Белл Х-2
| Х-2 | |
|---|---|
 | |
| Bell X-2 № 2 со сломанным носовым шасси после приземления в первом планирующем полете 27 июня 1952 года на базе ВВС Эдвардс. | |
| Роль | Исследовательский самолет |
| Национальное происхождение | Соединенные Штаты |
| Производитель | Белл Эйркрафт |
| Первый полет | 27 июня 1952 г. (первое планирование) 18 ноября 1955 г. (первый полет с двигателем) |
| Ушедший на пенсию | 27 сентября 1956 г. |
| Основные пользователи | ВВС США Национальный консультативный комитет по аэронавтике |
| Количество построенных | 2 |
Bell X-2 (по прозвищу «Starbuster»). [1] ) — X-plane, исследовательский самолет созданный для исследования характеристик полета в диапазоне 2–3 Маха . X-2 — исследовательский самолет со стреловидным крылом с ракетным двигателем, разработанный совместно в 1945 году Bell Aircraft Corporation, ВВС США и Национальным консультативным комитетом по аэронавтике (NACA) для изучения аэродинамических проблем сверхзвуковых полетов и расширения возможностей режимы скорости и высоты, полученные на более ранней X-1 серии исследовательских самолетов .
Проектирование и разработка
[ редактировать ]Bell X-2 был разработан как средство исследования характеристик полета на скоростях и высотах, превышающих возможности Bell X-1 и D-558 II , а также для исследования проблем аэродинамического нагрева в так называемых «тепловых зарослях». ". [2]
У Bell X-2 был длительный период разработки из-за достижений, необходимых в аэродинамической конструкции, системах управления, материалах, сохраняющих адекватные механические свойства при высоких температурах, и других технологиях, которые необходимо было разработать. X-2 не только расширил возможности пилотируемых полетов до скоростей, высот и температур, превосходящих любой другой самолет того времени, но и стал пионером в использовании дроссельных ракетных двигателей в самолетах США (ранее продемонстрированных на Me 163B во время Второй мировой войны) и в цифровых полетах. моделирование. [3] Ракетный двигатель XLR25, построенный компанией Curtiss-Wright с плавно регулируемой тягой, , был основан на двигателе JATO построенном Робертом Годдардом в 1942 году для ВМФ. [4]
Обеспечение адекватной устойчивости и управления самолетом, летящим на высоких сверхзвуковых скоростях, было лишь одной из основных трудностей, с которыми столкнулись исследователи полета при приближении к 3 Махам. Поскольку они знали, что на скоростях в этом регионе они также начнут сталкиваться с « тепловым барьером », сильный нагрев, вызванный аэродинамическим трением . Изготовленный из нержавеющей стали и медно - никелевого сплава K-Monel и оснащенный жидкостным топливом (спиртом и кислородом) двухкамерными ракетными двигателями XLR25 с тягой от 2500 до 15 000 фунтов силы (от 11 до 67 кН) на уровне моря, с непрерывно дросселируемыми ракетными двигателями. Bell X-2 со стреловидным крылом был разработан для исследования сверхзвуковой области. [3]
Операционная история
[ редактировать ]
X-2 сразу после падения.
X-2, экипаж, базовый корабль B-50 и вспомогательное оборудование.
в выхлопном шлейфе Х-2 Двойной набор ударных алмазов , характерный для сверхзвуковых условий двухкамерного ракетного двигателя.
После десантного запуска с модифицированного бомбардировщика B-50 летчик-испытатель Bell Джин «Скип» Зиглер совершил первый планирующий полет X-2 без двигателя на базе ВВС Эдвардс 27 июня 1952 года. Зиглер и самолет № 2 (46-675) ) впоследствии были потеряны 12 мая 1953 года в результате взрыва во время полета с целью проверки системы жидкого кислорода самолета. [1] [5] Во время инцидента также погиб член экипажа B-50 Фрэнк Волко. Обломки самолета упали в озеро Онтарио и не были обнаружены. [6]
Подполковник Фрэнк К. «Пит» Эверест совершил первый полет с двигателем на самолете № 1 (46-674) 18 ноября 1955 года. К моменту его девятого и последнего полета в конце июля 1956 года проект отставал от графика на несколько лет. , но он установил новый рекорд скорости - 2,87 Маха (1900 миль в час, 3050 км/ч). Примерно в это же время YF-104A демонстрировал скорость 2,2 или 2,3 Маха в конфигурации истребителя. X-2 оправдал свои обещания, но не без трудностей. На высоких скоростях Эверест сообщил, что его средства управления полетом были лишь незначительно эффективны. Основными факторами были высокая скорость смещения центра давления и аэроупругость киля. 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 скорости 3 Маха. [7]
Капитанам Ивену К. Кинчело и Милберну Дж. «Мэлу» Апту была поручена работа по «расширению конверта», и 7 сентября 1956 года Кинчело стал первым пилотом, когда-либо поднявшимся на высоту более 100 000 футов (30 500 м) во время полета на X- 2 до максимальной высоты 126 200 футов (38 470 м). Всего 20 дней спустя, утром 27 сентября, Апт был запущен с самолета B-50 для своего первого полета на ракетном самолете. Ему было приказано следовать «оптимальной траектории полета с максимальной энергией». [8] Благодаря удлинителям сопел и более продолжительному, чем обычно, пробегу двигателя, Апт летел по чрезвычайно точному профилю; он стал первым человеком, превысившим скорость 3 Маха, достигнув скорости 3,2 Маха (2094 миль в час, 3370 км / ч) на высоте 65 500 футов (19 960 м). [3]
До этого момента полет был безупречен, но вскоре после достижения максимальной скорости Апт попытался развернуться, когда самолет все еще шел со скоростью выше 3 Маха (отстающие приборы могли указывать на то, что он летел на более медленной скорости, или, возможно, он боялся, что тоже отклонился от курса). далеко от безопасного места его приземления на озере Роджерс Драй ). [8] X-2 резко потерял управление, и ему пришлось бороться с тремя последовательными режимами сцепления: управляющим соединением, инерционным соединением по крену и сверхзвуковым вращением. [9] « Инерционная связь » и дозвуковое перевернутое вращение [10] почти три года назад обогнал Чака Йегера на X-1A . Йегер, хотя и подвергся воздействию гораздо более высоких сил инерции транспортного средства, смог восстановиться. Апт попытался восстановиться после вращения, но не смог. Блокировка руля направления все еще была включена при попытке выхода из штопора. Он выпустил катапультную капсулу, которая сама по себе была оснащена лишь относительно небольшим тормозным парашютом . Апт, вероятно, был выведен из строя силами сурового освобождения. Поскольку капсула падала на несколько минут на дно пустыни, он не смог выйти, чтобы использовать свой личный парашют до удара о землю, и погиб. [11] Самолет продолжал лететь, выполняя серию планировок и срывов, прежде чем приземлиться и разбиться на три части (отдельно от капсулы). Предложение спасти самолет и доработать его для программы гиперзвуковых испытаний одобрено не было. Самолет был списан. [12]
Место крушения в пустыне недалеко от базы ВВС Эдвардс.
Две части Х-2 на месте крушения, в 5 милях (8,0 км) от места приземления спасательной капсулы.
Спасательная капсула Х-2 на месте крушения.
Кабина спасательной капсулы Х-2 на месте крушения.
Обломки фатальной катастрофы Эпта на X-2.
Последующее расследование фатального полета X-2 выявило множество факторов, способствовавших катастрофе, в основном сосредоточившись на решении Эпта развернуть самолет, когда он все еще превышал скорость 3 Маха. Некоторые ссылались на отсутствие у него опыта работы с ракетными самолетами, но, как отмечает историк Крис Петти , «на самом деле он почти идеально выполнил сложный профиль, но это, в сочетании с дополнительными секундами тяги от XLR25 [двигателя], вывело X-2 далеко за пределы знаний и в неопределенную стабильность, предсказанную GEDA. Goodyear [Компьютер с электронным дифференциальным анализатором ]». [8] Короче говоря, Петти предполагает, что Апт слишком хорошо справился со своей работой и, возможно, его подтолкнули к превышению скорости в 3 Маха из-за AFFTC и противоречивых приоритетов внутри него. Петти цитирует командующего базой генерала Стэнли Холтонера: «Я думаю, что каждый руководитель, начиная с меня, критиковал себя, потому что, если бы мы сказали этому мальчику [Апту] остановиться на определенной скорости, этого бы не произошло». [8]
Еще до начала расследования стало ясно, что механизм эвакуации Х-2 был совершенно неадекватным. Согласно сообщению The New York Times об этом событии, Эверест раскритиковал относительно новую съемную капсулу, заявив, что «некоторой безопасностью пришлось пожертвовать ради отсрочки летных испытаний X-2 на время модификации спасательного механизма». [13] Другой пилот-исследователь NACA, Скотт Кроссфилд , описал это более прямо как «способ совершить самоубийство, чтобы не быть убитым». [14]
В то время как X-2 предоставил ценные исследовательские данные о высокоскоростном аэродинамическом тепловыделении и экстремальных условиях полета на большой высоте (хотя неясно, насколько именно, поскольку беспилотные Lockheed X-7 и IM-99) среди крылатых аппаратов были . работая на сопоставимых или более высоких скоростях в ту эпоху), это трагическое событие положило конец программе до того, как Национальный консультативный комитет по аэронавтике смог начать подробные летные исследования с самолетом. Поиски ответов на многие загадки полетов на высоких Махах пришлось отложить до прибытия тремя годами позже самого совершенного из всех экспериментальных ракетных самолетов — North American X-15 .
Программа летных испытаний
[ редактировать ]Два самолета совершили в общей сложности 20 полетов (27 июня 1952 г. - 27 сентября 1956 г.).
- 46-674 : семь планирующих полетов, 10 полетов с двигателем, разбились 27 сентября 1956 года, впоследствии списаны. [5]
- 46-675 : три планерных полета, уничтожены 12 мая 1953 г.
Технические характеристики (Х-2)
[ редактировать ]
Данные концептуальных самолетов: прототипы, X-Planes и экспериментальные самолеты [15]
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 кв. футов (24 м 2 )
- Профиль крыла : NACA 2S-(50) (05-50) (05-дуга) [16]
- Пустой вес: 12 375 фунтов (5613 кг)
- Максимальный взлетный вес: 24 910 фунтов (11 299 кг)
- Силовая установка: 1 Curtiss-Wright XLR25 с тягой 15 000 фунтов силы (67 кН) на уровне моря. жидкостный ракетный двигатель
Производительность
- Максимальная скорость: 2094 миль в час (3370 км/ч, 1820 узлов)
- Максимальная скорость: 3,196 Маха.
- Практический потолок: 126 200 футов (38 500 м)
Заметные выступления в СМИ
[ редактировать ]См. также
[ редактировать ]Самолеты сопоставимой роли, конфигурации и эпохи
Связанные списки
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а б Гиббс, Ивонн (28 февраля 2014 г.). «Информационный бюллетень НАСА Армстронг: Bell X-2 Starbuster» . Летно-исследовательский центр Армстронга . Проверено 16 июля 2017 г.
- ^ https://archive.org/details/Aviation_Week_1957-10-21/page/n55?q=aviation+week+thicket+thermal стр.112.
- ^ Jump up to: а б с Мачат 2005, с. 37.
- ^ Леман, Милтон (1963). Роберт Х. Годдард . Нью-Йорк: Да Капо Пресс. п. 351.
- ^ Jump up to: а б «Х-2» . astronautix.com . Архивировано из оригинала 20 августа 2016 года . Проверено 16 июля 2017 г.
- ^ Космические самолеты: от аэропорта до космодрома, Мэтью А. Бентли, стр.11.
- ^ Мачат 2005, с. 42.
- ^ Jump up to: а б с д Петти, Крис (2020). За пределами голубого неба: программы ракетных самолетов, которые привели к космической эпохе . Линкольн, Небраска: Издательство Университета Небраски. стр. 133–138. ISBN 978-1-4962-2355-5 . OCLC 1193585597 .
- ^ https://www.nasa.gov/centers/dryden/pdf/88484main_H-2106.pdf стр.8.
- ^ X-Planes от X-1 до X-31, Джей Миллер, новое исправленное издание 1988 г., ISBN 0-517-56749-0 , с. 26
- ^ Мачат 2005, с. 43.
- ^ https://www.nasa.gov/centers/dryden/pdf/88484main_H-2106.pdf стр.15.
- ^ «Ракетный самолет со скоростью 1900 миль в час разбился и погиб летчик-испытатель» . Нью-Йорк Таймс . Том. 106 (изд. Позднего города). 28 сентября 1956 г. п. 1 . Проверено 11 мая 2021 г.
- ^ Пиблз, Кертис, изд. (2003). Устное слово: воспоминания об истории Драйдена, первые годы . Вашингтон, округ Колумбия: Типография правительства США. п. 84. ИСБН 0-16-067752-1 . OCLC 51518730 .
- ^ Винчестер 2005, с. 35.
- ^ Леднисер, Дэвид. «Неполное руководство по использованию аэродинамического профиля» . m-selig.ae.illinois.edu . Проверено 16 апреля 2019 г.
Библиография
[ редактировать ]- Эверест, подполковник Франк и Гюнтер, Джон. Самый быстрый человек из ныне живущих . Нью-Йорк, EP Dutton, 1958. LCCN 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». Airpower , Том 35, вып. 1 января 2005 г.
- Мэтьюз, Генри. Сага о Bell X-2, первом из космических кораблей . Бейрут, Ливан: Публикации HPM, 1999.
- Петти, Крис (2020). За голубым небом: программы ракетных самолетов, которые привели к космической эпохе . Линкольн: Издательство Университета Небраски. стр. 133–138. ISBN 978-1-4962-2355-5 . OCLC 1193585597 .
- Уитфорд, Рэй (1997). «Уроки, извлеченные из программы Bell X-2» . Сделки SAE . 106 : 1407–1421. ISSN 0096-736X . JSTOR 44650531 .
- Винчестер, Джим. «Белл Х-2». Концептуальный самолет: прототипы, X-Planes и экспериментальные самолеты . Кент, Великобритания: Grange Books plc, 2005. ISBN 978-1-84013-809-2 .
Внешние ссылки
[ редактировать ]
