Роквелл Х-30

Х-30 НАСП
Х-30 НАСП
	Художественная концепция выхода X-30 на орбиту.
Общая информация
Тип	Одноступенчатый (SSTO) космический самолет
Производитель	Роквелл Интернэшнл
Статус	Отменено в 1993 году.
Основной пользователь	НАСА

Rockwell X-30 был проектом-демонстратором передовых технологий для Национального аэрокосмического самолета ( NASP ), частью проекта США по созданию одноступенчатого (SSTO) космического корабля и пассажирского космического лайнера. ^{[ 1 ]} Начатый в 1986 году, он был отменен в начале 1990-х годов до того, как был завершен прототип, хотя большая часть разработок в области современных материалов и аэрокосмического дизайна была завершена. Хотя целью будущего NASP был пассажирский лайнер (« Восточный экспресс» ), способный совершать двухчасовые рейсы из Вашингтона в Токио , ^{[ 1 ]} Х-30 планировался для экипажа из двух человек и ориентировался на испытания. ^{[ нужна ссылка ]}

Разработка

Считается, что концепция NASP возникла на основе проекта «Медный каньон» Агентства перспективных оборонных исследовательских проектов (DARPA) с 1982 по 1985 год. В своем Послании о положении страны в 1986 году президент Рональд Рейган призвал к «новому Востоку». Экспресс , который к концу следующего десятилетия сможет взлететь из аэропорта Даллес , ускориться в 25 раз быстрее скорости звука , достичь низкой околоземной орбиты или полететь в Токио. в течение двух часов». ^{[ 1 ]}

Исследования показали, что максимальная скорость составляет 8 Маха для самолетов на базе ГПВРД , поскольку транспортное средство будет выделять тепло из-за адиабатического сжатия , что потребует значительных затрат энергии. Проект показал, что большую часть этой энергии можно восстановить, пропуская водород через кожу и передавая тепло в камеру сгорания: тогда казалось возможным достичь 20 Маха. Результатом стала программа, финансируемая НАСА и Министерством обороны США (финансирование было примерно поровну разделено между НАСА, DARPA, ВВС США , Управлением стратегических оборонных инициатив (SDIO) и ВМС США ). ^{[ 2 ]}

В апреле 1986 года компании McDonnell Douglas , Rockwell International и General Dynamics заключили контракты (каждый не более чем на 35 миллионов долларов) на разработку технологии гиперзвукового летательного аппарата/планера SSTO. ^{[ 2 ]} Rocketdyne и Pratt & Whitney получили контракты на сумму 175 миллионов долларов на разработку двигателей и силовых установок. ^{[ 2 ]} Подрядчики планера будут соревноваться, и двое или трое будут исключены через год. ^{[ 2 ]} Планировалось, что через 42 месяца (конец 1989 года) будут заключены контракты на постройку летного демонстрационного автомобиля. ^{[ 2 ]}

В 1990 году компании объединились под руководством Rockwell International для развития этого ремесла, чтобы преодолеть технические и бюджетные препятствия. ^{[ нужна ссылка ]} Началась разработка Х-30, как он тогда назывался. ^{[ нужна ссылка ]}

Несмотря на прогресс в разработке необходимых структурных и двигательных технологий, НАСА пришлось решить серьезные проблемы. ^{[ нужна ссылка ]} Министерство обороны хотело, чтобы на нем был экипаж из двух человек и небольшая полезная нагрузка. Требования, предъявляемые к транспортному средству, предназначенному для человека , с приборами, системами экологического контроля и оборудованием безопасности, сделали X-30 больше, тяжелее и дороже, чем требовалось для демонстратора технологий. Программа X-30 была прекращена из-за сокращения бюджета и технических проблем в 1993 году. ^{[ нужна ссылка ]}

Наследие

Более скромная гиперзвуковая программа завершилась созданием беспилотного Х-43 «Гипер-Х». ^{[ нужна ссылка ]}

Подробный макет X-30 в масштабе одной трети (длиной 50 футов) был построен студентами-инженерами Университета штата Миссисипи Лаборатории летных исследований Распета в Старквилле, штат Миссисипи . ^{[ 3 ]}^{[ 4 ]}^{[ 5 ]} Он выставлен в Aviation Challenge кампусе Космического и ракетного центра США в Хантсвилле, штат Алабама . ^{[ нужна ссылка ]}

Дизайн

Первоначальная концепция носа имела коническую форму, но затем (после 1987 года?) она превратилась в плоскую лопатообразную форму. ^{[ нужна ссылка ]}

Конфигурация Х-30 включала двигатель и фюзеляж. Носовая часть фюзеляжа в форме лопаты генерировала ударную волну, сжимающую воздух перед его попаданием в двигатель. В хвостовой части фюзеляжа образовалось интегрированное сопло для расширения выхлопных газов. Двигатель между ними был прямоточным воздушно-реактивным . В то время, ^{[ когда? ]} ни один ГПВРД не был близок к рабочему состоянию. ^{[ нужна ссылка ]}

Аэродинамическая схема представляла собой образец вейврайдера . Большая часть подъемной силы создавалась фюзеляжем за счет подъемной силы сжатия . «Крылья» представляли собой небольшие плавники, обеспечивающие балансировку и контроль. Эта конфигурация была эффективна для высокоскоростного полета, но затрудняла взлет, посадку и полет на малой скорости. ^{[ нужна ссылка ]}

Ожидалось, что температура на планере составит 980 ° C (1800 ° F) на большей части поверхности с максимальной температурой более 1650 ° C (3 000 ° F) на передних кромках и частях двигателя. Это потребовало разработки высокотемпературных легких материалов, включая сплавы титана и алюминия, известные как гамма- и альфа- алюминиды титана , современные углерод/углеродные композиты и композиты с металлической матрицей титана (TMC) с волокнами карбида кремния . Композиты с титановой матрицей были использованы компанией McDonnell Douglas для создания представительной секции фюзеляжа под названием «Задача D». Тестовый образец задачи D имел высоту четыре фута, ширину восемь футов и длину восемь футов. Бак для криогенного водорода из углеродно-эпоксидной смолы был интегрирован в секцию фюзеляжа, и вся сборка, включая летучий и горючий водород, была успешно испытана механическими нагрузками и температурой 820 ° C (1500 ° F) в 1992 году, незадолго до отмены программы. ^{[ нужна ссылка ]}

Технические характеристики (Х-30 в исполнении)

^{[ нужна ссылка ]}

Общие характеристики

Длина: 160 футов 0 дюймов (48,768 м)
Размах крыльев: 74 фута 0 дюймов (22,5552 м)
Полная масса: 300 000 фунтов (136 077 кг)
Силовая установка: 1 × ГПВРД

Производительность

Топливо: воздух/ слякоть LH2.

Наследие дизайна и материалов

См. также

ГПВРД

Самолеты сопоставимой роли, конфигурации и эпохи

НАСА X-43 (по сути, уменьшенная модель)
Tupolev Tu-2000
HOTOL - Дизайн космического самолета Великобритании 1980-х годов.

Ссылки

^ Jump up to: ^а ^б ^с Чанг, Кеннет (20 октября 2014 г.). «25 лет назад НАСА задумало создать собственный «Восточный экспресс» » . Нью-Йорк Таймс . Проверено 21 октября 2014 г.
^ Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и «Информационный бюллетень Национальной программы аэрокосмических самолетов» . ТОТСЕ . Архивировано из оригинала 2 апреля 2016 года . Проверено 2 ноября 2023 г.
^ Андерсен, Друцелла; Бейкер, Сью; Сэнди, Мэри (4 ноября 1991 г.). «Штат Миссисипи выиграл конкурс макетов аэрокосмических самолетов» . НАСА. Архивировано из оригинала 5 декабря 2007 года . Проверено 2 ноября 2023 г.
^ «История: НАСП Х-30» . Летно-исследовательская лаборатория «Распет». Архивировано из оригинала 17 марта 2005 года . Проверено 2 ноября 2023 г.
^ Андерсен, Друцелла (10 июня 1992 г.). «Выкатывается макет национального аэрокосмического самолета X-30» . НАСА. Архивировано из оригинала 3 сентября 2009 года . Проверено 2 ноября 2023 г.

Дженкинс, Деннис Р.; Лэндис, Тони; Миллер, Джей (июнь 2003 г.). Американские автомобили X: инвентарь — от X-1 до X-50, издание «Столетие полета» (PDF) . Монографии по истории аэрокосмической промышленности. Том. 31. Вашингтон, округ Колумбия: Управление внешних связей НАСА. LCCN 2003051364 . Архивировано из оригинала (PDF) 25 апреля 2020 г.
Швейкарт, Ларри (1998). Халлион, Ричард П. (ред.). Гиперзвуковая революция: примеры из истории гиперзвуковых технологий . Том. III: В поисках орбитального реактивного самолета: Национальная программа аэрокосмических самолетов (1983–1995). База ВВС Боллинг, округ Колумбия: Программа истории и музеев ВВС. Архивировано из оригинала (PDF) 2 июля 2015 г.

Внешние ссылки

Аэрокосмический самолет: гибкий доступ к космосу на YouTube

[Chang-1] Jump up to: ^а ^б ^с Чанг, Кеннет (20 октября 2014 г.). «25 лет назад НАСА задумало создать собственный «Восточный экспресс» » . Нью-Йорк Таймс . Проверено 21 октября 2014 г.

[NASP-FS-2] Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и «Информационный бюллетень Национальной программы аэрокосмических самолетов» . ТОТСЕ . Архивировано из оригинала 2 апреля 2016 года . Проверено 2 ноября 2023 г.

[3] Андерсен, Друцелла; Бейкер, Сью; Сэнди, Мэри (4 ноября 1991 г.). «Штат Миссисипи выиграл конкурс макетов аэрокосмических самолетов» . НАСА. Архивировано из оригинала 5 декабря 2007 года . Проверено 2 ноября 2023 г.

[4] «История: НАСП Х-30» . Летно-исследовательская лаборатория «Распет». Архивировано из оригинала 17 марта 2005 года . Проверено 2 ноября 2023 г.

[5] Андерсен, Друцелла (10 июня 1992 г.). «Выкатывается макет национального аэрокосмического самолета X-30» . НАСА. Архивировано из оригинала 3 сентября 2009 года . Проверено 2 ноября 2023 г.

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]