Уикипедия

X-15: Разлика между версии

Интерактивен преглед на историята
← По-стара редакцияПо-нова редакция →
Изтрито е съдържание Добавено е съдържание
ВизуаленУикитекст
мРедакция без резюме
м месец; козметични промени
Ред 1:
<table border="1" width="310" cellpadding="2" cellspacing="0" align="right">
<tr><th colspan="3" align="center" bgcolor="silver"> '''ПРОГРАМА X – 15''' </th></tr>
<tr><td colspan="3">[[FileФайл:X-15_in_flight.jpg|300п|centerцентър]]</td></tr>
<tr><th colspan="3" align="center" bgcolor="silver">'''Описание'''</th></tr>
<tr><td>'''Експериментална програма'''</td><td> Пилотирани хиперзвукови полети </td></tr>
Ред 8:
<tr><td>'''Изпълнител'''</td><td> {{flagicon|USA}} [[НАСА]] и [[USAF]] </td></tr>
<tr><td>'''Производител'''</td><td> [[North American Aviation]] </td></tr>
<tr><td>'''Емблема на мисиите'''</td><td> [[КартинкаФайл:X-15 insignia.png|30px]] </td></tr>
<tr><th colspan="3" align="center" bgcolor="silver">'''Технически данни за [[ракетоплан]]а'''</th></tr>
<tr><td>'''Екипаж'''</td><td>1 човек</td></tr>
Ред 29:
 
== История ==
[[КартинкаФайл:North American X-15A-2 USAF.jpg|ляво|мини|'''North American X-15''']]
 
Идеята за построяването на [[самолет]] с ракетен [[двигател]], пилотиран от човек се заражда през 1947 г., а се оформя окончателно към края на 1952 г. Главен идеолог на [[ракетоплан]]а е д – р Валтер Роберт Дорнбергер (6 септември 1895 – 27 юни 1980 г.) – германски учен, привлечен на работа в корпорацията Bell. Именно в неговото конструкторско бюро на 30 декември 1954 г. е представен проектът за хиперзвуковия [[ракетоплан]], а на 4 февруари 1955 г. – този за ракетния двигател. Финансирането на Програмата се осъществява от [[USAF]] (95%) и [[USN]] (5%). През м. ноември 1955 г. ''[[North American Aviation]]'' печели контракт за построяването на три машини. Ръководител на проекта е [[инженер]] Чарлз Харисън. Фирмата ''Reaction Motors Inc.'' си осигурява договор за производство на ракетния двигател. Още на следващата 1956 г. е готов двигателя XLR99 и са започнати стендовите му изпитания. Първият екземпляр слиза от поточната линия на завода в [[Ингълуд (Калифорния)|Ингълуд]], [[Калифорния]] на 17 октомври 1958 г. Първия полет по Програмата е извършен на 8 юни 1959 г. от [[Скот Кросфийлд]], фирмен [[тест пилот]]. Полетът е безмоторен – планиране след отделяне от самолета – носител. На 17 септември 1959 г. отново той извършва Полет 2, който се приема за официално представяне на [[ракетоплан]]а. Този полет вече се извършва с тягата на собствения двигател (ракетен XLR11). На 15 ноември 1960 г. е извършен първия полет с ракетния двигател XLR99. Пилот на този полет е [[Скот Кросфийлд]]. Достигната е скорост Мах 2,11 (2&nbsp;532 км/час). Последния полет 199 е осъществен на 24 октомври 1968 г. от [[Бил Дана]]. Полет 200 (по програма последен) с пилот [[Пийт Найт]] е бил предвиден за 21 ноември 1968 г., но поради технически проблеми с [[ракетоплан]]а е отлаган шест пъти и на 20 декември 1968 г. е окончателно отменен. Цялата Програма Х-15 е прекратена през м. декември 1970 г. Между 1959 и 1968 година [[ракетоплан]]а установява голям брой скоростни и височинни рекорди, ненадминати и до днес, достига (при два от полетите дори надминава) границата с космоса и осигурява ценни данни, които са използвани за проектиране на по-късни самолети и космически кораби.
 
== Хронология ==
[[FileФайл:X15 on B52 wing pylon.jpg|мини|'''X-15 на подкрилния пилон на самолета – носител''']]
* [[Юни]] [[1952]] – Комисията по [[аеродинамика]] на [[НАСА]] взема решение за конструиране на [[ракетоплан]] способен да достигне хиперзвукови скорости до Мах 10.
* [[Септември]] [[1952]] – В [[НАСА]] започват първоначални проучвания свързани с новата задача.
* [[Декември]] [[1954]] – [[НАСА]] кани компании от аерокосмическата индустрия, които да представят свои разработки на база основните изисквания.
* [[Ноември]] [[1955]] – [[North American Aviation]] печели контракт за построяване на три машини.
Ред 48:
* [[Ноември]] [[1960]] – Първи полет с използване на двигателя Thiokol XLR 99-RM-2. [[Пилот]] на този полет е [[Скот Кросфийлд]].
* [[Март]] [[1961]] – Първи полет на Мах 4. [[Пилот]] [[Робърт Уайт]].
* [[Юни]] [[1961]] – Първи полет на Мах 5. [[Пилот]] [[Робърт Уайт]].
* [[Октомври]] [[1961]] – Първи полет над 61 км. височина.
* [[Ноември]] [[1961]] – Първи полет на Мах 6. [[Пилот]] [[Робърт Уайт]].
Ред 63:
 
== Дизайн и разработка ==
[[FileФайл:NorthAmericanX-15600.jpeg|мини|'''X-15 се приземява върху ски''']]
Подобно на повечето летателни апарати от серията Х, Х-15 стартира във въздуха от пилон на [[бомбардировач]] [[B-52]], първоначално предназначен за изпитание на голяма [[крилата ракета]] [[AGM-28_Hound_Dog28 Hound Dog|Hound Dog]]. Самолета наречен носител, има за цел да издигне [[ракетоплан]]а над земната повърхност, където съпротивлението на въздуха е по–малко и тягата на ракетния двигател позволява достигането на много високи скорости. Обикновено изстрелването се осъществява на височина 8,5 мили (13.7&nbsp;км.) при скорост на самолета носител от 500 мили в час (805 км/час). Приземяването се извършва върху [[Устройства за излитане и кацане|две ски]] (за пестене на тегло и опростяване на конструкцията е избегната колесната схема) и носов колесник. При приземяването се счупва долния вертикален кил, който се заменя с нов за всеки следващ полет. Това е единствения детайл с еднократна употреба в цялата конструкция на [[ракетоплан]]а. При развитието на конструкцията в началото на 60 – те години долния вертикален кил се отстрелва с помощта на пиропатрони от пилота непосредствено преди приземяването и се спасява за следваща употреба с помощта на малък парашут.
 
=== Аеродинамика и фюзелаж ===
Ред 70:
 
=== Двигатели и гориво ===
[[КартинкаФайл:XLR-11 Rocket Engine 2 USAF.jpg|мини|ляво|'''Ракетния двигател XLR-11''']]
[[FileФайл:XLR-99 Rocket Engine USAF.jpg|мини|'''Ракетния двигател XLR-99''']]
При първите полети на [[ракетоплан]]а е използван двигателя Reaction Motors XLR11 с тяга 250 kN. Този двигател използва за гориво [[Етанол|етилов алкохол]], а за окислител – течен [[кислород]]. Двигателят е с много добра тяга, но е твърде неикономичен – може да изгори 6804 кг. гориво за 80 сек. Натоварва по-малко цялата конструкция, поради което е предпочетен в началния етап от програмата. От края на 1960 г. конструкторите използват оригинално създадения за Х-15 двигател XLR99 с тяга 313 kN и оптимизирано подаване на горивната смес. По-точно, в [[ракетоплан]]а се монтира втората подобрена версия на този двигател – Thiokol XLR 99-RM-2, тъй като първия вариант се използва само при стендовите изпитания. Двигателя работи с гориво [[амоняк]] и окислител – течен [[кислород]]. Турбо-помпите му се задвижват от [[Диводороден пероксид|водороден прекис]]. Достига максимална тяга на височина над 30 км., поради което скоростните рекорди са установявани във височинния диапазон 30 – 40 км. Освен основния двигател, Х-15 има и дванадесет по-малки двигатели за маневриране и ориентация, които се използват във високите слоеве на [[атмосфера]]та. Те се намират на върха на конструкцията и всеки един от тях е с променлива мощност, която варира в границите 8 – 12 кгс. Тези двигатели работят с [[Диводороден пероксид|водороден прекис]]. На борда на [[ракетоплан]]а има още два резервоара за [[хелий]] и течен [[азот]], използвани като охладители на различни бордови системи.
 
=== Интерфейс човек – машина ===
[[КартинкаФайл:North American X-15A-2 cockpit 3 USAF.jpg|мини|ляво|'''Пилотската кабина на X-15 A-2 – 56 – 6671''']]
[[FileФайл:North American X-15A-2 cockpit USAF.jpg|мини|'''Интериор на кабината на X-15 A-2 (поглед отгоре)''']]
Взаимодействието „човек – машина“ е в основата на успеха или провала на всяка една от мисиите на [[ракетоплан]]а Х – 15. Управлението на такъв летателен апарат в [[стратосфера]]та е толкова сложно, че учените от проекта смятат ръчния контрол на машината за невъзможен. В крайна сметка управлението на [[ракетоплан]]а става възможно благодарение на съчетаване на две системи на управление – ръчна и автоматична. При първата (т. нар. SAS), двигателят за ориентация се управлява ръчно с помощта на един джойстик (в първия вариант – три). При втората (т. нар. RAS) – двигателят за ориентация се управлява автоматично в продължение на три минути, след което системата се изключва сама. Обикновено автоматичният режим се използва за стабилизиране на апарата на много големи височини. За успешното обучение на пилотите е създаден специален симулатор, връх на инженерната мисъл по това време. Изпитателите прекарват стотици часове на симулатора, всеки един полет се моделира в продължение на месеци. Конфигурацията на уредите за управление е променяна според желанието на пилотите и всеки един от тях разполага със собствен полетен [[инженер]] (подобно на пилотите от [[Формула едно]]), който отговаря за подготовката на [[ракетоплан]]а за полет. Илюминаторите на пилотската кабина са изработени от специално термоустойчиво стъкло с вградени нагреватели против обледеняване. Голям проблем се оказват и претоварванията, на които са подложени пилотите. При нито един от всичките 199 полета, пулсът на пилота – изпитател не паднал под 145 удара в минута. Обичайно при полет стойностите се колебаят между 160 и 190, но при не малка част от тях достигат и над 200 удара в минута. Телесната температура на пилотите се покачва над 39°С. Полетите се извършват със [[скафандър|скафандри]], подобни на тези при космическите кораби. На височина над 10&nbsp;700&nbsp;м. налягането в кабината е 0,24 атм. Пилотите дишат смес от [[азот]] и [[кислород]]. Катапултното кресло е със специален подглавник за понасяне на ускорението и може да се използва до височина 36&nbsp;600&nbsp;м. и скорост от 120 км/час до Мах 4 (около 4&nbsp;800&nbsp;км/час).
 
== Спецификации и изпълнение на ракетоплана Х–15 ==
[[FileФайл:X-15_three_view_diagram.png|мини|'''Триизмерен изглед на X-15''']]
 
=== Спецификации на ракетоплана Х–15 ===
Ред 103:
 
== Летателни апарати ==
[[FileФайл:Boeing NB-52B takeoff 061127-F-1234S-007.jpg|мини|'''Излита NB-52B, борд 52 – 008. [[Ракетоплан]]ът X-15 е на десния подкрилен пилон.''']]
Пет летателни апарата са използвани в Програмата X-15: три [[ракетоплан]]а [[North American Aviation|Норт Американ]] X – 15А и два специално модифицирани от [[НАСА]] тежки стратегически [[бомбардировач]]а [[Боинг]] [[B-52]] „Стратофортрес“:
 
Ред 109:
:: * X-15 A-2 – 56 – 6671, 53 самостоятелни полета; намира се в Националния музей на [[USAF]] в авиобазата Райт Патерсън, близо до град [[Дейтън]], [[Охайо]], [[САЩ]].
:: * X-15 A-3 – 56 – 6672, 64 самостоятелни полета; унищожен по време на полет на 15 ноември 1967 г.
:: * NB-52A – 52 – 003 (свален от експлоатация през м. октомври 1969 г.); намира се в Пима музей в град [[Тусон]], [[Аризона]], [[САЩ]]. От него за осъществени 72 изстрелвания на [[ракетоплан]]а Х-15.
:: * NB-52B – 52 – 008 (свален от експлоатация през ноември 2004); намира се в Центъра за подготовка на [[USAF]] Драйдън в авиобазата Едуардс, [[Калифорния]], [[САЩ]]. От него са осъществени 127 изстрелвания на [[ракетоплан]]а Х-15.
 
Ред 129:
| 1
| [[НАСА]]
| [[КартинкаФайл:NASA seal.svg|център|36п]]
| 5 пилоти
| 91 полета
Ред 135:
| 2
| [[USAF]]
| [[КартинкаФайл:Seal of the US Air Force.svg|център|33п]]
| 5 пилоти
| 89 полета
Ред 147:
| 4
| [[USN]]
| [[КартинкаФайл:Seal of the United States Department of the Navy.svg|център|33п]]
| 1 пилот
| 5 полета
Ред 159:
 
=== Пилоти ===
[[FileФайл:X-15 Pilots - GPN-2000-000143.jpg|мини|'''От ляво:[[Джо Енгъл]], [[Робърт Рашуорд]], [[Джон Маккей]], [[Пийт Найт]], [[Милт Томпсън]] и [[Бил Дана]]''']]
Дванадесет [[пилот]]и осъществяват 199 изпитателни полета по Програмата Х – 15. Това са: [[Майкъл Адамс (пилот)|Майкъл Адамс]] ([[USAF]]); [[Нийл Армстронг]] ([[НАСА]]); [[Скот Кросфийлд]] ([[North American Aviation]]); [[Бил Дана]] ([[НАСА]]); [[Джо Енгъл]] ([[USAF]]); [[Пийт Найт]] ([[USAF]]); [[Джон Маккей]] ([[НАСА]]); [[Форест Петерсен]] ([[USN]]); [[Робърт Рашуорд]] ([[USAF]]); [[Милт Томпсън]] ([[НАСА]]); [[Джо Уокър]] ([[НАСА]]) и [[Робърт Уайт]] ([[USAF]]). Всичките дванадесет пилоти по Програмата Х-15 са удостоени с най-високите отличия (същите получават и американските [[астронавт]]и) за участието си в полетите на най-бързата машина пилотирана от човек в земната [[атмосфера]]. Броя на извършените полети е както следва:
 
Ред 247:
 
== Рекордни полети по Програмата Х–15 ==
[[FileФайл:X-15.jpg|мини|'''X-15 A-2 поема своя път към космоса''']]
По програмата Х-15 са регистрирани рекорди по достигната височина и скорост на полета, както и по претоварване понесено от пилотите, немислими за нито един друг летателен апарат, пилотиран от човек в земната [[атмосфера]]. Установените рекорди по височина и скорост са представени в Таблици 3, 4 и 5. По отношение на претоварването, обичайното е било в рамките на 8 – 12 g далече превишаващо и най-бързите съвременни изтребители. При някои от „по – горещите“ полети претоварването на [[пилот]]а е достигало на моменти до 15 g.
 
Ред 542:
 
== Инциденти ==
[[FileФайл:X-15 Crash at Mud Lake, Nevada - GPN-2000-000120.jpg|мини|'''Катастрофата на Х – 15 А – 3, 15 ноември 1967 г.''']]
Освен неизбежните технически несполуки, характерни за всеки експериментален летателен апарат, [[ракетоплан]]а Х – 15 претърпява четири сериозни злополуки, от които три завършват щастливо без човешка жертва, а една от тях е с фатален край. Най-сериозни от леките технически повреди се оказват непредвидимите отваряния на носовия колесник по време на полет, което нарушава аеродинамиката на апарата и силно затруднява неговото управление. Причината за този проблем е открита и отстранена още в края на 50 – те години. На 5 ноември 1959 г. X – 15 А – 2 се приземява тежко и описва два завоя по време на кацане, поради малко по-голяма маса от очакваната. Пилотът [[Скот Кросфийлд]] излиза от машината невредим. Малко преди това полетът е прекъснат поради пожар в двигателя XLR11 и теглото на неизразходеното гориво се оказва прекалено голямо. На 8 юни 1960 г. наземен тест на двигателя XLR99 завършва с унищожаването на целия гръб на X – 15 А – 3 поради експлозия. Пилотът остава невредим. На 9 ноември 1962 г. по време на Полет 74, X – 15 А – 2 е тежко повреден, а [[пилот]]ът [[Джон Маккей]] е сериозно ранен при приземяване с повреда в руля. [[Ракетоплан]]ът се ударя в земята със скорост от 290 мили в час (467 км/час) и се обръща по гръб.
 
Ред 549:
 
== Развитие на Програмата Х–15 ==
[[FileФайл:Dyna-Soar.jpg|мини|'''[[Боинг]] X-20 Dyna-Soar – орбиталния вариант на [[ракетоплан]]а Х – 15''']]
След първоначалните успехи по Програмата Х – 15, [[USAF]] и [[НАСА]] решават да продължат развитието на [[ракетоплан]]а с цел осъществяване на орбитален космически полет. Още преди официалният старт на Програмата, в края на 1957 г. започва конструирането на орбитален [[ракетоплан]] наречен Х-15 В. Той представлява удължена версия на Х-15 А и трябва да бъде изведен на околоземна орбита от модифицирана [[междуконтинентална балистична ракета]] SM-64 Navajo. През 1959 г. като втори етап в развитието на Програмата е конструиран по – съвършен орбитален апарат тип „глидер“ X-20 Dyna-Soar. Предвиждало се е той да бъде използван от [[USAF]] за осъществяване на военни орбитални полети. В по – ново време с тази дейност се заема [[космическата совалка]] [[Атлантис (совалка)|Атлантис]], която основно изпълнява задачи на [[USAF]] и [[Пентагон]]а и по – рядко се използва за мисии на [[НАСА]]. През 1960 г. двата проекта за замразени, а впоследствие и закрити (м. декември 1963 г.), тъй като проекта [[Мъркюри (програма)|Мъркюри]] набира скорост и [[НАСА]] решава, че това е оптималния начин за осъществяване на пилотиран космически полет. Независимо от всичко идеята за [[космически кораб]], който да се приземява като [[самолет]] продължава да живее и след успешното приключване на Програмата Х-15. Натрупания опит позволява на [[САЩ]] да конструират космически апарат (за многократно използване) от четвърто поколение – [[космическата совалка]] [[Спейс шатъл]]. В по-ново време тази технология е използвана при създаването на [[SpaceShipOne]], който стана първия разработен от частни лица летателен апарат, спечелил Ansari X-Prize.
 
== Резултати от Програмата Х–15 ==
Взето от „https://bg.wikipedia.org/wiki/X-15“.