Je príslovečné príslovie, že „všetky rekordy sú na to, aby sa lámali“. Táto fráza sa veľmi často uplatňuje, pokiaľ bolo vytvorených mnoho rekordov. V skutočnosti existuje veľká kniha svetových rekordov. Rýchlostný rekord je jedným z nich. Rýchlostných rekordov je veľa, ale poznáte rýchlostný rekord, ktorý vytvorilo lietadlo? Nemáte predstavu? Prostredníctvom tohto článku vám povieme o najväčšom rýchlostnom rekorde, aký kedy vo svete rýchlosti dosiahlo lietadlo.
Vážne sa zaujímate o vojenský svet? Tak prečo neprepadnúť plaque americaine collier? Alebo pre treillis habit vyjadriť svetu svoju lásku k tomuto vesmíru?
Rýchlostný rekord dosiahnutý lietadlom
Svet rýchlosti už skutočne zažil množstvo rekordov. Aj lietadlá sa postarali o vytvorenie vlastných rekordov a podarilo sa im to.Doteraz rekord v najväčšej rýchlosti dosiahnutej lietadlom nebol prekonaný novým rekordom.
Aká je najvyššia rýchlosť dosiahnutá lietadlom?
Dôležité je zdôrazniť, že predmetný výkon sa delí na dva hlavné, celkom odlišné rekordy. Jeden z nich vytvorilo lietadlo North American X-15 a druhý lietadlo NASA X-43.
- Rýchlostný rekord X-15: toto nadzvukové raketové lietadlo dosiahlo najvyššiu rýchlosť lietadla letiaceho na jednom krídle. X-15 dosiahlo nezvratný rýchlostný rekord 7 272,68 km/h dňa 3. októbra 1967. Potom 23. augusta 1963 dosiahlo výšku 107,96 km. Tento výkon poskytol Američanom možnosť zhromaždiť veľké množstvo údajov. Najmä pokiaľ ide o prúdenie vzduchu a aerodynamické trenie. Ale aj o riadení a vyvážení lietadla pri optimálnej rýchlosti mimo atmosféry.
- Rýchlostný rekord X-43: toto superstrojové lietadlo dosiahlo skutočne kolosálny rýchlostný rekord. Podaril sa mu výkon, ktorým dosiahol svetový rýchlostný rekord, keď vystúpil na hranicu 10 240 km/h (Mach 9,6) alebo takmer päťkrát vyššiu rýchlosť ako Concorde. Posledný rekord, ktorý bol stanovený 27. marca 2004, už držal rýchlosťou 7 700 km/h (Mach 6,3), teda takmer štvornásobkom rýchlosti Concordu.
Aký je rozdiel medzi týmito dvoma lietadlami?
Jasné je, že obe tieto lietadlá prekonali svetový rýchlostný rekord. Je však dôležité zdôrazniť, že nejde o rovnaký typ lietadla.
Medzi lietadlom X-15 a X643 je
podstatný rozdiel. Takže si to uvedomte:
- North American X-15 jepilotované nadzvukové lietadlo, počas svojho rekordu ho riadil slávny americký pilot William Joseph Knight;
/li> - Strojka NASA X-43 má opačnú prevádzku, toto lietadlo poháňané atmosférickým rampjetom (čerpanie kyslíka z atmosféry) plachtilo po oblohe samo a bez pilota.
Čo treba vedieť o severoamerickom lietadle X-15?“
Aby sme sa o tomto americkom raketovom lietadle dozvedeli niečo viac, je zaujímavé zistiť, prečo a ako bolo navrhnuté. Je tu
aj to, čo sa týka jeho prvých letov, ale viac než to sa pozrite na to, čo sa týka X-15 A2.
Ako Američania prišli na jeho dizajn?
V priebehu februára 1954 stanovila NACA (Národný poradný výbor pre letectvo, predchodca NASA) potrebu nového experimentálneho lietadla. Tentoraz išlo o skúmanie letov priveľmi vysokej rýchlosti a vo veľmi veľkej výške. Vytvoril sa
tím inžinierov, ktorý skúmal riešenia mnohých nastolených problémov (kinetické ohrievanie, riadenie lietadla v zriedenej atmosfére, optimálna aerodynamická konfigurácia atď.) V apríli 1954 vypracovali správu, v ktorej konštatovali, že vzhľadom na vtedajšiu techniku neexistujú žiadne väčšie problémy.
Spustenie programu bolo schválené v októbri 1954. Financovanie zabezpečilo z 95 % americké letectvo a z 5 % americké námorníctvo. Návrh spoločnosti North American bol vybraný a v decembri 1955 bola podpísaná objednávka na stavbu troch lietadiel. Vývojom raketového motora bola vo februári 1956 poverená spoločnosť Reaction Motors, ktorá navrhla pohonnú látku odvodenú od pohonnej látky používanej v raketách Viking.
Protootyp predstavila spoločnosť North American v decembri 1956. Stavba lietadla sa začala v polovici roku 1957 a prvý X-15 vyrazil z továrne 15. októbra 1958. Motor XLR99 sa značne oneskoril, prvý bol dodaný v apríli 1959 a trvalo ešte približne rok, kým bol konečne kvalifikovaný. Medzitým boli dva Boeingy B-52 Stratofortress prestavané na nosenie X-15 vo vzduchu (NB-52A a NB-52B). Boli vybraní budúci piloti a postavený simulátor na ich výcvik.
Aké boli prvé lety X-15?
Prvé lety lietadla na oblohe boli väčšinou experimentálne. Každý z týchto letov sa datuje od :
- 10. marca 1959 je prvý „zajatý“ let lietadla X-15 č. 1, z ktorého zostalo pripevnené pod krídlom dopravného lietadla B-52;
- 8. júna 1959 je prvý let bez použitia motorov X-15 č. 1 ;
- 17. septembra 1959 je prvý let X-15 č. 2 poháňaného dvoma provizórnymi motormi XLR11;
- 15. novembra 1960 je prvý let X-15 č. 2 poháňaného posledným motorom XLR99.
Tieto počiatočné testy boli poznačené mnohými technickými problémami, ktoré spôsobili odloženie plánovaných letov a dokonca aj pozastavenie prebiehajúceho letu. Napriek tomu sa testovanie nezastavilo a do konca roka 1960 X-15 prekročil rýchlosť Mach 3 a výšku 30 000 m.
Viac o X-15 A2
Po neúspechu v novembri 1962 bolo dohodnuté upraviť X-15 č. 2. Tým sa malo dosiahnuť, aby bol schopný dosiahnuť rýchlosť Mach 8.Ale aj to, aby sa použil ako skúšobný lietajúci stroj pre raketový prúd. Lietadlo bolo potom označené ako X-15A-2.
Snažili sa dosiahnuť dodatočnú rýchlosť predĺžením pracovného času raketového motora. To si jednoducho vyžaduje apriórne zvýšenie kapacity paliva/spalín. Aby sa to dosiahlo, predĺžil sa trup a nainštalovali sa dve prídavné externé nádrže (jedna na každej strane trupu). Tieto nádrže sa najprv vyprázdnili, potom sa za letu odhodili a vrátili späť.
Aby X-15 vydržal vyššie teploty, než sa očakávalo,rozhodlo sa pokryť ho dodatočnou izolačnou vrstvou, ktorá by sa za letu postupne rozpadala. Na jeho bočnej strane bola brušná plutva upravená tak, aby sa do nej zmestil ramjet s priemerom 91 cm. Keďže už neprichádzalo do úvahy katapultovanie spodnej časti za letu, musela sa zväčšiť svetlá výška.
Nakoniec boli namontované nové priestory na uloženie meracieho zariadenia. Nakoniec X-15A-2 váži o 10 ton viac ako X-15. To si vyžiadalo aj vážne zosilnenie podvozku.
Tento model mal nárok aj na niekoľko skúšobných cyklov, ktoré sa uskutočnili:
- 15. júna 1964: označuje prvý „zajatý“ let zavesený pod krídlom dopravného lietadla B-52;
- 25. júna 1964:
- 17. február 1965 je prvým letom sprevádzaným novým meracím zariadením;
- 3. november 1965 je prvý let s prázdnymi vonkajšími nádržami;
- 1ᵉʳ júla 1966 bol prvý let s naplnenými vonkajšími nádržami;
- 21. augusta 1967 predstavuje prvý let s prídavnou izolačnou vrstvou.
Pri prvých letoch došlo k niekoľkým incidentom kvôli podvozku, ktorý mal tendenciu vysúvať sa počas letu. Pravdou je, že práve X-15A-2 dosiahol rýchlostný rekord, keď 3. októbra 1967 dosiahol rýchlosť 7 272,68 km/h. Počas tohto letu však povrchová teplota stúpla nad očakávaných 1 300 °C. To spôsobilo veľké poškodenie časti draku lietadla. Hoci spoločnosť North American odovzdala lietadlo v stave, do vzduchu sa nakoniec nikdy nevrátilo.
Čo treba vedieť o lietadle NASA X-43?
Pokiaľ ide o lietadlo NASA X-43, ak sa chcete dozvedieť viac o tomto modeli lietadla, musíte najprv presne vedieť, o aký typ ide.
Až potom môžeme hovoriť o jeho konštrukcii a pláne dosiahnuť rekordnú rýchlosť Mach 10.
Aký je to typ lietadla?
Letadlo X-43A jemalé bezpilotné zariadenie. Z profilu je ploché. Toto lietadlo má zúžené línie konštrukcie Waverider: dĺžka 3,65 m, rozpätie krídel 1,5 m, výška 0,60 m a hmotnosť 1,2 tony. Dôležité je tiež poznamenať, že toto lietadlo je navrhnuté na princípe pohonu „Scramjet“. Princíp pohonu „scramjet“, ktorý si NASA predstavuje od roku 1918, je označený za grál leteckého sveta.
Aký problém je potrebné vyriešiť pred jeho návrhom?
V bežnom motore sa vzduch vstupujúci do motora stláča kompresorom. Potom sa zmieša s palivom v spaľovacej komore, následne sa rozpína v turbíne, ktorá poháňa kompresor, a z motora sa vypudzuje pri vyšších otáčkach, než keď doň vstupoval. Keďže sa však rýchlosť vpred vzhľadom na okolitý vzduch zvyšuje, ochladzovaním vzduchu pri vstupe do motora vzniká kompresia. To spôsobuje, že vzduch sa zohrieva čoraz viac ešte predtým, ako vstúpi do kompresora.
Z mechanických a tepelných dôvodov je teplota v rotujúcich častiach, najmä na vstupe do turbíny, obmedzená. Aby sa tieto časti zachovali, čím vyššia je rýchlosť lietadla, tým menej energie sa môže dodať do spaľovacej komory. Je to preto, lebo vzduch sa už zohreje spomalením v prívode vzduchu (a kompresorom). Ťah konvenčného prúdového motora sa preto pri vysokej rýchlosti znižuje. Ramjet je založený na rovnakom princípe, ale na stláčanie vzduchu využíva len spomalenie prúdenia v nasávaní vzduchu: kompresor nahrádza práve jeho tvar. V takom prípade nie je potrebná turbína, pretože nie je potrebné poháňať kompresor. A napokon, obmedzenie rýchlosti vyplýva z tepelného odporu častí tvoriacich motor.
Hlavný problém vyplýva zo skutočnosti, že ramjet musí dosiahnuť určitú rýchlosť, aby bol samospádom. Pri použití nosného lietadla, ako je napríklad bombardér B-52, alebo pri prevádzke prúdového motora, ako je Leduc 022 alebo Nord 1500 Griffon II. Problém však pretrvával v mnohých situáciách. Francúzski inžinieri v 50. rokoch 20. storočia zistili, že ramjet je pri nízkych rýchlostiach nefunkčný. Napríklad pri nízkej rýchlosti Mach 1 unikalo zo slávneho motora Leduc nespotrebované palivo do plynov z dýz. Dokonca aj pri rýchlosti vyššej ako Mach 2 vykazoval severný Griffon 1500 II rovnaký dôsledok.
Keďže vtedajšie zliatiny neboli schopné odolať vyšším rýchlostiam, projekt ramjetu bol zrušený. Vďaka vývoju nových zliatin a keramických materiálov bolo v posledných rokoch možné obnoviť projekty hypersonických rýchlostí (> Mach 5). V týchto projektoch sa teoreticky maximalizuje účinnosť ramjetu alebo superstar. Ale aj to len vtedy, ak je spaľovanie dostatočne rýchle, aby sa skončilo pred výstupom z dýzy, a tým sa dosiahol maximálny ťah.
NASA, ktorá chcela preskúmať bezstratovú prevádzku ramjetu pri plnej rýchlosti, sa rozhodla prispôsobiť svoje testovacie zariadenie na rakete Pegasus. Táto raketa bola schopná dosiahnuť prevažne hypersonickú rýchlosť okolo Mach 6. Táto počiatočná rýchlosť odhalila všetky schopnosti X-43 a jeho vylepšeného statického motora.
Plán na dosiahnutie rýchlostného rekordu Mach 10
Lietadlo X-43A je zavesené na prednej časti rakety Pegasus, ktorá má schopnosť poháňať ho na rýchlosť presahujúcu Mach 6. Táto raketa je sama o sebe pripevnená pod pravým krídlom obrovského dvojmotorového bombardéra B-52, Balls 8, obnoveného pre tento experiment.
- Na začiatku
bombardér vyletí do výšky necelých 13 000 metrov a zhodí raketu Pegasus. Raketa X-43A s dĺžkou 15 metrov je vystrelená na 90 sekúnd do výšky 29 000 metrov, čo jej dodá rýchlosť presahujúcu Mach 7, a zhodí ju. - Ramjet lietadla X-43A sa potom vo voľnom lete spustí na 12 sekúnd, aby sa počas tohto obdobia zabezpečil jeho samostatný let rýchlosťou Mach 10.
- Prístroj lietadlo potom vykonáva sériu aerodynamických manévrov počas riadeného kĺzania približne šesť minút, než sa ponorí do Tichého oceánu.
Čo je to hypersonická rýchlosť
V aerodynamike,hypersonické rýchlosti sú rýchlosti, ktoré sú vysoko nadzvukové. Vo všeobecnosti sa tento režim prúdenia považuje za dosiahnutý od rýchlosti Mach približne 5. Hypersonický režim je čiastkovým prvkom nadzvukového režimu.
Hypersonický režim prúdenia sa dosahuje vtedy, keď sú v prúdiacom plyne prítomné molekulové disociačné reakcie: ten môže byť lokálne taký horúci, že vzniká plazma. Bežné vlastnosti prúdenia sú potom často zmenené (hraničná vrstva, turbulencia).
Štúdium hypersonického prúdenia si vyžaduje veľmi špeciálne aerodynamické tunely alebo použitie výpočtových kódov, ktoré vyžadujú zohľadnenie molekulárnej disociácie. Hypersonické prúdenie je zaujímavé najmä z hľadiska štúdia prúdenia, ktoré sa vyskytuje pri vstupe do atmosféry:
- Okolo vstupných hlavíc balistických rakiet ;
- Okolo raketoplánov alebo vesmírne kapsule.
Aby ste sa dozvedeli viac, navštívte stránku Military Surplus.
