Колокол X-2 - Bell X-2

Х-2
X-2 со сложенным носовым колесом - GPN-2000-000398.jpg
Bell X-2 # 2 со сломанной передней стойкой шасси после приземления в первом планирующем полете 22 апреля 1952 года на базе ВВС Эдвардс.
РольИсследовательский самолет
национальное происхождениеСоединенные Штаты
ПроизводительBell Aircraft
Первый полет18 ноября 1955 г. (первый полет с двигателем) 27 июня 1952 г. (первое параплан)
На пенсии27 сентября 1956 г.
Основные пользователиВВС США
Национальный консультативный комитет по аэронавтике
Количество построенных2

В Колокол X-2 (по прозвищу "Старбастер"[1]) был X-plane исследовательский самолет построен для исследования летных характеристик в Мах 2–3 диапазона. X-2 был исследовательским самолетом с ракетным двигателем и стреловидным крылом, разработанным совместно в 1945 г. Bell Aircraft Корпорация ВВС США и Национальный консультативный комитет по аэронавтике (NACA) для исследования аэродинамических проблем сверхзвукового полета и расширения скоростных и высотных режимов, полученных с помощью более ранних исследовательских самолетов серии X-1.

Дизайн и развитие

Bell X-2 был разработан для исследования характеристик полета на скоростях и высотах, превышающих возможности Колокол X-1 и D-558 II, исследуя проблемы аэродинамического нагрева в том, что тогда называлось «тепловой чащей».[2]

Bell X-2 имел длительный период разработки из-за достижений, необходимых в аэродинамическом дизайне, системах управления, материалах, которые сохраняли адекватные механические свойства при высоких температурах, и других технологиях, которые необходимо было разработать. X-2 не только расширил границы пилотируемого полета до скоростей, высот и температур, превосходящих любой другой самолет того времени, но и впервые применил дросселируемые ракетные двигатели в самолетах США (ранее показанные на Мне 163B во время Второй мировой войны) и цифровое моделирование полета.[3] Ракетный двигатель XLR25, построенный Кертисс-Райт, был основан на плавно регулируемой тяге JATO двигатель построен Роберт Годдард в 1942 г. для ВМФ.[4]

Обеспечение адекватной устойчивости и управляемости для самолетов, летящих на высоте. сверхзвуковой скорость была только одной из основных трудностей, с которыми столкнулись исследователи полета, когда они приблизились к 3 Маха. Ибо при скоростях в этой области они знали, что они также начнут сталкиваться с «тепловым барьером», сильными эффектами нагрева, вызванными аэродинамическое трение. Построен из нержавеющая сталь и медь -никель сплав, К-Монель, и работающий на жидком топливе (спирте и кислороде) двухкамерный XLR25 Тяга от 2500 до 15000 фунтов силы (от 11 до 67 кН) на уровне моря, непрерывно дроссельный ракетный двигатель Стреловидный Bell X-2 был разработан для зондирования сверхзвуковой области.[3]

История эксплуатации

X-2 сразу после падения

После падение запуска из модифицированного В-50 бомбардировщик, летчик-испытатель Bell Жан "Скип" Зиглер совершил первый планирующий полет Х-2 без двигателя на База ВВС Эдвардс 27 июня 1952 года. Циглер и самолет № 2 (46-675) впоследствии были потеряны 12 мая 1953 года в результате взрыва в воздухе во время полета в плену, предназначенного для проверки системы жидкого кислорода самолета.[1][5] Член экипажа B-50, Фрэнк Волко, также был убит во время инцидента. Обломки самолета попали в Озеро Онтарио и не восстановился.[6]

X-2, экипаж, базовый B-50 и вспомогательное оборудование

Подполковник Фрэнк К. «Пит» Эверест совершил первый полет с двигателем на самолете № 1 (46-674) 18 ноября 1955 года. Ко времени его девятого и последнего полета в конце июля 1956 года проект на несколько лет отставал от графика, но он установил новый рекорд скорости Маха. 2,87 (1900 миль / ч, 3050 км / ч). Примерно в это время YF-104A демонстрировал скорость 2,2 или 2,3 Маха в конфигурации истребителя. X-2 оправдал свое обещание, но не без трудностей. На высоких скоростях Everest сообщил, что его средства управления полетом были лишь незначительно эффективными. Основными факторами были высокая скорость смещения центра давления и аэроупругость ребра. Более того, моделирование и исследования в аэродинамической трубе в сочетании с данными его полетов показали, что самолет столкнется с очень серьезными проблемами устойчивости при приближении к 3 Маха.[7]

Пара менее опытных, но отличных пилотов, капитанов. Ивен К. Кинчелоу и Milburn G. "Mel" Apt, были поручены дальнейшее расширение зоны действия, и 7 сентября 1956 года Кинчело стал первым пилотом, когда-либо поднявшимся на высоту более 100000 футов (30500 м), когда он поднял X-2 на пиковую высоту 126 200 футов (38 470 м). . Всего 20 дней спустя, утром 27 сентября, Апт был запущен с B-50 для своего первого полета на ракетном самолете. Его проинструктировали следовать «оптимальной траектории полета с максимальной энергией» и избегать любых быстрых управляющих движений, превышающих 2,7 Маха. Благодаря удлинителям сопел и более длительной, чем обычно, работе мотора, Apt показал чрезвычайно точный профиль; он стал первым человеком, который превысил 3 Маха, достигнув 3,2 Маха (2094 миль / ч, 3370 км / ч) на высоте 65 500 футов (19 960 м).[3]

Полет до этого момента был безупречным, но по какой-то причине, вскоре после достижения максимальной скорости, Апт попытался выполнить крен, когда самолет все еще находился выше 3 Маха (отставание приборов могло указывать на то, что он летел с меньшей скоростью или, возможно, он боялся, что он отклонился слишком далеко от безопасного места посадки на Роджерс Драй Лейк ). X-2 резко вылетел из-под контроля, и он обнаружил, что борется с тремя последовательными режимами связи, управляющей связью, инерциальной связью кренов и сверхзвуковым вращением.[8] "Инерционная муфта "и дозвуковой перевернутый спин[9] обогнал Чак Йегер в X-1A почти три года назад. Йегер, хотя и подвергался воздействию гораздо более высоких сил инерции транспортного средства, в результате обширного опыта полетов на X-1 был хорошо знаком со своим характером и смог восстановиться. Апт попытался оправиться от вращения, но не смог. Блокировка руля направления все еще была включена при попытке восстановления вращения. Он выстрелил из капсулы выброса, которая сама была оснащена только относительно маленьким тормозной парашют. Вероятно, Апт был выведен из строя из-за сильных высвобождения. Поскольку капсула на несколько минут упала на пол пустыни, он не вышел, чтобы использовать свой личный парашют до удара о землю, и погиб.[10] Самолет продолжал выполнять серию планеров и сваливаний перед посадкой с минимальными повреждениями. Предложение спасти самолет и доработать его для программы гиперзвуковых испытаний не было принято. Самолет утилизирован.[11]

Это показывает двойной набор шок алмазы, характерная для сверхзвуковых условий в выхлопном шлейфе двухкамерного ракетного двигателя

В то время как X-2 предоставил ценные исследовательские данные по высокоскоростному аэродинамическому накоплению тепла и экстремальным условиям полета на большой высоте (хотя неясно, насколько сильно, поскольку Локхид Х-7 и ИМ-99 были среди крылатых машин, летавших на сравнимых или более высоких скоростях в эту эпоху), это трагическое событие положило конец программе до Национальный консультативный комитет по аэронавтике мог начать подробные летные исследования с самолета. Поиски ответов на многие загадки полета на высоких скоростях пришлось отложить до прибытия трех лет спустя самого совершенного из всех экспериментальных ракетных самолетов. Североамериканский X-15.

Программа летных испытаний

Всего два самолета совершили 20 полетов (27 июня 1952 г. - 27 сентября 1956 г.).

  • 46-674: семь полетов на планере, 10 полетов с двигателями, беспилотная посадка с небольшими повреждениями 27 сентября 1956 года, впоследствии списано[5]
  • 46-675: три планерных полета, уничтожен 12 мая 1953 г.

Технические характеристики (X-2)

X-2 3-view.svg

Данные из Концептуальный самолет: прототипы, X-самолеты и экспериментальный самолет[12]

Общие характеристики

  • Экипаж: 1
  • Длина: 37 футов 10 дюймов (11,53 м)
  • Размах крыльев: 32 фута 3 дюйма (9,83 м)
  • Высота: 11 футов 10 дюймов (3,61 м)
  • Площадь крыла: 260 квадратных футов (24 м2)
  • Аэродинамический профиль: NACA 2S- (50) (05-50) (05-дуговая)[13]
  • Пустой вес: 12,375 фунтов (5,613 кг)
  • Максимальный взлетный вес: 24910 фунтов (11299 кг)
  • Электростанция: 1 × Curtiss-Wright XLR25 жидкостный ракетный двигатель, тяга 15000 фунтов силы (67 кН) на уровне моря

Спектакль

  • Максимальная скорость: 2,094 миль / ч (3,370 км / ч, 1,820 узлов)
  • Максимальная скорость: 3,196 Маха
  • Практический потолок: 126,200 футов (38,500 м)

Заметные появления в СМИ

Основная статья: Самолет в художественной литературе § Bell X-2

Смотрите также

Самолеты сопоставимой роли, конфигурации и эпохи

Связанные списки

Рекомендации

  1. ^ а б Гиббс, Ивонн (28 февраля 2014 г.). "Информационный бюллетень NASA Armstrong: Bell X-2 Starbuster". Центр летных исследований Армстронга. Получено 16 июля, 2017.
  2. ^ https://archive.org/details/Aviation_Week_1957-10-21/page/n55?q=aviation+week+thicket+thermal стр.112
  3. ^ а б c Мачат 2005, с. 37.
  4. ^ Леман, Милтон (1963). Роберт Х. Годдард. Нью-Йорк: Da Capo Press. п. 351.
  5. ^ а б «Х-2». Astronautix.com. Получено 16 июля, 2017.
  6. ^ Космические самолеты: из аэропорта в космопорт, Мэтью А. Бентли, стр.11
  7. ^ Мачат 2005, с. 42.
  8. ^ https://www.nasa.gov/centers/dryden/pdf/88484main_H-2106.pdf стр.8
  9. ^ X-Planes X-1 - X-31, Джей Миллер, новое исправленное издание 1988 г., ISBN  0-517-56749-0, п. 26
  10. ^ Мачат 2005, с. 43.
  11. ^ https://www.nasa.gov/centers/dryden/pdf/88484main_H-2106.pdf стр.15
  12. ^ Винчестер 2005, стр. 35.
  13. ^ Ледничер, Дэвид. «Неполное руководство по использованию аэродинамического профиля». m-selig.ae.illinois.edu. Получено 16 апреля 2019.

Библиография

  • Эверест, подполковник Франк и Гюнтер, Джон. «Самый быстрый человек в мире». Нью-Йорк, Э. П. Даттон, 1958. LoC 57-8998.
  • Халлион, доктор Ричард П. «Сага о ракетных кораблях». AirEnthusiast Five, Ноябрь 1977 г. - февраль 1978 г. Бромли, Кент, Великобритания: Pilot Press Ltd., 1977.
  • Мачат, Майк. Цветовые схемы Bell X-2 ». Авиация, Том 35, вып. 1 января 2005 г.
  • Мэтьюз, Генри. Сага о Bell X-2, первом космическом корабле . Бейрут, Ливан: HPM Publications, 1999. Без ISBN.
  • Винчестер, Джим. «Белл Х-2». Концептуальный самолет: прототипы, X-самолеты и экспериментальный самолет. Кент, Великобритания: Grange Books plc, 2005. ISBN  978-1-84013-809-2.

внешняя ссылка