiros. No entanto se a primeira fuselagem tinha uma expectativa de entrega, pela North American, de aproximadamente 365 dias o motor que haveria de a propulsionar estava muito atrasado, não havendo sequer uma estimativa de entrega.25 26
Durante o primeiro semestre de 1958, a situação evolutiva, considerada catastrófica do motor XLR-99 teve repercussões na hierarquia da Força Aérea, atingindo o seu auge quando o General Samuel E. Anderson, ameaçou o presidente da empresa construtora Reaction Motors (futura Thiokol) de rasgar o contrato e suspender o financiamento,22 avançando ainda com a decisão de assegurar os voos recorrendo a uma solução interina baseada em dois pequenos motores e potência insuficiente XLR-11.27
Reaction Motors XLR11 - Primeiro motor de foguete a usar combustível liquido, com possibilidade de controlar a sua potência, usando uma ou a totalidade das suas câmaras de combustão (4). Desenvolvia uma potência máxima de 26.69 kilonewtons. Foi utilizado interinamente nos primeiros 24 voos do X-15 em configuração dupla. Anteriormente tinha sido utilizado no Bell X-1, primeiro avião a superar a velocidade do som.28 29
Reaction Motors XLR99 - O primeiro motor de foguete de grandes dimensões a usar combustível liquido, capacitado para ser reinicializado em voo e potencia controlável pelo piloto, através de um acelerador, entre os 30 e os 100% da energia disponível. Foi desenvolvido especificamente para ser utilizado no X-15, possibilitando aos Estados Unidos atingir altitudes fora da nossa atmosfera, embora marginalmente (voo sub-orbital). Desenvolvia 313 kN de potência a uma altitude óptima de 30 mil metros.22 30
O XLR11 usava como combustível o etanol conjugado com oxigénio líquido que servia como oxidante. O XLR99 utilizava o amoníaco como combustível e mantinha o oxigénio líquido como oxidante. Para o controlo de reacção, quando a aeronave se encontrava em ambiente de imponderabilidade os doze foguetes colocados na ponta das asas e no nariz do avião eram alimentados por peróxido de hidrogênio.31 e possuíam cada um, uma potência variável entre os 8 e 12 Kgf.20
Trem de aterragem, cauda e a estabilidade hipersónica[editar código-fonte]
Pormenor do trem de aterragem traseiro tocando o solo
Por ser lançado de uma aeronave mãe já em altitude, a necessidade de um trem de aterragem convencional para descolar por meios próprios não se colocava. A solução encontrada primou pela simplicidade, o trem da frente de aparência convencional não dispunha de sistema de recolha, a qual era executada manualmente após a suspensão no suporte da asa direita da aeronave mãe. No trem principal ou traseiro, as habituais rodas foram substituídas por um par de patins, cujas lâminas em titânio deslizavam ao longo da pista, esta solução atendia requisitos essenciais como redução de peso, eliminava o espaço necessário ao alojamento das rodas, bem como uma maior resistência ao calor. A descida do trem momentos antes da aterragem era efectuada por gravidade e a sua descida monitorizada pelo chase plane de apoio.32
A cauda no seu todo é uma peça importante na estabilidade hipersónica, composta por dois estabilizadores verticais, um superior totalmente móvel para controle direccional, possui ainda no bordo de fuga um par de travões aerodinâmicos que em certas situações actuam também na estabilização da aeronave quando em velocidades hipersónicas. Um segundo estabilizador inferior totalmente fixo completa o conjunto, ambos os estabilizadores possuem a forma peculiar em cunha, provocando um arrasto aerodinâmico quando a baixa velocidade igual à de um F-104 Starfighter.3
Na versão A-2 (ver Variantes) a fuselagem foi alongada cerca de 79 centímetros e o trem de aterrem principal (o da frente) foi rebaixado, o estabilizador vertical inferior foi removido para permitir a instalação de motores ramjet ou componentes para experiências relacionadas com fotografia.33
Sobre o voo[editar código-fonte]
North American X-15 [...] Nós (os pilotos de teste) fomos capazes de evitar e resolver situações potencialmente catastróficas, por causa do treino em simulador. Realmente valeu a pena. Pessoalmente não acredito que tenhamos podido voar e fazer a gestão de energia com sucesso, sem o planeamento e simulação da missão. Este é sem dúvida um dos legados duradouros do programa X-15. North American X-15
— Milt Thompson (1926-1993), 34
Os procedimentos começam semanas ou mesmo meses antes do voo se realizar, quando um especialista desenvolve com base em dados especificamente recolhidos, os requisitos da missão. Posteriormente são utilizados na execução do plano do voo, tarefa a cargo de uma equipe de engenheiros altamente especializada, que parametrizam todas as envolvente como potência, ângulos de subida, manobras necessárias e de emergência, possíveis picos de aquecimento da estrutura e reentrada atmosférica entre muitas outras condicionantes. No final o plano é apresentado aos controladores da missão e discutido com o piloto seleccionado, iniciando-se em seguida os voos em simulador onde todos os envolvidos participam na simulação, coreografando ao segundo todos os pormenores. Esta fase usualmente pode se estender por vários dias, totalizando entre 15 a 20 horas de simulação, mas em voos de maior complexidade são facilmente duplicados os tempos e procedimentos necessários.35
No dia anterior ao voo, ou durante a noite o X-15 é acoplado ao respectivo suporte na asa direita do B-52 que o transportará até à altitude de lançamento, os depósitos de combustível são atestados e os principais sistemas são submetidos a uma última verificação.36 Os voos são usualmente efectuados no inicio do dia, altura em que as temperaturas e os ventos do deserto são mais amenos, no entanto a decisão de voar pertence sempre ao piloto, o qual é solicitado a tomar tal atitude ao acordar, se a resposta for negativa, todos os procedimentos são cancelados e uma nova data será agendada.35
O legado[editar código-fonte]
Tal como o Bell X-1 tinha fornecido um manancial de informação e um estímulo para a pesquisa supersónica, o X-15 forneceu um estímulo adicional para os estudos da velocidade hipersónica. Em Maio de 1968 estavam enumerados 44 desenvolvimentos tecnológicos proporcionados pelo programa de pesquisa do X-15, vinte e oito diretamente resultantes dos voos de teste e 16 emanando das experiências efectuados em banco de ensaio. A partir da mesma data foram produzidos 766 relatórios técnicos, derivados das 199 vezes que o X-15 cruzou os céus. Destacam-se pela sua importância e significado os seguintes resultados (aleatoriamente):37
Modelos em escala reduzida testados em túnel de vento hipersónico
North American X-15 Model - GPN-2000-001882.jpg
X-15 Model in Supersonic Tunnel - GPN-2000-001272.jpg
1.- Desenvolvimento do primeiro motor foguete de grande porte, capaz de ser reinicializado e com potência controlável por mão humana (Thiokol XLR-99).37 38
2.- Primeira aplicação do conhecimento teórico adquirido em túnel de vento hipersónico, verificado e validado por voo real, cuja utilidade foi posteriormente usada no projecto Space Shuttle.37 38
3.- Desenvolvimento da cauda em forma de calço, como solução para obter estabilidade direcional em voo hipersónico.37
4.- Primeira utilização de controles de reação, viabilizando a manobra em ambiente espacial.37 38
5.- Primeira estrutura reutilizável produzida com uma liga metálica capaz de suportar as temperaturas e gradientes durante a reentrada atmosférica.37
6.- Desenvolvimento de novas técnicas para a maquinação, forja, soldagem e tratamento térmico do Inconel nota 4 e titânio.37
7.- Desenvolvimento de melhores vedantes e lubrificantes, resistentes a altas temperaturas.37
8.- Desenvolvimento e utilização do primeiro traje pressurizado completo, viabilizando o voo espacial.37 38
9.- Desenvolvimento do sistemas de voo inercial capaz de funcionar sob alta pressão dinâmica e ambiente espacial.37 38
10.- Descoberta de que taxas de aquecimento provocadas pela turbulência, são significativamente menores do que havia sido previsto em teoria.37
11.- Demonstrada a capacidade do piloto para operar em ambiente de microgravidade.38
12.- Transição bem sucedida do controlo de voo aerodinâmico para controlo de reação nota 5 e vice-versa.37
13.- Primeira aplicação de técnicas de gestão de energia.37
14.- Adquiridos os conhecimentos sobre acústica hipersónica, que influenciaram o projecto da cápsula Mercury.37 38
15.- Descoberta e reconhecimento que as pequenas irregularidades nas superfícies, que impedem o fluxo laminar em baixa velocidade também impedem a sua formação em velocidades hipersônicas.37
16.- Uso das três aeronaves X-15 como banco de ensaio e transporte de experimentos científicos de terceiros.37
O X-15 também deixou as suas marcas em outras áreas do conhecimento, quando a NACA decidiu o seu desenvolvimento, estava muito longe de imaginar o quanto o seu contributo viria a ser fulcral para o desenvolvimento da aerodinâmica supersónica e hipersónica, a qual se encontrava ainda na infância, os poucos túneis de vento hipersónicos existentes, dedicavam a sua atenção a tentar compreender a dinâmica dos fluidos. Tal foi o sucesso que os futuros aviões de pesquisa hipersónica, apenas foram e serão construídos para provarem conceitos, não para adquirirem informação inatingível por outros meios.39
Influências do X-15 na concepção e operação do Space Shuttle (ônibus espacial).40
X-15 sob a asa direita do B-52A 003
X-15 sob a asa direita do B-52A 003
North American X-15 (Edwards AFB, data desconhecida).
North American X-15 (Edwards AFB, data desconhecida).
1.Estabilizador vertical em forma de cunha (calço);
2.controles duplos para uso em ambiente espacial e aerodinâmico;
3.aterragem planada (sem potência disponível) desde altitudes muito elevadas;
4.correspondência de resultados obtidos em túnel de vento e em voo real;
5.simulação de voo de alta qualidade na formação dos pilotos;
6.uso da técnica de centrifugação no treino dos pilotos;
7.trajes espaciais pressurizados;
8.telemetria dos parâmetros fisiológicos dos astronautas.
História operacional[editar código-fonte]
O North American X-15 foi o terceiro avião experimental da serie X, dedicado à pesquisa e condicionalismos do voo em velocidades elevadas.41 Apenas três exemplares foram produzidos, acumulando no decorrer de todo o programa de pesquisa (entre 1959 e 1968) 199 voos.38 O primeiro exemplar chegou à Base Aérea de Edwards em 17 de Outubro de 1958 vindo da linha de montagem em Inglewood, seguido pelo segundo no ano seguinte em Abril de 1959 e o terceiro apenas em 1961.42 O seu primeiro voo (planado sem motor) teve lugar a 8 de Junho de 1959 pilotado por Scott Crossfield, foi ele também que assumiu os comandos no voo seguinte, no dia 17 de Setembro de 1959, este já propulsionado utilizando o motor interino XLR-11 em configuração dupla.43
Na horizontal ordem descendente: X-15 n.º 1, 3 e 2 no padrão A-2
Durante a fase operacional do programa, o X-15 ultrapassou quase todas as expectativas previstas na concepção original dos seus projectistas. No final do seu período operacional de dez anos, onze dos doze pilotos e dois dos três exemplares sobreviveram. Deixou marcos de voo importantes como uma altitude máxima de 107 960 metros, durante um voo pilotado por Joseph A. Walker em 22 de agosto de 1963 (mais de 30 mil metros do que as especificações do contrato estabelecido pela NACA), e uma velocidade máxima de mach 6,85 (7.274 km/h) estabelecida pelo Major William J. "Pete" Knight, em 3 de outubro de 1967.44
Embora durante todo o programa tenham acontecido um punhado de acidentes mais ou menos graves, o único voo do X-15 que causou uma fatalidade ocorreu a 15 de Novembro de 1967 durante o sétimo voo do Major Michael J. Adams, os procedimentos operacionais e a experiência acumulada, enriqueceram e serviram de base ao ainda incipiente programa espacial norte-americana. Também toda a rede de rastreamento e telemetria, que se estendia pelos estados da Califórnia e do Nevada para apoio das missões do X-15, serviram como embrião das redes que apoiaram as missões espaciais durante as décadas de 1960 e 1970.45
Durante o período operacional de testes foram percorridos em voo, 67.197.954,2 milhões de quilómetros e acumulados os seguintes tempos de voo a velocidades superiores a:38 46
Mach 1 - 18 horas, 23 minutos e 11,6 segundos.
Mach 2 - 12 horas 13 minutos e 50 segundos
Mach 3 - 8 horas 51 minutos e 12.8 segundos
Mach 4 - 5 horas 57 minutos e 23.8 segundos
Mach 5 - 1 horas 27 minutos e 15.8 segundos
Mach 6 - 1 minuto e 16,8 segundos}}
B-52 aeronave mãe[editar código-fonte]
X-15 sob a asa do NB-52A 52-003 (variante de uso exclusivo no programa X-15)
Imediatamente após o lançamento, ao fundo um F-104 Starfighter
Tal como a maioria das aeronaves experimentais da série X, devido ao elevado consumo de combustível que inviabilizava a descolagem por meios próprios,47 também o X-15 necessitava de uma aeronave de apoio para efectuar o seu lançamento em altitude, usualmente perto dos 13,5 Km e à velocidade de 800 Km/h.48
Inicialmente a escolha da North American Aviation, para aeronave mãe (na terminologia inglesa) recaiu no hexa turbo propulsionado bombardeiro pesado B-36, o qual era suficientemente grande para o transporte do X-15 e ainda alojar toda a panóplia de instrumentação de apoio ao lançamento. No entanto alguns dos engenheiros responsáveis argumentavam, que poderia haver elevados riscos de desestabilização provocados pela turbulência das suas hélices interiores,47 mas também porque o B-36 já se encontrava na fase final da sua vida útil, comprometendo assim todo o programa X-15, devido aos eventuais futuros problemas de manutenção e aquisição de peças de reposição.49 Mesmo em cima do início das modificações necessárias a NASA e a Força Aérea, optaram pelo novíssimo B-52 Stratofortress, o qual era mais rápido, tinha um tecto de serviço superior, permitia ainda maior estabilidade quando em voo e reduzia significativamente os procedimentos de manutenção em terra.50 Um B-52A número de cauda 52-003 e um outro RB-52B número de cauda 52-008, os quais após as modificações necessárias e permanentes, foram reclassificados NB-52A e NB-52B respectivamente, nota 6 e atribuídos para uso da NASA, o primeiro dos quais em regime de exclusividade do programa de pesquisas X-15.51 nota 7
Aeronaves de apoio[editar código-fonte]
Designados chase planes (aeronaves de perseguição na terminologia inglesa) cuja função ainda é muito apreciada e utilizada na actualidade. Consiste no apoio ao avião em teste, mantendo livre o espaço aéreo circundante por motivos de segurança, monitorizando visualmente o seu voo e prestando auxílio em caso de ser necessária uma manobra ou aterragem de emergência.52 Provenientes na sua maioria da Força Aérea, o seu número era variável em função do perfil de voo, usualmente entre três e cinco aviões, divididos pelas três fases de voo. Na fase um, descolagem e ganho de altitude, a função era assegurada inicialmente por um F-100 Super Sabre, posteriormente por um T-38 Talon. Na fase dois, lançamento e início do voo do X-15, onde eram necessários outro tipo de recursos como potência e velocidade, a função era atribuída a um F-104 Starfighter, comandado por um piloto de testes. Na fase três, o regresso e aterragem, um segundo F-104 Starfighter que só descolava 30 minutos após o início da missão, substituía a aeronave precedente, acompanhando a aproximação à pista servindo de guia.53
Recordes de voo[editar código-fonte]
Altitude
Na tabela abaixo estão listados os treze voos54 que superaram os 80 quilômetros (50 milhas) de altitude, reconhecidos pelo Departamento de Defesa dos Estados Unidos como necessários para atribuição das asas de astronauta ao(s) respectivo(s) piloto(s). Por oposição a Federação Aeronáutica Internacional, entidade que regula e oficializa os recordes aeronáuticos a nível mundial, requer a altitude de 100 quilômetros (62 milhas).55
Voo
Data
Veloc. máxima
Altitude
Piloto
Voo 62 17 de Julho de 1962 6,165 km/h (mach 6,54) 95,9 km Robert M. White
X-15 iniciando a subida
X-15 iniciando a subida
Grafismo do X-15A-2 em altitude
Grafismo do X-15A-2 em altitude
Voo 77 17 de Janeiro de 1963 5,918 km/h (mach 5,57) 82,7 km Joseph A. Walker
Voo 87 27 de Junho de 1963 5,512 km/h (mach 5,19) 86.7 km Robert A. Rushworth
Voo 90 19 de Julho de 1963 5,970 km/h (mach 5,62) 105.9 km Joseph A. Walker
Voo 91 22 de Agosto de 1963 6,106 km/h (mach 5,75) 107.8 km Joseph A. Walker
Voo 138 29 de Junho de 1965 5,522 km/h (mach 5,20) 85.5 km Joseph Henry Engle
Voo 143 10 de Agosto de 1965 5,712 km/h (mach 5,37) 82.6 km Joseph Henry Engle
Voo 150 28 de Setembro de 1965 6,004 km/h (mach 5,65) 90.0 km John B. McKay
Voo 153 14 de Outubro de 1965 5,720 km/h (mach 5,38) 81.1 km Joseph Henry Engle
Voo 174 1 de Novembro de 1966 6,040 km/h (mach 5,68) 93.5 km William Harvey Dana
Voo 190 17 de Outubro de 1967 6,206 km/h (mach 5,84) 85.5 km William J. Knight
Voo 191 15 de Novembro de 1967 5,744 km/h (mach 5,40) 81.0 km Michael J. Adams
Voo 197 21 de Agosto de 1968 5,541 km/h (mach 5,21) 81.4 km William Harvey Dana
Velocidade
Dados obtidos no registo de voos do programa X-15.54
Em busca do record
X-15 in flight.jpg
X-15A2 NB-52B 3.jpg
Voo
Data
Veloc. máxima
Altitude
Piloto
Voo 45 9 de Novembro de 1961 6,585 km/h (mach 6,20) 30,9 km Robert M. White
Voo 59 27 de Junho de 1962 6,605 km/h (mach 6,22) 37,7 km Joseph A. Walker
Voo 64 26 de Julho de 1962 6,420 km/h (mach 6,04) 30,1 km Neil Armstrong
Voo 86 25 de Junho de 1963 6,290 km/h (mach 5,92) 34,9 km Joseph A. Walker
Voo 89 18 de Julho de 1963 6,317 km/h (mach 5,94) 31,9 km Robert A. Rushworth
Voo 97 5 de Dezembro de 1963 6,465 km/h (mach 6,08) 30,7 km Robert A. Rushworth
Voo 105 29 de Abril de 1964 6,284 km/h (mach 5,91) 30,9 km Robert A. Rushworth
Voo 137 22 de Junho de 1965 6,338 km/h (mach 5,96) 47,5 km John B. McKay
Voo 175 18 de Novembro de 1966 6,840 km/h (mach 6,44) 30,1 km William J. Knight
Voo 188 3 de Outubro de 1967 7,273 km/h (mach 6,85) 31,9 km William J. Knight
Pilotos[editar código-fonte]
Os doze pilotos eram totalmente desconhecidos antes de serem designados para o programa X-15. Altamente capazes e habilitados, constituíram o núcleo central de pilotos de ensaio, quando a recém-criada NASA ocupou o lugar da NACA na investigação aeronáutica e espacial. Todos eles eram pilotos militares ou ex-militares, cinco deles foram pilotos de combate na Segunda Guerra Mundial e três na guerra da Coréia. Licenciados em engenharia ou física, estavam ainda graduados pela respectiva escola militar em piloto de testes, cinco pela USAF, um pela US Navy, cinco pela própria NASA e o restante (Scott Crossfield) pertencia aos quadros da North American Aviation era um ex-piloto da NACA e um dos engenheiros responsáveis pelo desenvolvimento do X-15.56
Da esq./direita - Joseph H. Engle, Robert A. Rushworth, John B. McKay, William J. Knight, Milton O. Thompson e Bill Dana.
Da esq./direita - Joseph H. Engle, Robert A. Rushworth, John B. McKay, William J. Knight, Milton O. Thompson e Bill Dana.
Neil Armstrong, futuro primeiro humano a tocar o solo lunar.
Neil Armstrong, futuro primeiro humano a tocar o solo lunar.
Michael James Adams (USAF), 7 voos. - Faleceu no no 15 de Novembro de 1967, quando regressava do espaço a bordo do X-15 número três, constituindo-se como a primeira vítima fatal da era espacial (segundo a definição norte-americana).57
Neil Armstrong (NASA), 7 voos. - Terceiro piloto a deixar o programa, em Agosto de 1962, juntou-se ao corpo de astronautas da NASA. Comandou a missão Apollo 11 à Lua e foi o primeiro humano a tocar solo Lunar.58
Scott Crossfield (North American Aviation), 14 voos. - Primeiro piloto a abandonar o programa em Dezembro de 1960,cerca de ano e meio após o primeiro voo (ver nota 3).59
Bill Dana (NASA), 16 voos. - Permaneceu até ao final do programa.
Joseph Henry Engle (USAF), 16 voos. - Deixou o programa no final de 1965. Seleccionado como astronauta pela NASA, participou na viagem da Apollo 14 mas não desceu à Lua, foi novamente escolhido para particiar na sexta e última missão tripulada à Lua a Apollo 17 e caminhar na superfície lunar, sendo substituído à última hora por um astronauta especializado em geologia. Participou como piloto e comandante nas missões: STS-1, STS-2 e STS-51-I do programa Space Shuttle.60 nota 8
Pete Knight (USAF), 16 voos. - Permaneceu até ao final do programa.
John B. McKay NASA, 29 voos. - Nono piloto a se retirar do programa em Setembro de 1966, devido a dores intensas no pescoço e nas costas, veio a falecer em 1972, em consequência de complicações resultantes dos ferimentos sofridos no acidente com o X-15 número dois.58
Forrest S. Petersen (US Navy), 5 voos. - Segundo piloto a deixar o programa, em Janeiro de 1962, regressou à Marinha para comandar um esquadrão de caças na base aeronaval de Miramar.61
Robert A. Rushworth (USAF), 34 voos. - Deixou o programa em Julho de 1966, para ingressar no National War College onde se graduou no curso de comando e estado-maior,58 destinado aos futuros líderes das Forças Armadas e civis com responsabilidades políticas de alto nível.62
Milt Thompson (NASA), 14 voos. - Deixou o programa em meados de 1965, assumindo cargos de chefia (senior executive) na estrutura da NASA, é o escritor do livro que referencia este tópico.63 Faleceu em 6 de Agosto de 1993.64
Joseph Walker (USAF), 25 voos. - Quinto piloto a deixar o programa, segundo ele para dar hipóteses a pilotos mais novos de voar no X-15, passou os dois anos seguintes a testar o módulo de alunagem do projeto Apollo, ajudando a desenvolver a técnica de alunagem e o sistema de controle lunar. Faleceu quando pilotava um chase plane que colidiu em voo com o segundo protótipo XB-70 Valkyrie.58
Robert M. White (USAF), 16 voos. - Foi o quarto piloto a deixar o programa, em Dezembro de 1962 para proseeguir uma carreira operacional amplamente elogiada e distinguida, no Vietname aos comandos de um F-105 Thunderchief.58
Acidentes e incidentes[editar código-fonte]
Michael J. Adams seis meses antes do fatídico acidente
Michael J. Adams seis meses antes do fatídico acidente
Rolamento ventral após aterragem de emergência.
Rolamento ventral após aterragem de emergência.
X-15-3 (número de cauda 56-6672) voo 191 - 15 de Novembro de 1967 - Após ter atingido a altitude máxima em condições já muito degradas de estabilidade e controlo, cuja causa provável foi a ocorrência de distúrbios elétricos durante a ascensão,65 o Major Michael J. Adams aos comandos da aeronave não conseguiu evitar a perda de controlo precipitando-se numa descida em parafuso à velocidade estimada de mach cinco, sofrendo fortes cargas gravíticas verticais, tanto positivas como negativas estimadas em 15 g's e laterais na ordem dos oito g's. A quebra da fuselagem ainda em voo foi audível pela população de uma localidade próxima, o Major Pete Knight no avião de apoio (chase plane), sobrevoando o local imediatamente a seguir ao impacto no solo, confirmou a destruição da aeronave e a morte do piloto e seu colega. No final da década de 1990 ainda era possível encontrar destroços do avião acidentado, espalhados um pouco por todo o deserto. Este acidente acabou por ditar (oito voos mais tarde) o final de todo o programa de pesquisa.66 Vários meses após o relatório oficial da comissão de inquérito ao acidente, concluiu que a causa foi repartida entre o erro humano e várias falhas mecânicas simultâneas.67
O programa X-15 foi ainda afectado por dois outros acidentes graves, porém nenhum deles com consequências letais:
1.- 8 de Junho de 1960, durante testes em terra do motor XLR99, uma explosão danificou severamente o X-15-3, o qual retornou à linha de montagem para reconstrução quase total.68
2.- 9 de Novembro de 1962, após o lançamento do X-15-2, John B. McKay o piloto aos comandos deparou-se com uma falha no motor, o qual não desenvolvia mais que 30% da energia total. Tentada uma aterragem de emergência segundo os procedimentos alternativos pré planeados, o trem de aterragem traseiro colapsou,nota 9 originando uma deriva lateral seguida de rolamento ventral. O piloto sofreu ferimentos de alguma gravidade, mas seis meses depois estava de volta aos voos, a aeronave foi reconstruída no padrão X-15A-2, mas demorou um pouco mais a ficar operacional.67
Inúmeros incidentes ditos menores, aconteceram ao longo de todo o programa de voos, obrigando a abortar a missão ou impedindo o alcance dos objectivo propostos, entre os mais comuns estavam a falta de pressão na injecção do combustível líquido, falha nas unidades auxiliares de energia (APU), deficiências várias na canopy e cortes prematuras no funcionamento normal do motor foguete.46 69
Variantes[editar código-fonte]
X-15 - Versão original composta inicialmente por três exemplares, com os números de cauda: 56-6670, 56-6671 e 56-6672 respectivamente.70
X-15 A-2 - A coincidência de várias circunstâncias originaram esta versão, em alguns meios apelidada de super X-15:71
X-15 A-2 (em 1965) com os depósitos exteriores instalados1.O acidente do X-15 número de cauda 56-6671 a 9 de Novembro de 1962 (descrito em Acidentes e incidentes), cuja fuselagem destruída, estava armazenada na Base Aérea de Edwards;71
2.os restantes dois exemplares, eram suficientes para cumprir com relativa facilidade os objectivos propostos e programados, além de que já tinham sido atingidos as suas perfomances máximas;71
3.tanto a NASA como a USAF tinham interesse em explorar a tecnologia ramjet e velocidades até mach oito, considerando que o X-15 era o veículo ideal.71
Assim foi decidido reconstruir a fuselagem acidentada com o objectivo inicial de de atingir velocidades iguais ou superiores a mach oito a altitudes próximas dos 30 mil metros, recorrendo ao aumento do tempo de propulsão do motor entre 85 a 145 segundos, para o que foram adicionados dois depósitos de combustível exteriores e melhorado o revestimento térmico externo. Ambos os tanques de combustível seriam ejectados à velocidade de mach dois e 21 mil metros e altitude e possuíam uma capacidade conjunta de 6 123 Kg, sendo que o depósito esquerdo alojava 3 399 kg de oxigénio líquido e o direito 2 724 kg de amoníaco. A fuselagem foi alongada cerca de 76 cm e estava ainda previsto e reservado espaço para a instalação futura de um motor ramjet, bem como espaço para o transporte de material científico.71 72O seu primeiro voo com tanques externos, ocorreu no primeiro dia de Julho em 1966 e saldou-se por um fracasso, devido a uma anomalia num dos tanques que não transferiu o combustível.73X-15 B - Proposta discutida e aprovada ainda antes de 1958 pela NACA e Força Aérea dos Estados Unidos, para utilizar o X-15 como nave espacial a ser lançado para o espaço no topo de um míssil SM-64 Navaho nota 10 Com a substituição da NACA pela NASA a proposta foi cancelada em favor do programa espacial Mercury.74
X-15 Delta - Em Outubro de 1965 a NASA durante a conferência geral técnica do programa X-15, surpreende apresentando uma proposta para um modelo X-15 com asa em delta, justificando com dois objectivos primordiais:
1.- Avaliar em voo hipersônico entre mach 5 e mach 6, a utilização da asa delta, tendo em vista a sua utilização na próxima geração de aviões hipersónicos espaciais.
2.- Avaliar a utilização de novos materiais recentemente desenvolvidos ou em fase de desenvolvimento, fazendo do X-15 Delta um instrumento mais valioso, para o estudo dos problemas do aquecimento cinético, o qual poderia aventurar-se além mach 6, sem revestimento térmico protector.
O X-15 Delta por questões económicas resultaria da conversão da célula do existente X-15 número três. Acabaria por não ser construído devido à contenção orçamental causada pelo programa Apollo que absorvia a quase totalidade dos fundos disponíveis, também porque o X-15 A-2 superou mach 6 e mostrava potencial para mais, mas sobretudo devido à perda do X-15 número três no acidente fatal de 15 de Novembro de 1967.75 76
Exemplares preservados[editar código-fonte]
X-15-1 no National Air and Space Museum, Washington, D.C.X-15-1 (número de cauda 56-6670) encontra-se em exposição estática no Museu do Ar e do Espaço (National Air and Space Museum), Washington, D.C..77
X-15-2A (número de cauda 56-6671) exposto desde Outubro de 1969, no 78 Museu Nacional da Força Aérea dos Estados Unidos (National Museum of the United States Air Force), localizado na Base Aérea de Wright-Patterson em Dayton (Ohio) no Ohio.
Partes do acidentado X-15-3 (número de cauda 56-6672) que se espalharam por uma aérea aproximada de 50 km², estão expostas no museu do Air Force Flight Test Center (Centro de testes de voo da Força Aérea) localizado na Base aérea de Edwards e também no San Diego Air & Space Museum em San Diego na California.38
Estão ainda expostas as seguintes maquetas á escala real (1:1):
Dryden Flight Research Center (NASA), Base Aérea de Edwards na California, réplica do X-15-3 número de cauda 56-6672, destruído em acidente (foto no topo da página).79
Pima Air Museum, em Tucson no Arizona, réplica do X-15-2A número de cauda 56-6671.80
Evergreen Aviation Museum em McMinnville no Oregon, réplica do X-15-3 número de cauda 56-6672.81
Especificações[editar código-fonte]
North American X-15 3-view.svg
Tripulação: Um
Envergadura: 6.8 m
Altura: 4.12 m
Área alar: 18.6 m²
Peso vazio: 6,620 kg
Peso máx. à descolagem: 15,420 Kg
Propulsor: 1 × Thiokol XLR99-RM-2 (motor foguete de combustível líquido)
Potência: 313 kN
Velocidade máxima: Mach 6,72 (7,274 km/h)
Alcance: 450 km
Teto de serviço: 108 km
Taxa de subida: 18,288 metros/minuto
Carga alar: 829 kg/m²
Relação peso/potência: 2.07
Ver também[editar código-fonte]
Bell X-1
JATO (decolagem com propulsão extra fornecida por foguetes).
X-planes
ZLTO (lançamento de aviões anexados a foguetes).
Notas[editar código-fonte]
1.Ir para cima ↑ Não existe um valor fixo para conversão de velocidade mach em Km/h, é um valor variável em função da altitude e da pressão atmosférica, assim várias fontes apontam mach 6,7 como velocidade máxima alcançada.
2.Ir para cima ↑ Muito semelhante ao sistemas usados actualmente nos aviões providos de tecnologia fly-by-wire, mas apenas no conceito. O modo de actuação sobre as superfícies móveis de controlo é puramente mecânico (cabos acionados por bombas hidráulicas).
3.Ir para cima ↑ Engenheiro aeronáutico e piloto de testes, é considerado pela NASA como uma lenda, além de projectista e piloto do X-15, foi o primeiro humano a ultrapassar a velocidade de mach 2, faleceu (em acidente) a 19 de Abril de 2006 aos comandos do avião que pilotava, tinha 84 anos.
4.Ir para cima ↑ Liga metálica que têm por base Austenite (português europeu) ou Austenita (português brasileiro), Níquel e Crômio
5.Ir para cima ↑ Controlo de reação - Sistema composto por micro foguetes de peróxido de hidrogênio alojados no nariz da aeronave, proporcionando deriva vertical e horizontal e nas asas para rolamento ventral.
6.Ir para cima ↑ O prefixo N designa modificação permanente.
7.Ir para cima ↑ Durante o processo de seleção do avião que substituiria o B-36, foram ponderadas além do escolhido B-52, o B-58 Hustler e o KC-135
8.Ir para cima ↑ O Major General Joseph Henry Engle quando comandou a missão STS-2 a bordo do OV-102 Columbia, foi o primeiro e único astronauta que pilotou manualmente um Space Shuttle desde a reentrada na atmosfera terrestre à velocidade de mach 25 (+28 mil Km/h) até pousar na base aérea de Edwards (Califórnia).
9.Ir para cima ↑ Devido à ausência de espaço disponível e também para poupar peso, o tradicional trem de aterragem traseiro foi substituído por um conjunto de lâminas, tipo patins para gelo, salvaguardadas as devidas proporções.
10.Ir para cima ↑ O SM-64 Navaho não passou da fase de projecto. Seria um míssil de cruzeiro intercontinental, mas perdeu a corrida em favor dos mísseis balísticos (ICBM).
Fontes e bibliografia[editar código-fonte]
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Jenkins, Dennis R. American X-vehicles: An inventory, X-1 to X-50 (em Inglês). Washington, DC: NASA publication, 2003. ISBN 1410224457
Jenkins, Dennis R. Hypersonics Before the Shuttle (em Inglês). Washington, DC: NASA Publication, 2000. ISBN 0160503639
Jenkins, Dennis R. X-15: Extending the Frontiers of Flight (em Inglês). Washington, DC: NASA publication, 2009. ISBN 0160792851
Knaack, Marcelle Size. Encyclopedia of U.S. Air Force Aircraft and Missile Systems, Volume II: Post-World War II Bombers 1945-1973 (em Inglês). Washington, D.C.: Office of Air Force History, United States Air Force, 1988. ISBN 0912799595
North American Aviation. X-15 Flight Manual (em Inglês). Los Angeles: North American Aviation publication, 1951. ASIN: B00279KODU
Schweikart, Dr. Larry. The Hypersonic Revolution: Case Studies in the History of Hypersonic Technology (em Inglês). Bolling AFB (Base Aérea de Bolling): Dept. of the Air Force, 2003. ISBN 0160677025
Stillwell, Wendell H.. X-15 Research Results (em Inglês). Washington, D.C.: NASA publication, 1965. ASIN: B0041KTT66
Thompson, Milton O.. At the Edge of Space: The X-15 Flight Program (em Inglês). Washington, DC: Smithsonian Books, 1992. ISBN 1560981075
Winchester, Jim. Concept Aircraft: Prototypes, X-Planes, and Experimental Aircraft (em Inglês). Rochester, GB: Grange Books, 2005. ISBN 1592234801
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O Primeiro avião foguete civil
http://ciencia.hsw.uol.com.br/aviao-foguete-ez-rocket.htm
Como funciona o avião-foguete EZ-Rocket
por Craig Freudenrich - traduzido por HowStuffWorks Brasil
Introdução
Na realidade, ir para o espaço é bastante caro! Até recentemente, só os governos podiam financiar viagens espaciais. Mas em 2004, a espaçonave comercial SpaceShipOne fez dois vôos para o espaço suborbital e ganhou o Ansari X Prize no valor de US$10 milhões. O SpaceShipOne desprendeu-se de um avião a cerca de 48 mil pés de altura, deu partida em seu motor, subiu até 150 mil pés, entrou novamente na atmosfera terrestre e planou até aterrissar. Mas, é possível uma espaçonave comercial, apenas com seus próprios recursos, decolar, voar para o espaço e aterrissar novamente? Esta é a meta da XCOR Aerospace e eles têm seu ponto de partida com o avião-foguete EZ-Rocket.
Foto cortesia da XCOR Aerospace
Vista superior do avião-foguete EZ-Rocket
Neste artigo, conheceremos a tecnologia que está por trás do avião-foguete EZ-Rocket e saberemos como a XCOR planeja expandi-la no futuro.
Funções básicas do avião-foguete EZ-Rocket
O EZ-Rocket é o primeiro avião-foguete construído e operado pela iniciativa privada e serve de teste para novas tecnologias. A XCOR Aerospace projetou o avião-foguete EZ-Rocket, que foi modificado a partir do avião Bert Rutan Long EZ. O Long EZ é um conjunto construído pela Rutan's Aircraft Factory. Trata-se de um avião do tipo Canard de asas fixas, o que significa que o seu leme horizontal está na frente das asas ao invés de atrás. Isso permite que o avião tenha boa capacidade para planar, tornando-se ideal para um avião-foguete.
Foto de domínio público por Adrian Pingstone
Um Rutan Long-EZ 160 com o seu leme horizontal à frente do piloto
As modificações no avião-foguete EZ-Rocket incluíram o seguinte:
•dois motores de combustível líquido para substituir o motor turbo-hélice traseiro do avião
•um tanque inferior de combustível pressurizado, cheio de álcool isopropílico (álcool de polimento);
•dois tanques de alumínio (com isolamento de isopor) na parte de trás, onde fica o oxidante, oxigênio líquido.
Foto cedida por XCOR Aerospace
Os componentes principais do avião-foguete EZ-Rocket
Rutan acrescentou o tanque de combustível externo porque os tanques originais do Long-EZ não eram adequados para armazenar álcool ou suportar alta pressão. Ele acrescentou os tanques de oxigênio pois os motores de foguetes devem possuir o seu próprio estoque (os motores de aviões obtêm o oxigênio da atmosfera).
Foto cortesia da XCOR Aerospace
Os motores dos aviões-foguete EZ-Rocket e tanques de oxigênio
Cada um dos motores do avião-foguete EZ-Rocket produz 400 libras de pressão ou potência (cada um dos motores principais do ônibus espacial, ou SSME, produz cerca de 375 mil libras de pressão). Os motores de foguetes não necessitam produzir as grandes quantidades de potência que os ônibus espaciais produzem, uma vez que eles não precisam elevar tanta massa. Assim como os motores dos ônibus espaciais, os motores dos aviões-foguete EZ-Rocket são resfriados de modo regenerativo. Isso significa que o combustível líquido frio é bombeado em volta das câmaras de combustão para retirar o excesso de calor e para evitar que fundam. O avião-foguete EZ-Rocket possui combustível suficiente para somente 3,5 minutos de combustão do foguete.
A seguir, vamos conhecer exatamente como funciona o avião-foguete EZ-Rocket.
O combustível e o oxidante
A escolha de oxigênio líquido e álcool ou LOX/álcool, como oxidante e combustível para o avião-foguete EZ-Rocket possui diversas vantagens. Ele possui um impulso específico de 250 a 270 segundos (o impulso específico representa as unidades de pressão comparadas às unidades de propulsão consumidas em um determinado tempo). Por sua vez, a combinação de hidrogênio líquido/oxigênio líquido do ônibus espacial possui o impulso específico de 453 segundos. Quanto maior o tempo de impulso, mais eficiente é o combustível e mais rápido o foguete pode ir. Adicionalmente, este tipo de motor não necessita de resfriamento criogênico prolongado, tanto para o combustível quanto para o oxidante. Isso faz com que a armazenagem e o abastecimento do avião-foguete EZ-Rocket sejam mais eficientes.
Rocket Racers e Xerus
Imagem cortesia da Rocket Racing League
Um poster para o Leading Edge Rocket Racing, o primeiro time da Rocket Racing League
O avião-foguete EZ-Rocket tem feito seus últimos vôos para testar as novas tecnologias de aviões-foguetes. A XCOR Aerospace está avançando em dois novos projetos: o desenvolvimento de rocket racers (espécie de aviões- foguete para corridas aéreas) e uma espaçonave suborbital.
Corrida de foguetes
Dr. Peter Diamandis, fundador do Ansari X-Prize, estabeleceu a Rocket Racing League (RRL) - Liga de Corrida de Aviões-Foguete com Granger Whitelaw, duas vezes campeão das 500 milhas de Indianápolis. Diamandis e Whitelaw prevêem uma ampla cobertura televisiva e participação dos telespectadores como foi com NASCAR. Os Rocket Racers irão competir no mundo todo em eventos independentes a 5 mil pés de altura, em percursos de 3.200 metros de extensão. Os fãs irão assistir ao vôo dos aviões através de uma rota virtual criada pela Sportvision (a mesma empresa que criou as linhas de jardas virtuais "1st and 10" nas transmissões de jogos de futebol americano na ESPN). A temporada irá culminar em um campeonato no X Prize Cup valendo 2 milhões de dólares, um evento anual que acontece em Las Cruces, Novo México.
A Rocket Racing League irá incentivar o desenvolvimento de novas tecnologias por empresas privadas e inspirar novas gerações de cientistas espaciais. Os testes da corrida de foguetes foram realizados durante o X-Prize Cup 2005. Em janeiro de 2006, a Rocket Racing League anunciou um torneio (em inglês) para os fãs a fim de definir o primeiro Mark-1 X-Racer. O prêmio inclui um passe VIP de um ano para todos os eventos da Rocket Racing League.
Imagem cortesia da Rocket Racing League
Representação artística de uma corrida de aviões-foguete
Foto cortesia da Rocket Racing League
O veículo desenvolvido Mark-1 X-Racer
Xerus: o próximo passo da XCOR
O próximo projeto da XCOR Aerospace é a criação de um avião espacial suborbital, o Xerus. Eles identificaram três mercados que poderiam se beneficiar de um veículo de lançamento acessível e reutilizável:
•turismo espacial - muitas pessoas gostariam de experimentar a gravidade zero e apreciar a vista do espaço, mas não tem condições de pagar um vôo de 20 milhões de dólares. Um vôo suborbital poderia oferecer aos passageiros três minutos de falta de gravidade a uma altitude de 100 km;
•cargas suborbitais - geralmente, o ônibus espacial ou foguete de sondagem leva muitos experimentos científicos de pequena escala que não precisam necessariamente estar em órbita. Alguns desses experimentos são secundários à missão e poderiam ser dispensados. Com o Xerus, eles poderiam ser transportados separadamente;
•lançamento de micro-satélites - o Xerus poderia ser o primeiro estágio para o transporte de minúsculos satélites com pequenas cargas. O veículo de lançamento transportaria o satélite em um foguete menor, soltaria-o, e deixaria que o micro-satélite fosse atirado pelo foguete à órbita. Isso seria menos caro do que alocar foguetes multi-estágio ou o ônibus espacial.
Imagem cortesia da XCOR Aerospace
Representação artística do Xerus
O Xerus irá utilizar vários motores principais para alcançar uma altitude de aproximadamente 65 km e, então, chegar aos 100 km. Ele irá atingir a velocidade máxima de Mach 4, cerca de 10 vezes mais rápido que o avião-foguete EZ-Rocket e irá decolar e pousar como um avião convencional. Uma vez fora da atmosfera, a espaçonave irá usar um pequeno motor de foguete (thruster) de 20,7 kg para manobras (controles de altitude). O Xerus irá usar a tecnologia de combustível líquido como o que foi desenvolvido e testado no avião-foguete EZ-Rocket. Também irá utilizar bombas de pistão para o combustível e para o oxidante (o avião-foguete EZ-Rocket utiliza somente uma para o oxidante) A XCOR está desenvolvendo esta tecnologia para a NASA e para o Departamento de Defesa Americano.
Foto cortesia da XCOR Aerospace
Representação artística do Xerus transportando uma pequena carga
Quando a XCOR terminar o seu projeto para o Xerus, ela planeja programar 20 vôos de teste.
Para mais informações sobre o avião-foguete EZ-Rocket, a Liga da Corrida de Foguetes, Xerus e tópicos relacionados, veja os links na página seguinte.
Aviões-foguete do passado
Os alemães desenvolveram aviões-foguete: o Lippisch Ente e o Messerschmitt Me 163 Bs e Cs, juntamente com motores a jato durante a II Guerra Mundial. Estes aviões atingiram velocidades de até 966 km/h, somente um pouco abaixo da velocidade do som. A União Soviética também fez experimentos com aviões-foguetes, e os japoneses desenvolveram até um bombardeiro kamikaze equipado com foguetes.
Foto cortesia da NASA
O X-15 sendo lançado de um navio B-52
Após a II Guerra Mundial, os aviões-foguete foram usados experimentalmente para testar o desempenho das aeronaves em velocidades hipersônicas. Em 14 de outubro de 1947, Chuck Yeager foi o primeiro a romper a barreira do som no avião-foguete Bell X-1.
Talvez o mais famoso avião-foguete tenha sido o X-15 da NASA. O X-15 foi construído para a pesquisa da aerodinâmica, estabilidade, controle de vôo, aquecimento e efeitos fisiológicos do vôo em alta velocidade e altitude elevada. Ele fez 199 vôos entre junho de 1959 e outubro de 1968 e estabeleceu recordes de altitude (354.200 pés), e de velocidade (7.270 km/h, ou Mach 6.7) de vôo hipersônico pilotado. As informações do programa foram úteis no desenvolvimento dos programas para o Mercury, Gemini, Apollo e ânibus Espacial.[yt]RIBX7aqvRuo[/yt]
http://en.wikipedia.org/wiki/XCOR_EZ-Rocket
XCOR EZ-Foguete
Origem: Wikipédia, a enciclopédia livre
Ir para: navegação, pesquisa
EZ-Foguete uma semana após seu primeiro vôo
Cockpit. Motor on-off interruptores no painel do lado esquerdo estão sinalizados "FWD - LOUD; VOLTAR - QUIET"
A XCOR EZ-Rocket é uma plataforma de teste para o sistema de propulsão de foguetes XCOR. O avião é uma versão modificada Rutan Longo-EZ, com a hélice substituído por primeiro, em seguida, um par de regenerativamente resfriado motores de foguete de combustível líquido alimentado à pressão e um tanque de foguete de combustível underslung. Os motores são restartable em vôo, e estão contidas dentro de armadura de Kevlar de proteção por motivos de segurança. O EZ-Rocket está registrada como uma aeronave experimental.
Conteúdo [hide]
1 Desenvolvimento e história
2 Marcos e registros
3 Derivados
4 Especificação
5 Veja também
6 Referências
7 Ligações externas
Desenvolvimento e história [editar]
O primeiro vôo ocorreu em 21 de julho de 2001, pilotado pelo piloto de testes Dick Rutan.
Em um vôo típico, o EZ-Foguete decola em foguetes, os ganhos de altitude por um minuto ou mais, em seguida, desliga-se os foguetes e desliza para um pouso deadstick.
O veículo realmente voa melhor durante desembarques deslize deadstick do que uma longa-EZ devido à falta de arraste de uma hélice pusher estacionária - a aerodinâmica do veículo são mais limpos, apesar de seu tanque de barriga. É também mais leves, devido à falta de um mecanismo de pistão (o sistema de propulsão do foguete é significativamente mais leve), de modo que goza significativamente menor carga de asa do que uma acção de longo EZ.
XCOR registrado como um avião convencional, ao invés de um suborbital, porque o veículo não atingir a 100 km de linha Kármán altitude.
Marcos e registros [editar]
EZ-Foguete, pilotado por Dick Rutan, toca baixo em California City, Califórnia no dia 3 de dezembro de 2005, estabelecendo um recorde ponto-a-ponto a distância para, aircraft.October lançado do solo rocket-powered 8, 2000 - Primeira deflagração da motor de foguete XCOR Aerospace LOX-alimentado. [1]
21 de julho de 2001 -. Primeiro vôo, pilotado por Dick Rutan (configuração monomotor) [1]
06 de outubro de 2001 -. Primeiro vôo na configuração bimotor [1]
24 de julho de 2002 -. Primeira touch-and-go de um avião movido a foguete (recorde mundial) [1]
03 de dezembro de 2005 -. Defina o registro de ponto-a-ponto a distância para, um avião movido a foguete lançado do solo, voando a 16 km do Mojave para a Califórnia cidade em pouco menos de 10 minutos, pilotado por Dick Rutan [2] [3] Também a primeira entrega oficial do EUA Correio por um avião movido a foguete. [2] Em reconhecimento a essa conquista, a FAI concedido Rutan a Louis Blériot Medalha de 2005. [4]
15 dez 2005 -. Primeira chegada de um avião movido a foguete no Mojave Spaceport em um voo com origem em outro aeroporto, voo de regresso a partir de California City, pilotado por Rick Searfoss [2]
2008:. Rocketplane A XCOR EZ-foguete X-Racer protótipo voou em 2008 o EAA AirVenture Oshkosh show aéreo [5]
Derivados [editar]
A aeronave Racing League Foguete atualmente em desenvolvimento, o X-piloto Mark III, é um descendente de design da aeronave EZ-Foguete. Embora XCOR não é o desenvolvedor do motor de foguete para o Mark-III, XCOR fez desenvolver o motor de foguete para o Mark-I X-Racer, o primeiro dos X-Racers usar usar um único motor de foguete em uma Velocity SE básico fuselagem, eo primeiro X-Racer utilizar querosene em vez de isopropílico álcool combustível. XCOR usado tanto de design e experiência operacional da EZ-Foguete no design de aeronaves foguete Mark-I. [Carece de fontes?]
Especificação [editar]
Motores de foguete gêmeas
Dick Rutan pé ao lado dos motores da EZ-RocketTwo 400 lbf (1,8 kN) motores de foguete impulso (não throttleable, reinicializáveis em vôo)
20 seg rolo 500 m decolagem
Vne = 195 kt
taxa subir = 52 m / s (10.000 pés / min)
máxima altitude = 10.000 pés
Combustível: álcool isopropílico e oxigênio líquido
Pressão da câmara: ~ 350 psi
impulso específico: 250 a 270 segundos [carece de fontes?]
Ruído: 128 dB a 10 metros [6]
http://ciencia.hsw.uol.com.br/aviao-foguete-ez-rocket.htm
Como funciona o avião-foguete EZ-Rocket
por Craig Freudenrich - traduzido por HowStuffWorks Brasil
Introdução
Na realidade, ir para o espaço é bastante caro! Até recentemente, só os governos podiam financiar viagens espaciais. Mas em 2004, a espaçonave comercial SpaceShipOne fez dois vôos para o espaço suborbital e ganhou o Ansari X Prize no valor de US$10 milhões. O SpaceShipOne desprendeu-se de um avião a cerca de 48 mil pés de altura, deu partida em seu motor, subiu até 150 mil pés, entrou novamente na atmosfera terrestre e planou até aterrissar. Mas, é possível uma espaçonave comercial, apenas com seus próprios recursos, decolar, voar para o espaço e aterrissar novamente? Esta é a meta da XCOR Aerospace e eles têm seu ponto de partida com o avião-foguete EZ-Rocket.
Foto cortesia da XCOR Aerospace
Vista superior do avião-foguete EZ-Rocket
Neste artigo, conheceremos a tecnologia que está por trás do avião-foguete EZ-Rocket e saberemos como a XCOR planeja expandi-la no futuro.
Funções básicas do avião-foguete EZ-Rocket
O EZ-Rocket é o primeiro avião-foguete construído e operado pela iniciativa privada e serve de teste para novas tecnologias. A XCOR Aerospace projetou o avião-foguete EZ-Rocket, que foi modificado a partir do avião Bert Rutan Long EZ. O Long EZ é um conjunto construído pela Rutan's Aircraft Factory. Trata-se de um avião do tipo Canard de asas fixas, o que significa que o seu leme horizontal está na frente das asas ao invés de atrás. Isso permite que o avião tenha boa capacidade para planar, tornando-se ideal para um avião-foguete.
Foto de domínio público por Adrian Pingstone
Um Rutan Long-EZ 160 com o seu leme horizontal à frente do piloto
As modificações no avião-foguete EZ-Rocket incluíram o seguinte:
•dois motores de combustível líquido para substituir o motor turbo-hélice traseiro do avião
•um tanque inferior de combustível pressurizado, cheio de álcool isopropílico (álcool de polimento);
•dois tanques de alumínio (com isolamento de isopor) na parte de trás, onde fica o oxidante, oxigênio líquido.
Foto cedida por XCOR Aerospace
Os componentes principais do avião-foguete EZ-Rocket
Rutan acrescentou o tanque de combustível externo porque os tanques originais do Long-EZ não eram adequados para armazenar álcool ou suportar alta pressão. Ele acrescentou os tanques de oxigênio pois os motores de foguetes devem possuir o seu próprio estoque (os motores de aviões obtêm o oxigênio da atmosfera).
Foto cortesia da XCOR Aerospace
Os motores dos aviões-foguete EZ-Rocket e tanques de oxigênio
Cada um dos motores do avião-foguete EZ-Rocket produz 400 libras de pressão ou potência (cada um dos motores principais do ônibus espacial, ou SSME, produz cerca de 375 mil libras de pressão). Os motores de foguetes não necessitam produzir as grandes quantidades de potência que os ônibus espaciais produzem, uma vez que eles não precisam elevar tanta massa. Assim como os motores dos ônibus espaciais, os motores dos aviões-foguete EZ-Rocket são resfriados de modo regenerativo. Isso significa que o combustível líquido frio é bombeado em volta das câmaras de combustão para retirar o excesso de calor e para evitar que fundam. O avião-foguete EZ-Rocket possui combustível suficiente para somente 3,5 minutos de combustão do foguete.
A seguir, vamos conhecer exatamente como funciona o avião-foguete EZ-Rocket.
O combustível e o oxidante
A escolha de oxigênio líquido e álcool ou LOX/álcool, como oxidante e combustível para o avião-foguete EZ-Rocket possui diversas vantagens. Ele possui um impulso específico de 250 a 270 segundos (o impulso específico representa as unidades de pressão comparadas às unidades de propulsão consumidas em um determinado tempo). Por sua vez, a combinação de hidrogênio líquido/oxigênio líquido do ônibus espacial possui o impulso específico de 453 segundos. Quanto maior o tempo de impulso, mais eficiente é o combustível e mais rápido o foguete pode ir. Adicionalmente, este tipo de motor não necessita de resfriamento criogênico prolongado, tanto para o combustível quanto para o oxidante. Isso faz com que a armazenagem e o abastecimento do avião-foguete EZ-Rocket sejam mais eficientes.
Rocket Racers e Xerus
Imagem cortesia da Rocket Racing League
Um poster para o Leading Edge Rocket Racing, o primeiro time da Rocket Racing League
O avião-foguete EZ-Rocket tem feito seus últimos vôos para testar as novas tecnologias de aviões-foguetes. A XCOR Aerospace está avançando em dois novos projetos: o desenvolvimento de rocket racers (espécie de aviões- foguete para corridas aéreas) e uma espaçonave suborbital.
Corrida de foguetes
Dr. Peter Diamandis, fundador do Ansari X-Prize, estabeleceu a Rocket Racing League (RRL) - Liga de Corrida de Aviões-Foguete com Granger Whitelaw, duas vezes campeão das 500 milhas de Indianápolis. Diamandis e Whitelaw prevêem uma ampla cobertura televisiva e participação dos telespectadores como foi com NASCAR. Os Rocket Racers irão competir no mundo todo em eventos independentes a 5 mil pés de altura, em percursos de 3.200 metros de extensão. Os fãs irão assistir ao vôo dos aviões através de uma rota virtual criada pela Sportvision (a mesma empresa que criou as linhas de jardas virtuais "1st and 10" nas transmissões de jogos de futebol americano na ESPN). A temporada irá culminar em um campeonato no X Prize Cup valendo 2 milhões de dólares, um evento anual que acontece em Las Cruces, Novo México.
A Rocket Racing League irá incentivar o desenvolvimento de novas tecnologias por empresas privadas e inspirar novas gerações de cientistas espaciais. Os testes da corrida de foguetes foram realizados durante o X-Prize Cup 2005. Em janeiro de 2006, a Rocket Racing League anunciou um torneio (em inglês) para os fãs a fim de definir o primeiro Mark-1 X-Racer. O prêmio inclui um passe VIP de um ano para todos os eventos da Rocket Racing League.
Imagem cortesia da Rocket Racing League
Representação artística de uma corrida de aviões-foguete
Foto cortesia da Rocket Racing League
O veículo desenvolvido Mark-1 X-Racer
Xerus: o próximo passo da XCOR
O próximo projeto da XCOR Aerospace é a criação de um avião espacial suborbital, o Xerus. Eles identificaram três mercados que poderiam se beneficiar de um veículo de lançamento acessível e reutilizável:
•turismo espacial - muitas pessoas gostariam de experimentar a gravidade zero e apreciar a vista do espaço, mas não tem condições de pagar um vôo de 20 milhões de dólares. Um vôo suborbital poderia oferecer aos passageiros três minutos de falta de gravidade a uma altitude de 100 km;
•cargas suborbitais - geralmente, o ônibus espacial ou foguete de sondagem leva muitos experimentos científicos de pequena escala que não precisam necessariamente estar em órbita. Alguns desses experimentos são secundários à missão e poderiam ser dispensados. Com o Xerus, eles poderiam ser transportados separadamente;
•lançamento de micro-satélites - o Xerus poderia ser o primeiro estágio para o transporte de minúsculos satélites com pequenas cargas. O veículo de lançamento transportaria o satélite em um foguete menor, soltaria-o, e deixaria que o micro-satélite fosse atirado pelo foguete à órbita. Isso seria menos caro do que alocar foguetes multi-estágio ou o ônibus espacial.
Imagem cortesia da XCOR Aerospace
Representação artística do Xerus
O Xerus irá utilizar vários motores principais para alcançar uma altitude de aproximadamente 65 km e, então, chegar aos 100 km. Ele irá atingir a velocidade máxima de Mach 4, cerca de 10 vezes mais rápido que o avião-foguete EZ-Rocket e irá decolar e pousar como um avião convencional. Uma vez fora da atmosfera, a espaçonave irá usar um pequeno motor de foguete (thruster) de 20,7 kg para manobras (controles de altitude). O Xerus irá usar a tecnologia de combustível líquido como o que foi desenvolvido e testado no avião-foguete EZ-Rocket. Também irá utilizar bombas de pistão para o combustível e para o oxidante (o avião-foguete EZ-Rocket utiliza somente uma para o oxidante) A XCOR está desenvolvendo esta tecnologia para a NASA e para o Departamento de Defesa Americano.
Foto cortesia da XCOR Aerospace
Representação artística do Xerus transportando uma pequena carga
Quando a XCOR terminar o seu projeto para o Xerus, ela planeja programar 20 vôos de teste.
Para mais informações sobre o avião-foguete EZ-Rocket, a Liga da Corrida de Foguetes, Xerus e tópicos relacionados, veja os links na página seguinte.
Aviões-foguete do passado
Os alemães desenvolveram aviões-foguete: o Lippisch Ente e o Messerschmitt Me 163 Bs e Cs, juntamente com motores a jato durante a II Guerra Mundial. Estes aviões atingiram velocidades de até 966 km/h, somente um pouco abaixo da velocidade do som. A União Soviética também fez experimentos com aviões-foguetes, e os japoneses desenvolveram até um bombardeiro kamikaze equipado com foguetes.
Foto cortesia da NASA
O X-15 sendo lançado de um navio B-52
Após a II Guerra Mundial, os aviões-foguete foram usados experimentalmente para testar o desempenho das aeronaves em velocidades hipersônicas. Em 14 de outubro de 1947, Chuck Yeager foi o primeiro a romper a barreira do som no avião-foguete Bell X-1.
Talvez o mais famoso avião-foguete tenha sido o X-15 da NASA. O X-15 foi construído para a pesquisa da aerodinâmica, estabilidade, controle de vôo, aquecimento e efeitos fisiológicos do vôo em alta velocidade e altitude elevada. Ele fez 199 vôos entre junho de 1959 e outubro de 1968 e estabeleceu recordes de altitude (354.200 pés), e de velocidade (7.270 km/h, ou Mach 6.7) de vôo hipersônico pilotado. As informações do programa foram úteis no desenvolvimento dos programas para o Mercury, Gemini, Apollo e ânibus Espacial.[yt]RIBX7aqvRuo[/yt]
http://en.wikipedia.org/wiki/XCOR_EZ-Rocket
XCOR EZ-Foguete
Origem: Wikipédia, a enciclopédia livre
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EZ-Foguete uma semana após seu primeiro vôo
Cockpit. Motor on-off interruptores no painel do lado esquerdo estão sinalizados "FWD - LOUD; VOLTAR - QUIET"
A XCOR EZ-Rocket é uma plataforma de teste para o sistema de propulsão de foguetes XCOR. O avião é uma versão modificada Rutan Longo-EZ, com a hélice substituído por primeiro, em seguida, um par de regenerativamente resfriado motores de foguete de combustível líquido alimentado à pressão e um tanque de foguete de combustível underslung. Os motores são restartable em vôo, e estão contidas dentro de armadura de Kevlar de proteção por motivos de segurança. O EZ-Rocket está registrada como uma aeronave experimental.
Conteúdo [hide]
1 Desenvolvimento e história
2 Marcos e registros
3 Derivados
4 Especificação
5 Veja também
6 Referências
7 Ligações externas
Desenvolvimento e história [editar]
O primeiro vôo ocorreu em 21 de julho de 2001, pilotado pelo piloto de testes Dick Rutan.
Em um vôo típico, o EZ-Foguete decola em foguetes, os ganhos de altitude por um minuto ou mais, em seguida, desliga-se os foguetes e desliza para um pouso deadstick.
O veículo realmente voa melhor durante desembarques deslize deadstick do que uma longa-EZ devido à falta de arraste de uma hélice pusher estacionária - a aerodinâmica do veículo são mais limpos, apesar de seu tanque de barriga. É também mais leves, devido à falta de um mecanismo de pistão (o sistema de propulsão do foguete é significativamente mais leve), de modo que goza significativamente menor carga de asa do que uma acção de longo EZ.
XCOR registrado como um avião convencional, ao invés de um suborbital, porque o veículo não atingir a 100 km de linha Kármán altitude.
Marcos e registros [editar]
EZ-Foguete, pilotado por Dick Rutan, toca baixo em California City, Califórnia no dia 3 de dezembro de 2005, estabelecendo um recorde ponto-a-ponto a distância para, aircraft.October lançado do solo rocket-powered 8, 2000 - Primeira deflagração da motor de foguete XCOR Aerospace LOX-alimentado. [1]
21 de julho de 2001 -. Primeiro vôo, pilotado por Dick Rutan (configuração monomotor) [1]
06 de outubro de 2001 -. Primeiro vôo na configuração bimotor [1]
24 de julho de 2002 -. Primeira touch-and-go de um avião movido a foguete (recorde mundial) [1]
03 de dezembro de 2005 -. Defina o registro de ponto-a-ponto a distância para, um avião movido a foguete lançado do solo, voando a 16 km do Mojave para a Califórnia cidade em pouco menos de 10 minutos, pilotado por Dick Rutan [2] [3] Também a primeira entrega oficial do EUA Correio por um avião movido a foguete. [2] Em reconhecimento a essa conquista, a FAI concedido Rutan a Louis Blériot Medalha de 2005. [4]
15 dez 2005 -. Primeira chegada de um avião movido a foguete no Mojave Spaceport em um voo com origem em outro aeroporto, voo de regresso a partir de California City, pilotado por Rick Searfoss [2]
2008:. Rocketplane A XCOR EZ-foguete X-Racer protótipo voou em 2008 o EAA AirVenture Oshkosh show aéreo [5]
Derivados [editar]
A aeronave Racing League Foguete atualmente em desenvolvimento, o X-piloto Mark III, é um descendente de design da aeronave EZ-Foguete. Embora XCOR não é o desenvolvedor do motor de foguete para o Mark-III, XCOR fez desenvolver o motor de foguete para o Mark-I X-Racer, o primeiro dos X-Racers usar usar um único motor de foguete em uma Velocity SE básico fuselagem, eo primeiro X-Racer utilizar querosene em vez de isopropílico álcool combustível. XCOR usado tanto de design e experiência operacional da EZ-Foguete no design de aeronaves foguete Mark-I. [Carece de fontes?]
Especificação [editar]
Motores de foguete gêmeas
Dick Rutan pé ao lado dos motores da EZ-RocketTwo 400 lbf (1,8 kN) motores de foguete impulso (não throttleable, reinicializáveis em vôo)
20 seg rolo 500 m decolagem
Vne = 195 kt
taxa subir = 52 m / s (10.000 pés / min)
máxima altitude = 10.000 pés
Combustível: álcool isopropílico e oxigênio líquido
Pressão da câmara: ~ 350 psi
impulso específico: 250 a 270 segundos [carece de fontes?]
Ruído: 128 dB a 10 metros [6]
- Anexos
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- ez-rocket-1.jpg (38.31 KiB) Exibido 10963 vezes
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duro porém voando
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oswaldo pires
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DARPA Falcon Projeto
Origem: Wikipédia, a enciclopédia livre http://en.wikipedia.org/wiki/DARPA_Falcon_Project
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Ilustração de Hypersonic Teste Vehicle (HTV) 2 fase reentrada
O Falcon Projeto DARPA (aplicação de força e lançamento do continente dos Estados Unidos) é um projeto conjunto de duas partes entre a Agência de Projetos de Pesquisa Avançada de Defesa (DARPA) ea Força Aérea dos Estados Unidos (USAF) e faz parte do Prompt Global Strike. [1 ] Uma parte do programa visa desenvolver um reutilizável, rápido-strike Hypersonic Weapon System (HWS), agora renomeado o Cruzeiro veículo Hypersonic (HCV), eo outro é para o desenvolvimento de um sistema de lançamento capaz de acelerar um HCV para cruzeiro velocidades, bem como o lançamento de pequenos satélites em órbita da Terra. Este programa de duas partes foi anunciado em 2003 e continuou até 2006. [2]
O último projeto a ser anunciado sob a bandeira Falcon era um avião não tripulado porte lutador chamado Blackswift que decolar de uma pista e acelerar a Mach 6, antes de completar a sua missão e pousando novamente. O memorando de entendimento entre a DARPA ea USAF em Blackswift-também conhecido como o HTV-3X-foi assinado em setembro de 2007. O Blackswift HTV-3X não recebeu financiamento necessário e foi cancelada em outubro de 2008. [3]
A pesquisa atual no âmbito do programa FALCON é centrada em X-41 Comum Aero veículos (CAV), uma plataforma aérea comum para ICBMs hipersônicos e mísseis de cruzeiro, bem como RLVs civis e VLE. O protótipo Hypersonic Tecnologia Vehicle 2 (HTV-2) voou pela primeira vez em 22 de abril de 2010, o segundo teste voou 11 de agosto de 2011. Ambos os vôos terminou prematuramente.
Conteúdo [hide]
Um projeto e desenvolvimento 1.1 projetos anteriores
1.2 FALCON 1.2.1 Pequeno Veículo Lançador
1.2.2 Hypersonic Weapon System
1.2.3 Siga no programa hipersônico
1.3 Blackswift
2 ensaios de voo
3 Refocus
4 Veja também
5 Referências
6 Ligações externas
Projeto e desenvolvimento [editar]
Projetos anteriores [editar]
O objectivo foi sempre o de ser capaz de implantar um ofício do território continental dos Estados Unidos, que pode chegar a qualquer lugar do planeta dentro de uma a duas horas. O X-20 Dyna-Soar, em 1957, foi o primeiro reconheceu publicamente programa, embora esta teria sido lançado verticalmente em um foguete e depois deslizou de volta para a Terra, como o Space Shuttle faz, em vez de decolar de uma pista de decolagem. Originalmente, o Shuttle foi concebido como uma operação parcial do USAF, e instalações militares separadas de lançamento foram construídas em Vandenberg AFB a grande custo, mas nunca usado. Após o programa aberto DynaSoar USAF from 1957-1963, spaceplanes ficou escuro. Em meados dos anos 1960, a CIA começou a trabalhar em um avião espião de alta Mach chamado Projeto Isinglass. Este desenvolvido em Rheinberry, um projeto para um avião de reconhecimento lançou ao ar Mach-17, que mais tarde foi cancelado [4].
De acordo com Henry F. Cooper, que era o diretor da Iniciativa de Defesa Estratégica ("Star Wars") sob o presidente Reagan, projetos spaceplane consumiu R $ 4 bilhões de financiamento em 1970, 1980 e 1990 (excluindo o Space Shuttle). Isso não inclui os 1950 e 1960, os orçamentos para o DynaSoar, cola de peixe, Rheinberry, e qualquer projeto de nave espacial do século 21 que possa surgir sob Falcon. Ele disse ao Congresso dos Estados Unidos, em 2001, que todos os Estados Unidos tinham em troca para os milhares de milhões de dólares foi "um caiu do veículo, uma rainha hangar, alguns artigos drop-teste e exposições estáticas". [5] Falcon foi alocado EUA 170.000.000 $ para o ano orçamental de 2008. [6]
FALCON [editar]
A FALCON geral (aplicação de força e lançamento da Continental Estados Unidos) programa anunciado em 2003 teve dois componentes principais:. Um pequeno veículo de lançamento para o transporte de cargas para a órbita ou o lançamento de armas hipersônicos plataforma de carga útil, e do próprio veículo hipersônico [2]
Pequeno Launch Vehicle [editar]
A solicitação FALCON DARPA em 2003 pediu licitantes para fazer o trabalho de desenvolvimento em veículos propostos em uma primeira fase do trabalho, em seguida, um ou mais fornecedores seriam selecionados para construir e pilotar um veículo de lançamento real. As empresas que ganharam contratos primeira fase de desenvolvimento de US $ 350.000 para 540.000 dólares americanos em novembro de 2003 foram: [7]
AirLaunch LLC, Reno Nevada
Andrews Espaço Inc., Seattle Washington
Exquadrum Inc., Victorville Califórnia
KT Engenharia, Alabama Huntsville
Lockheed Martin Corp, New Orleans Louisiana
Microcosmo Inc., El Segundo Califórnia
Orbital Sciences Corp, Dulles Virginia
Schafer Corp, Chelmsford Massachusetts
Space Exploration Technologies, El Segundo Califórnia
Hypersonic Weapon System [editar]
A primeira fase do desenvolvimento do sistema de arma hipersônica foi ganho por três licitantes em 2003, cada um recebendo um contrato de US $ 1,2 a $ 1,5 milhões para o desenvolvimento do veículo hipersônico: [7]
Andrews espaço Inc., Seattle, Wash
Lockheed Martin Corp, a Lockheed Martin Aeronautics Co., Palmdale, na Califórnia
Northrop Grumman Corp, Sistemas de Combate Aéreo, El Segundo, na Califórnia
Lockheed Martin recebeu o único Fase 2 contrato HWS em 2004, para desenvolver tecnologias mais e reduzir os riscos da tecnologia sobre o programa. [7]
Siga no programa hipersônico [editar]
Ilustração do HTV-2 a partir de DARPA
Após o contrato de Fase 2, a DARPA e da Força Aérea dos EUA continuou a desenvolver a plataforma do veículo hipersônico.
O programa era seguir um conjunto de testes de voo com uma série de veículos de tecnologia hipersônica. [8]
O projeto FALCON inclui:
X-41 Comum Aero veículos (CAV): a plataforma aérea comum para ICBMs hipersônicos e mísseis de cruzeiro, bem como RLVs civis e VLE.
Hypersonic Tecnologia Vehicle 1 (HTV-1):. Um conceito de teste, originalmente planejado para voar em setembro de 2007, agora cancelada [9]
Hypersonic Tecnologia Vehicle 2 (HTV-2): voou pela primeira vez em 22 de abril de 2010, mas o contato foi perdido logo após a separação de reforço [10] [11] [12]
HTV-3X: Blackswift, agora cancelada
Pequeno Launch Vehicle (SLV): um motor menor para CAV de energia, agora está completo [carece de fontes?]
O Cruzeiro do veículo Hypersonic (HCV) seria capaz de voar 9.000 milhas náuticas (17.000 km) em 2 horas com uma carga de 12.000 libras (5,500 kg). [13] É para voar em uma altitude elevada e atingir velocidades de até Mach 20 [14].
Blackswift [editar]
O Blackswift era uma proposta de aeronaves capazes de vôo hipersônico projetado pelo Lockheed Martin Skunk Works, da Boeing, e ATK. [15]
A USAF afirma que o "Blackswift vôo veículo de demonstração será alimentado por um motor de turbina a combinação e ramjet, uma fonte de planta tudo-em-um. O motor de turbina acelera o veículo a cerca de Mach 3 antes do ramjet assume e impulsiona o veículo para cima Mach 6 ". [16] Dr. Stephen Walker, o director-adjunto da Tactical Technology Office do DARPA, estará coordenando o projeto. Ele disse ao site da USAF,
Eu também estarei comunicando a Lockheed Martin ea Pratt & Whitney sobre o quão importante é que temos o plano técnico no lugar ... Eu estou tentando construir a ponte no início do programa a fazer o caminho de comunicação fluindo.
O programa Falcon anunciou a hipersônico horizontal Blackswift/HTV-3X decolagem. Ele também está lançando o HTV-2 fora do topo de um foguete. [17] Falcon parece estar convergindo a partir de duas direções, sobre o objetivo final de produzir uma aeronave hipersônica que pode decolar e pousar a partir de uma pista nos EUA, e estar em qualquer lugar do mundo, em uma ou duas horas. Falcon é metodicamente seguindo em direção a Cruzeiro do veículo Hypersonic. Dr. Walker declarou:
Precisamos voar alguns veículos hipersônicos-primeiro Os Mercenários, em seguida, as reutilizáveis-, a fim de provar para os tomadores de decisão que este não é apenas um sonho ... Não vamos superar o ceticismo até que vejamos alguns veículos hipersônicos voar.
O HTV-3X ativa seus turbojatos em vôo transônico ...
... Então inflama seus scramjets para a fase hipersônico
Simulação do Falcon HTV-3X [18]
HTV-3X na aproximação a Base da Força Aérea Edwards
Em outubro de 2008, foi anunciado que HTV-3X ou Blackswift não recebeu financiamento necessário no orçamento de defesa do exercício de 2009 e que tinha sido cancelada. O programa Hypersonic Cruise Vehicle vai [3] continuar com o financiamento reduzido. [19]
Os ensaios de voo [editar]
Trajetórias de ensaios em vôo para HTV 2a e 2b
DARPA tinha dois-2s HTV construídas por dois testes de vôo em 2010 e 2011. O Minotauro IV luz foguete é o reforço para o HTV-2 com Base da Força Aérea Vandenberg servindo como local de lançamento. DARPA planejou os vôos para demonstrar sistemas de proteção térmica e recursos de controle aerodinâmico. [3] [10] Voos de teste foram apoiados pela NASA, do Centro Espacial e sistemas de mísseis, a Lockheed Martin, Sandia National Laboratories e do Laboratório de Pesquisa da Força Aérea (AFRL) Ar Veículos e Veículos Espaciais direcções.
O primeiro HTV-2 foi lançado vôo em 22 abril de 2010. [10] O HTV-2 planador era voar 4.800 milhas (7.700 km) em todo o Pacífico para Kwajalein a Mach 20 [17] O lançamento foi um sucesso, mas o primeiro. missão não foi concluída conforme o planejado. Reports afirmou que o contato foi perdido com o veículo nove minutos da missão. [20] [21] Em meados de novembro, a DARPA revelou que o vôo de teste tivesse terminado quando o piloto automático computador havia "ordenado terminação de vôo". De acordo com um porta-voz da Darpa, "Quando o sistema detecta a bordo comportamento [vôo indesejável ou insegura], obriga-se em um rolo e pitchover controlado a descer diretamente no oceano." Comentários descobriram que a embarcação começou a rolar com violência. [22]
Um segundo vôo foi lançado em 11 de Agosto de 2011. O não-tripulado Falcon HTV-2 separadas com sucesso a partir do reforço e entrou fase de planeio da missão, mas novamente perdeu contato com o controle de cerca de nove minutos de sua planejada 30 minutos Mach 20 vôo de planeio. Relatos iniciais indicaram que propositadamente impactou o Oceano Pacífico ao longo de sua trajetória de vôo planejado como uma precaução de segurança. [23] [24] [25] Alguns analistas achavam que a segunda falha resultaria em uma revisão do programa Falcon. [26]
Reorientar [editar]
Em julho de 2013, a DARPA decidiu que não iria realizar um terceiro teste de voo do HTV-2, porque dados suficientes foram coletados a partir dos dois primeiros vôos, e um outro teste não foi pensado para fornecer quaisquer dados mais utilizáveis para o custo. Os testes forneceram dados sobre aerodinâmica de vôo e os efeitos de altas temperaturas sobre a aeroshell. Os trabalhos sobre o HTV-2 continuará a Verão de 2014 para fornecer mais estudo em vôo hipersônico. O HTV-2 é a última parte ativa do programa Falcon. DARPA agora mudou seu foco para o programa de ataque global / estratégico para implantação tático de alta velocidade para penetrar as defesas aéreas e atingir alvos rapidamente a partir de uma distância segura. [27]
Veja também [editar]
Boeing X-51
Prompt Global de Strike, um acompanhamento em projeto militar
Rockwell X-30 (National Aerospace Plane)
Lockheed Martin SR-72
[yt]bNL_6n8P9jg[/yt]
Origem: Wikipédia, a enciclopédia livre http://en.wikipedia.org/wiki/DARPA_Falcon_Project
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Ilustração de Hypersonic Teste Vehicle (HTV) 2 fase reentrada
O Falcon Projeto DARPA (aplicação de força e lançamento do continente dos Estados Unidos) é um projeto conjunto de duas partes entre a Agência de Projetos de Pesquisa Avançada de Defesa (DARPA) ea Força Aérea dos Estados Unidos (USAF) e faz parte do Prompt Global Strike. [1 ] Uma parte do programa visa desenvolver um reutilizável, rápido-strike Hypersonic Weapon System (HWS), agora renomeado o Cruzeiro veículo Hypersonic (HCV), eo outro é para o desenvolvimento de um sistema de lançamento capaz de acelerar um HCV para cruzeiro velocidades, bem como o lançamento de pequenos satélites em órbita da Terra. Este programa de duas partes foi anunciado em 2003 e continuou até 2006. [2]
O último projeto a ser anunciado sob a bandeira Falcon era um avião não tripulado porte lutador chamado Blackswift que decolar de uma pista e acelerar a Mach 6, antes de completar a sua missão e pousando novamente. O memorando de entendimento entre a DARPA ea USAF em Blackswift-também conhecido como o HTV-3X-foi assinado em setembro de 2007. O Blackswift HTV-3X não recebeu financiamento necessário e foi cancelada em outubro de 2008. [3]
A pesquisa atual no âmbito do programa FALCON é centrada em X-41 Comum Aero veículos (CAV), uma plataforma aérea comum para ICBMs hipersônicos e mísseis de cruzeiro, bem como RLVs civis e VLE. O protótipo Hypersonic Tecnologia Vehicle 2 (HTV-2) voou pela primeira vez em 22 de abril de 2010, o segundo teste voou 11 de agosto de 2011. Ambos os vôos terminou prematuramente.
Conteúdo [hide]
Um projeto e desenvolvimento 1.1 projetos anteriores
1.2 FALCON 1.2.1 Pequeno Veículo Lançador
1.2.2 Hypersonic Weapon System
1.2.3 Siga no programa hipersônico
1.3 Blackswift
2 ensaios de voo
3 Refocus
4 Veja também
5 Referências
6 Ligações externas
Projeto e desenvolvimento [editar]
Projetos anteriores [editar]
O objectivo foi sempre o de ser capaz de implantar um ofício do território continental dos Estados Unidos, que pode chegar a qualquer lugar do planeta dentro de uma a duas horas. O X-20 Dyna-Soar, em 1957, foi o primeiro reconheceu publicamente programa, embora esta teria sido lançado verticalmente em um foguete e depois deslizou de volta para a Terra, como o Space Shuttle faz, em vez de decolar de uma pista de decolagem. Originalmente, o Shuttle foi concebido como uma operação parcial do USAF, e instalações militares separadas de lançamento foram construídas em Vandenberg AFB a grande custo, mas nunca usado. Após o programa aberto DynaSoar USAF from 1957-1963, spaceplanes ficou escuro. Em meados dos anos 1960, a CIA começou a trabalhar em um avião espião de alta Mach chamado Projeto Isinglass. Este desenvolvido em Rheinberry, um projeto para um avião de reconhecimento lançou ao ar Mach-17, que mais tarde foi cancelado [4].
De acordo com Henry F. Cooper, que era o diretor da Iniciativa de Defesa Estratégica ("Star Wars") sob o presidente Reagan, projetos spaceplane consumiu R $ 4 bilhões de financiamento em 1970, 1980 e 1990 (excluindo o Space Shuttle). Isso não inclui os 1950 e 1960, os orçamentos para o DynaSoar, cola de peixe, Rheinberry, e qualquer projeto de nave espacial do século 21 que possa surgir sob Falcon. Ele disse ao Congresso dos Estados Unidos, em 2001, que todos os Estados Unidos tinham em troca para os milhares de milhões de dólares foi "um caiu do veículo, uma rainha hangar, alguns artigos drop-teste e exposições estáticas". [5] Falcon foi alocado EUA 170.000.000 $ para o ano orçamental de 2008. [6]
FALCON [editar]
A FALCON geral (aplicação de força e lançamento da Continental Estados Unidos) programa anunciado em 2003 teve dois componentes principais:. Um pequeno veículo de lançamento para o transporte de cargas para a órbita ou o lançamento de armas hipersônicos plataforma de carga útil, e do próprio veículo hipersônico [2]
Pequeno Launch Vehicle [editar]
A solicitação FALCON DARPA em 2003 pediu licitantes para fazer o trabalho de desenvolvimento em veículos propostos em uma primeira fase do trabalho, em seguida, um ou mais fornecedores seriam selecionados para construir e pilotar um veículo de lançamento real. As empresas que ganharam contratos primeira fase de desenvolvimento de US $ 350.000 para 540.000 dólares americanos em novembro de 2003 foram: [7]
AirLaunch LLC, Reno Nevada
Andrews Espaço Inc., Seattle Washington
Exquadrum Inc., Victorville Califórnia
KT Engenharia, Alabama Huntsville
Lockheed Martin Corp, New Orleans Louisiana
Microcosmo Inc., El Segundo Califórnia
Orbital Sciences Corp, Dulles Virginia
Schafer Corp, Chelmsford Massachusetts
Space Exploration Technologies, El Segundo Califórnia
Hypersonic Weapon System [editar]
A primeira fase do desenvolvimento do sistema de arma hipersônica foi ganho por três licitantes em 2003, cada um recebendo um contrato de US $ 1,2 a $ 1,5 milhões para o desenvolvimento do veículo hipersônico: [7]
Andrews espaço Inc., Seattle, Wash
Lockheed Martin Corp, a Lockheed Martin Aeronautics Co., Palmdale, na Califórnia
Northrop Grumman Corp, Sistemas de Combate Aéreo, El Segundo, na Califórnia
Lockheed Martin recebeu o único Fase 2 contrato HWS em 2004, para desenvolver tecnologias mais e reduzir os riscos da tecnologia sobre o programa. [7]
Siga no programa hipersônico [editar]
Ilustração do HTV-2 a partir de DARPA
Após o contrato de Fase 2, a DARPA e da Força Aérea dos EUA continuou a desenvolver a plataforma do veículo hipersônico.
O programa era seguir um conjunto de testes de voo com uma série de veículos de tecnologia hipersônica. [8]
O projeto FALCON inclui:
X-41 Comum Aero veículos (CAV): a plataforma aérea comum para ICBMs hipersônicos e mísseis de cruzeiro, bem como RLVs civis e VLE.
Hypersonic Tecnologia Vehicle 1 (HTV-1):. Um conceito de teste, originalmente planejado para voar em setembro de 2007, agora cancelada [9]
Hypersonic Tecnologia Vehicle 2 (HTV-2): voou pela primeira vez em 22 de abril de 2010, mas o contato foi perdido logo após a separação de reforço [10] [11] [12]
HTV-3X: Blackswift, agora cancelada
Pequeno Launch Vehicle (SLV): um motor menor para CAV de energia, agora está completo [carece de fontes?]
O Cruzeiro do veículo Hypersonic (HCV) seria capaz de voar 9.000 milhas náuticas (17.000 km) em 2 horas com uma carga de 12.000 libras (5,500 kg). [13] É para voar em uma altitude elevada e atingir velocidades de até Mach 20 [14].
Blackswift [editar]
O Blackswift era uma proposta de aeronaves capazes de vôo hipersônico projetado pelo Lockheed Martin Skunk Works, da Boeing, e ATK. [15]
A USAF afirma que o "Blackswift vôo veículo de demonstração será alimentado por um motor de turbina a combinação e ramjet, uma fonte de planta tudo-em-um. O motor de turbina acelera o veículo a cerca de Mach 3 antes do ramjet assume e impulsiona o veículo para cima Mach 6 ". [16] Dr. Stephen Walker, o director-adjunto da Tactical Technology Office do DARPA, estará coordenando o projeto. Ele disse ao site da USAF,
Eu também estarei comunicando a Lockheed Martin ea Pratt & Whitney sobre o quão importante é que temos o plano técnico no lugar ... Eu estou tentando construir a ponte no início do programa a fazer o caminho de comunicação fluindo.
O programa Falcon anunciou a hipersônico horizontal Blackswift/HTV-3X decolagem. Ele também está lançando o HTV-2 fora do topo de um foguete. [17] Falcon parece estar convergindo a partir de duas direções, sobre o objetivo final de produzir uma aeronave hipersônica que pode decolar e pousar a partir de uma pista nos EUA, e estar em qualquer lugar do mundo, em uma ou duas horas. Falcon é metodicamente seguindo em direção a Cruzeiro do veículo Hypersonic. Dr. Walker declarou:
Precisamos voar alguns veículos hipersônicos-primeiro Os Mercenários, em seguida, as reutilizáveis-, a fim de provar para os tomadores de decisão que este não é apenas um sonho ... Não vamos superar o ceticismo até que vejamos alguns veículos hipersônicos voar.
O HTV-3X ativa seus turbojatos em vôo transônico ...
... Então inflama seus scramjets para a fase hipersônico
Simulação do Falcon HTV-3X [18]
HTV-3X na aproximação a Base da Força Aérea Edwards
Em outubro de 2008, foi anunciado que HTV-3X ou Blackswift não recebeu financiamento necessário no orçamento de defesa do exercício de 2009 e que tinha sido cancelada. O programa Hypersonic Cruise Vehicle vai [3] continuar com o financiamento reduzido. [19]
Os ensaios de voo [editar]
Trajetórias de ensaios em vôo para HTV 2a e 2b
DARPA tinha dois-2s HTV construídas por dois testes de vôo em 2010 e 2011. O Minotauro IV luz foguete é o reforço para o HTV-2 com Base da Força Aérea Vandenberg servindo como local de lançamento. DARPA planejou os vôos para demonstrar sistemas de proteção térmica e recursos de controle aerodinâmico. [3] [10] Voos de teste foram apoiados pela NASA, do Centro Espacial e sistemas de mísseis, a Lockheed Martin, Sandia National Laboratories e do Laboratório de Pesquisa da Força Aérea (AFRL) Ar Veículos e Veículos Espaciais direcções.
O primeiro HTV-2 foi lançado vôo em 22 abril de 2010. [10] O HTV-2 planador era voar 4.800 milhas (7.700 km) em todo o Pacífico para Kwajalein a Mach 20 [17] O lançamento foi um sucesso, mas o primeiro. missão não foi concluída conforme o planejado. Reports afirmou que o contato foi perdido com o veículo nove minutos da missão. [20] [21] Em meados de novembro, a DARPA revelou que o vôo de teste tivesse terminado quando o piloto automático computador havia "ordenado terminação de vôo". De acordo com um porta-voz da Darpa, "Quando o sistema detecta a bordo comportamento [vôo indesejável ou insegura], obriga-se em um rolo e pitchover controlado a descer diretamente no oceano." Comentários descobriram que a embarcação começou a rolar com violência. [22]
Um segundo vôo foi lançado em 11 de Agosto de 2011. O não-tripulado Falcon HTV-2 separadas com sucesso a partir do reforço e entrou fase de planeio da missão, mas novamente perdeu contato com o controle de cerca de nove minutos de sua planejada 30 minutos Mach 20 vôo de planeio. Relatos iniciais indicaram que propositadamente impactou o Oceano Pacífico ao longo de sua trajetória de vôo planejado como uma precaução de segurança. [23] [24] [25] Alguns analistas achavam que a segunda falha resultaria em uma revisão do programa Falcon. [26]
Reorientar [editar]
Em julho de 2013, a DARPA decidiu que não iria realizar um terceiro teste de voo do HTV-2, porque dados suficientes foram coletados a partir dos dois primeiros vôos, e um outro teste não foi pensado para fornecer quaisquer dados mais utilizáveis para o custo. Os testes forneceram dados sobre aerodinâmica de vôo e os efeitos de altas temperaturas sobre a aeroshell. Os trabalhos sobre o HTV-2 continuará a Verão de 2014 para fornecer mais estudo em vôo hipersônico. O HTV-2 é a última parte ativa do programa Falcon. DARPA agora mudou seu foco para o programa de ataque global / estratégico para implantação tático de alta velocidade para penetrar as defesas aéreas e atingir alvos rapidamente a partir de uma distância segura. [27]
Veja também [editar]
Boeing X-51
Prompt Global de Strike, um acompanhamento em projeto militar
Rockwell X-30 (National Aerospace Plane)
Lockheed Martin SR-72
[yt]bNL_6n8P9jg[/yt]
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