Bell X-1

Bell X-1
Utsikt fra flyet.
X-1 tall 46 til 062 kalt "  Glamorous Glennis  " passerer den lyd barrieren den14. oktober 1947.
Bygger Bell Aircraft Corporation
Roll Eksperimentelt rakettplan
Status Prosjektet fullført
Første fly 19. januar 1946
Antall bygd 4
Mannskap
1 pilot
Motorisering
Motor Reaksjonsmotorer XLR11-RM3
Nummer 1
Type En rakettmotor i flytende drivmiddel
Enhetens skyvekraft 26,7  kN
Dimensjoner
planvisning av flyet
Span 8,5  m
Lengde 9,4  moh
Høyde 3,3  m
Vingeflate 12  m 2
Masser
Tømme 3 175  kg
Maksimum 5557  kg
Fremførelser
Topphastighet X - 1E: 2594  km / t ( Mach 2,44 )
Tak 21.900  m
Utholdenhet 5 minutter
Vingelasting 463 kg / m 2
Trykk / vektforhold 0,49

Den XS-1 (omdøpt X-en i 1962) er en amerikansk eksperimentelt rakettmotor fly . Det er det første flyet som krysser lydbarrieren i horisontal flyging (14. oktober 1947). Utviklet spesielt for dette formålet som en del av USAAF og NACA (stamfar til NASA ) X-Planes forskningsprogram , blir det bygget av Bell Aircraft Corporation .

Den ligner en kule med små vinger og en rakettmotor , den er designet for å bli kastet fra en B-29A Superfortress- bombefly .

Utvikling

De 16. mars 1945, USAAFs flytestdivisjon og NACA- kontrakten med Bell Aircraft Corporation for bygging av tre XS-1 rakettfly (for "  Experimental Supersonical Contract # 1  ") for å samle inn data om flyforhold i transonisk hastighet .

Den X-1 er ikke mer og ikke mindre enn en "kule med vinger". For å designe skroget tok Bell-ingeniører en 12,7  mm kule (kaliber .50 BMG) som kjent for å være stabil i supersonisk hastighet. På grunn av flyets ukonvensjonelle form, fant piloten seg imidlertid i en smal hytte i nesen. I 1947, da flyet først ble konfrontert med fenomenene kompressibilitet , ble det utstyrt med en horisontal stabilisator med variabel forekomst. En empowerk utviklet av britene for Miles M.52 , og utstyrt med et ror , er montert på X-1 for å la den passere lydbarrieren.

Den rakettmotor som drivmiddel flytende reaksjonsmotorer XLR11-RM-3 slår apparatet blir utviklet av Reaksjon Motors Inc. . Den bruker etanol fortynnet med vann som drivstoff og flytende oksygen som oksidasjonsmiddel (en blanding som ofte brukes på tidens rakettmotorer). Piloten kan modulere skyvekraften ved å velge antall forbrenningskamre i drift (motoren er utstyrt med fire identiske og uavhengige kamre), og skyvekraften kan nå 26,5  kilonewton , da enhetens autonomi ikke er mer enn 2  min  30  s . Selv om XS-1 teoretisk kunne ta av seg selv, ble det besluttet å slippe den fra et transportfly for å øke rekkevidden.

Historisk

De 25. januar 1946Den XS-1 som drives av Jack Woolams  (en) , pilottest leder av Bell Aircraft Corporation , tar luften for første gang, er festet under vingen på en bærer luftfartøy B-29 . Han ble ført til en høyde på 6000 meter før han ble løslatt. Han gled tilbake til Pinecastle (nær Orlando , Florida ). Woolams utfører ni glides tilMars 1946, datoen da flyet returnerte til Bell for å bli modifisert for de første motorflyvningene, som skulle finne sted på Muroc Air Field (omdøpt fra Base Edwards ). Etter Woolams 'død30. august 1946ombord på et Bell P-39 Airacobra- løp, blir Chalmers Goodlin  (in) utnevnt til sjefstestpilot for Bell, og det er sistnevnte som fortsetter testprogrammet til X-1 og føreren for første gang X-1-1 ( nummer 46-062 ). Den utfører 26 flyreiser på XS-1 og X-1-1 , fraSeptember 1946 på Juni 1947.

De Army Air Forces er misfornøyd med forsinkelse på Bell ingeniører i åpne flyets konvolutt, og kontrakten mellom Bell og USAAF for flyturen tester av X-1 ble avlyst på24. juni 1947, etter måneder med forhandlinger, og testene blir overlevert til USAAF Flight Test Division. Det faktum at Goodlin krevde en bounty på $ 150.000 for å bryte lydbarrieren, er en annen kilde til strid mellom Bell og luftforsvaret . Det er NACA som leder flyet til den andre X-1 (den tredje hvis vi inkluderer XS-1 ), for å samle inn data om egenskapene til supersonisk flyging med tanke på utvikling av nye generasjons enheter.

De 14. oktober 1947ved 10  h  18 , knapt en måned etter etableringen av USAAF som en selvstendig enhet i US Army , blir lyden barriere la for første gang i historien av et bemannet fly. USAAF- kaptein Charles “Chuck” Yeager ble dermed den første piloten som passerte Mach i horisontal flukt, han var bare 24 år gammel på den tiden. Dagen før hadde Chuck Yeager brutt to ribbeina da han falt fra hesten. Flyet som gjennomførte den historiske flyvningen var X-1-2 (nummer 46-062 ), og for anledningen fikk Chuck Yeager påskriften " Glamorous Glennis  " malt på hytta  til hyllest til sin kone. Maksimal hastighet nådd var Mach 1.06 .

For denne første supersoniske flyturen i historien tildelte National Aeronautic Association Collier Trophy i 1948 til de tre hovedaktørene i programmet. Lawrence Dale "Lary" Bell-flybygger Chuck Yeager, som flyr flyet på den historiske flyvningen, og John Stack fra NACA mottar sine priser fra president Harry S. Truman i Det hvite hus .

De 5. januar 1949, Chuck Yeager utfører den eneste autonome start i X-1-programmet og når en høyde på 7000 meter på 90 sekunder.

Arv

Forskningen utført under X-1-programmet tjener som grunnlag for alle følgende programmer. Prosedyrene utviklet av NACA under testene av X-1, lette utviklingen av det amerikanske romprogrammet på 1960-tallet . Den X-1 prosjektet har også effekten av å styrke samarbeidet mellom USAAF , industri og forskningssentre. Informasjonen som samles inn under dette programmet data gjør amerikanerne til å utvikle en ny generasjon kampfly, slik overlegenhet i amerikansk luftfart for andre halvdel av XX th  århundre.

Ettertiden

Den X-1 , og det mest kjente pilot, Chuck Yeager, gå ned i historien som den første luftfartøyet og den første menneske, henholdsvis, for å bryte lyden barriere.

Den X-1-2 (nummer 46-062 ) er for tiden utstilt i " Milestone  " lobby  av National Air and Space Museum i Washington, DC sammen med Spirit of St. Louis og Space Ship One . Den 46-063 , redigert X-1E , blir eksponert utenfor sete for Dryden Flight Research Center .

Versjoner

Fem versjoner av X-1 er utviklet for å utforske forskjellige aspekter av supersonisk flyging.

X-1A

Kommandert av luftforsvaret den2. april 1948, X-1A (nummer 48-1384 ) er designet for å studere aerodynamiske fenomener som forekommer i hastigheter over Mach 2 og for høyder over 27 000  m . Lengre og tyngre enn den opprinnelige modellen, den har en baldakin for å øke pilotens synsfelt. Den X-1A er drevet av den samme motor som den X-1  : en XLR11-RM-3 . Flyet tok sin første flytur uten tenning av rakettmotoren, the14. februar 1953på Edwards Air Force Base . Den første motorflyvningen finner sted den21. februar 1953. Begge flyvningene utføres av Jean "Skip" Ziegler, testpilot i Bell.

Mens NACA gjennomfører høyhastighets flytester med Douglas Skyrocket (som nådde Mach 2.005 den20. november 1953pilotert av Albert Scott Crossfield ), gjennomførte luftforsvaret en serie testflyvninger med X-1A pilotert av Chuck Yeager, disse testene ble kalt "  Operasjon NACA Weep  ". De12. desember 1953, Yeager nådde en høyde på 22.770 meter og satte en ny hastighetsrekord på Mach 2,44 ( 2,550  km / t ). I motsetning til Skyrocket , den X-1A oppnår denne hastigheten i horisontal flyging. Noen få øyeblikk senere blir enheten ukontrollerbar på grunn av et fenomen ukjent for ingeniører på det tidspunktet: treghetskobling . Flyet mistet raskt høyde og falt fra 22.000  m til 7620  m på få minutter. Under nedstigningen gjennomgår piloten akselerasjoner som når 8  g, og hjelmen til Chuck Yeager bryter baldakinen. Bare Chuck Yeagers pilotopplevelse tillot ham å gjenvinne kontrollen over flyet og lande trygt.

Flyet overføres til NACA iSeptember 1954og gjennomgår mange modifikasjoner, inkludert installasjon av et utkastesete . Han gikk tapt i flukt videre8. august 1955når den falt av en RB-50 , og ble den første X-flyen som gikk tapt på grunn av en eksplosjon.

X-1B

Den X-1B (nummer 48-1385 ) er utstyrt med instrumentering som gjør det mulig å måle de termiske virkninger av supersoniske fly (for dette formålet mer enn 300 temperatursonder er installert på belegget). Den skiller seg fra X-1A ved modifiserte vinger. Fra'Oktober 1954, X-1B brukes av luftforsvaret til å gjennomføre høyhastighets flytester før den overføres til NACA iJanuar 1955. NACA fortsatte å fly flyet til det ble jordet av sprekker i drivstofftankene, iJanuar 1958. Alt i alt gjorde X-1B 27 flyreiser. En forbedring var å utstyre X-1B med en kompakt rakettmotor for girkontroll , et system hentet fra X-15 . For tiden er X-1B utstilt i forsknings- og utviklingshangaren på National Museum of the United States Air Force at Wright-Patterson Air Force Base .

X-1C

Den X-1C (nummer 48-1387 ) skal ha blitt brukt til å studere effekter av supersonisk fly på transport av våpen. Prosjektet ble forlatt fordi utseendet på kampfly som kunne nå transoniske og supersoniske hastigheter ikke lenger gjorde utviklingen av en testplattform nødvendig.

X-1D

Den X-1D (nummer 48 til 1386 ) er den første representant for den andre generasjonen av supersoniske fly rakett. Den brukes til å studere fenomenene termisk ledningsevne. Den X-1D har et lavtrykks drivstoffsystem, noe økt brennstoff kapasitet, så vel som modifiserte avionikk.

De 24. juli 1951, blir X-1D pilotert av Jean "Skip" Ziegler kastet over Rogers Dry Lake  (in) for å ta en første ikke-motorisert flytur. Etter ni minutters sveving forsøkte den å lande, men nesehjulet låste seg ikke og flyet ble alvorlig skadet under landing. Reparasjoner tar flere uker, og den andre flyvningen kan ikke finne sted før midten av august. De22. august 1951, mens Franck Everest overtok rollen som testpilot, ble den første drevne flyreisen avlyst på grunn av tap av trykk på nitrogenkretsen. Piloten forsøkte å tømme tankene og utløste deretter en eksplosjon under fly, etterfulgt av en brann. Flyet ble droppet og deretter ødelagt ved støt med bakken. En undersøkelse utført etter ulykken ser ut til å vise at flyets tanker lekker, og at en akkumulering av alkohol i skroget ville ha skapt en eksplosiv blanding med luften utenfor. Denne blandingen ville da blitt antent av radioen eller et annet elektrisk system som var til stede om bord, og forårsaket eksplosjonen av X-1D .

X-1E

For å erstatte X-1A og X-1D som begge eksploderte i flukt i 1951, ble X-1-3 (nummer 46-063 ) modifisert og omdøpt til X-1E . Opprinnelsen til disse eksplosjonene, som lenge var et mysterium, er funnet. De er forårsaket av TCP- behandlede skinnpakninger som brukes i flytende oksygenkrets . I nærvær av rent oksygen og mekaniske påkjenninger viser TCP seg å være ustabil og utløser derfor de to eksplosjonene. Denne feilen koster livet til to piloter.

Forbedringer av X-1E inkluderer:

Den X-1E laget sin første ikke-drevet fly på15. desember 1955pilotert av Joseph Albert Walker . Walker forlot X-1E-programmet i 1958 etter 21 flyreiser, der det nådde en hastighet på Mach 2,24 . Dette er John B. McKay , pilot NACA , som etterfulgte hamSeptember 1958som gjennomfører fem forberedende flyreiser for implementering av modifikasjoner på drivstoffet og et nytt drivstoff kalt Hydyne . Disse forbedringene skulle tillate at X-1E nærmet seg Mach 3 , men flyet er permanent jordet etter 26 flyreiser, iNovember 1958, etter at det ble oppdaget sprekker på veggene til drivstofftankene.

Medieutseende

Merknader og referanser

(fr) Denne artikkelen er delvis eller helt hentet fra Wikipedia-artikkelen på engelsk med tittelen "  Bell X-1  " ( se listen over forfattere ) .
  1. (in) "  Dryden History - Historic Aircraft - X-1 Background  " , NASA Dryden Flight Research Center,9. oktober 2008(åpnet 19. juni 2017 )
  2. (in) Miller 2001 , s.  15
  3. Yeager et al. 1997 , s.  14
  4. (in) Ruby Calzada, "  NASA - Dryden History - Historic Aircraft - X-1 Technical Data  " på nasa.gov ,9. oktober 2008(åpnet 3. mars 2020 )
  5. (i) Clarence E. "Bud" Anderson, "  Initial Flights Glide  " på cebudanderson.com (åpnet 19. juni 2017 )
  6. (in) Yeager og Janos 1986 , s.  96
  7. Wolfe 1979 , s.  52–53
  8. (in) Clarence E. "Bud" Anderson, "  A vendepunkt  " på cebudanderson.com (åpnet 19. juni 2017 )
  9. (in) Richard P. Hallion , "The NACA, NASA, and the Supersononic Hypersonic-Frontier" i NASAs første 50 år: Historical Perspectives , NASA , al.  "NASA SP" ( nr .  4704)2009, 759  s. ( ISBN  978-0-160-84965-7 , OCLC  759492138 , LCCN  2009015085 , les online ) , s.  223-275
  10. (in) Miller 2001 , s.  21–35
  11. (in) D Dr. Jim Young, "  Major Chuck Yeager's Flight to Mach 2.44 In the X-1A  " [PDF] , AFFTC History Office, Edwards AFB (åpnet 19. juni 2017 )
  12. (in) Miller 2001 , s.  21
  13. (in) Lance Thompson, "  The X-Hunters  " , Air & Space / Smithsonian ,Februar / mars 1995(åpnet 19. juni 2017 )
  14. (in) "  USAAS-USAAC-USAAF-USAF Aircraft Serienummer - 1908 å presentere  " på JoeBaugher.com (åpnet 19. juni 2017 )
  15. (no) "  X-1A i flukt med flygedata overlagret  " , NASA Dryden Flight Research Center ,6. februar 2002(åpnet 19. juni 2017 )
  16. (in) "  NASA Armstrong Fact Sheet: Second Generation X-1  " , NASA Dryden Flight Research Center,28. februar 2014(åpnet 19. juni 2017 )
  17. (in) "  Goleta Air & Space Museum  " på air-and-space.com (åpnet 19. juni 2017 )
  18. (in) "  NASA Armstrong Fact Sheet: X-1E Research Aircraft  " , NASA Dryden Flight Research Center,28. februar 2014(åpnet 19. juni 2017 )

Bibliografi

Se også

Tilsvarende enheter

Relaterte artikler