Pasakoma, kad „visi rekordai yra tam, kad būtų sumušti”. Ši frazė labai dažnai taikoma tiek, kiek buvo pasiekta daug rekordų. Iš tikrųjų yra didelė pasaulio rekordų knyga. Vienas iš jų – greičio rekordas. Greičio rekordų yra daug, bet ar žinote lėktuvo pasiektą greičio rekordą? Net neįsivaizduojate? Šiame straipsnyje papasakosime jums apie didžiausią greičio rekordą, kurį kada nors pasiekė lėktuvas.
Rašote apie karinį pasaulį? Tuomet kodėl nepabandžius plaque americaine collier? Arba dėl treillis įpročio išreikšti pasauliui savo meilę šiai visatai?
Lėktuvo pasiektas greičio rekordas
Greičio pasaulyje iš tiesų buvo pasiekta nemažai rekordų. Orlaiviai taip pat stengėsi nustatyti savo rekordus ir jiems tai pavyko.Iki šiol didžiausio orlaivio pasiekto greičio rekordas nebuvo sumuštas nauju.
Koks yra didžiausias orlaivio pasiektas greitis?
Svarbu pabrėžti, kad aptariamas pasiekimas skirstomas į du pagrindinius, gana skirtingus rekordus. Vieną jų pasiekė Šiaurės Amerikos lėktuvas X-15, o kitą – NASA lėktuvas X-43.
- X-15 greičio rekordas: šis viršgarsinis raketinis lėktuvas pasiekė didžiausią lėktuvo, skrendančio vienu sparnu, greitį. X-15 1967 m. spalio 3 d. pasiekė negrįžtamą 7 272,68 km/h greičio rekordą. Tada, 1963 m. rugpjūčio 23 d., jis pasiekė 107,96 km aukštį. Šis žygdarbis suteikė amerikiečiams galimybę surinkti daugybę duomenų. Ypač apie oro srautą ir aerodinaminę trintį. Bet taip pat apie orlaivio valdymą ir pusiausvyrą, kai orlaivis skrenda optimaliu greičiu už atmosferos ribų.
- X-43 greičio rekordas: šis supergreitas lėktuvas pasiekė išties kolosalų greičio rekordą. Jis atliko žygdarbį – pasiekė pasaulio greičio rekordą, įveikdamas 10 240 km/h (9,6 Macho) arba beveik penkis kartus didesnį nei „Concorde” greitį. Paskutinis rekordas, pasiektas 2004 m. kovo 27 d., jam jau priklausė – 7 700 km/h (Mach 6,3), t. y. beveik keturis kartus didesnis už „Concorde” greitį.
Kuo skiriasi šie du lėktuvai?”
Be abejo, abu šie lėktuvai sumušė pasaulio greičio rekordą. Tačiau svarbu pabrėžti, kad jie nėra to paties tipo orlaiviai.
Tarp X-15 ir X643 yra
žymus skirtumas. Taigi atkreipkite į tai dėmesį:
- „North American X-15” yrapilotuojamas viršgarsinis orlaivis, per jo rekordą šį orlaivį valdė garsus amerikiečių pilotas Viljamas Džozefas Knightas;
„North
American X-15” yrapilotuojamas viršgarsinis orlaivis.
/li> - NASA X-43 veikė priešingai, šis lėktuvas, varomas atmosferos ramzdele (deguonies siurbimu iš atmosferos), sklandė danguje vienas ir be piloto.
Ką reikia žinoti apie Šiaurės Amerikos lėktuvą X-15?”
Norint sužinoti šiek tiek daugiau apie šį amerikiečių raketinį lėktuvą, įdomu sužinoti, kodėl ir kaip jis buvo sukurtas. Taip pat tai, kas susiję su pirmaisiais jo skrydžiais, bet dar daugiau – atidžiau pažvelkite į tai, kas susiję su X-15 A2.
Kaip amerikiečiai sugalvojo jo dizainą?
1954 m. vasario mėnesį NACA (Nacionalinis patariamasis aeronautikos komitetas, NASA pirmtakas) nustatė naujo eksperimentinio lėktuvo poreikį. Šį kartą jis buvo susijęs su tiriamaisiais skrydžiaislabai dideliu greičiu ir labai dideliame aukštyje. Inžinierių komanda ėmėsi tirti daugelio iškilusių problemų sprendimus (kinetinis kaitinimas, orlaivio valdymas retoje atmosferoje, optimali aerodinaminė konfigūracija ir t. t.). Jie 1954 m. balandį parengė ataskaitą, kurioje teigė, kad, atsižvelgiant į tuo metu turimą techniką, didelių sunkumų nekilo.
Programos pradžia buvo patvirtinta 1954 m. spalį. Finansavimą 95 % skyrė JAV karinės oro pajėgos ir 5 % – JAV karinis jūrų laivynas. Buvo pasirinktas „North American” pasiūlymas ir 1955 m. gruodžio mėn. pasirašytas užsakymas pagaminti tris lėktuvus. Raketinio variklio kūrimas 1956 m. vasarį buvo patikėtas kompanijai „Reaction Motors”, kuri pasiūlė degalų, gautų iš „Viking” raketose naudojamo kuro.
„North American” 1956 m. gruodį pristatė prototipą. Lėktuvas pradėtas statyti 1957 m. viduryje, o 1958 m. spalio 15 d. iš gamyklos išriedėjo pirmasis X-15. XLR99 variklio montavimas gerokai užtruko, pirmasis buvo pristatytas 1959 m. balandį, ir dar maždaug metus truko, kol jis buvo galutinai kvalifikuotas. Tuo tarpu du „Boeing B-52 Stratofortress” buvo pritaikyti X-15 skraidinti ore (NB-52A ir NB-52B). Buvo atrinkti būsimieji pilotai ir pastatytas treniruoklis jiems mokyti.
Kokie buvo pirmieji X-15 skrydžiai?”
Pirmieji lėktuvo skrydžiai į dangų dažniausiai buvo eksperimentiniai. Kiekvienas iš šių skrydžių datuojamas nuo :
- 1959 m. kovo 10 d. – pirmasis „nelaisvas” X-15 Nr. 1 skrydis, iš kurio pastarasis liko pritvirtintas po transportinio B-52 sparnu;
- 1959 m. birželio 8 d. – pirmasis skrydis nenaudojant X-15 Nr. 1 variklių ;
- 1959 m. rugsėjo 17 d. – pirmasis X-15 Nr. 2, varomo dviem laikinaisiais XLR11 varikliais, skrydis;
- 1960 m. lapkričio 15 d. – pirmasis X-15 Nr. 2, varomo galutiniu XLR99 varikliu, skrydis.
Šiuos pirmuosius bandymus temdė daugybė techninių problemų, dėl kurių buvo atidėti planuoti skrydžiai ir net sustabdytas vykdomas skrydis. Nepaisant to, bandymai nenutrūko ir 1960 m. pabaigoje X-15 viršijo 3 machų greitį ir 30 000 m aukštį.
Daugiau apie X-15 A2
Po nesėkmės 1962 m. lapkričio mėn. buvo sutarta modifikuoti X-15 Nr. 2. Taipbuvo siekiama, kad jis galėtų pasiekti 8 machų greitį Be to, jis būtų naudojamas kaip skraidantis bandymų poligonas, kuriame būtų galima išbandyti raketinį reaktyvinį lėktuvą. Tuomet orlaivis buvo pavadintas X-15A-2.
Papildomą greitį siekta pasiekti padidinus raketinio variklio veikimo laiką. Tam paprasčiausiai reikia a priori padidinti degalų ir (arba) degimo pajėgumą. Norint tai pasiekti,fiuzeliažas pailgintas ir įrengti du papildomi išoriniai bakai (po vieną kiekvienoje fiuzeliažo pusėje). Šie bakai iš pradžių buvo ištuštinti, o po to skrydžio metu išmesti ir sugrąžinti.
Tam, kad X-15 atlaikytų aukštesnę temperatūrą, nei tikėtasi, buvo nuspręsta jį padengti papildomu izoliacijos sluoksniu, kuris skrydžio metu palaipsniui suirtų. Jo šone buvo modifikuotas pilvo pelekas, kad į jį būtų galima įmontuoti 91 cm skersmens rampinį reaktyvinį lėktuvą. Kadangi nebebuvo klausimo apie apatinės dalies katapultavimą skrydžio metu, reikėjo padidinti prošvaisą.
Galiausiai, buvo įrengti nauji skyriai matavimo įrangai laikyti. Galiausiai X-15A-2 svėrė 10 tonų daugiau nei X-15. Dėl to taip pat reikėjo gerokai sustiprinti važiuoklę.
Šiam modeliui taip pat buvo suteikta teisė atlikti keletą bandymų ciklų, kurie vyko:
- 1964 m. birželio 15 d.: paskirtas pirmasis „nelaisvas” skrydis, užkabintas po transporto B-52 sparnu;
- 1964 m. birželio 25 d: pirmasis realus skrydis be bakų ir „ramjet”;
- 1965 m. vasario 17 d. – tai pirmasis skrydis su nauja matavimo įranga;
- 1965 m. lapkričio 3 d. – tai pirmasis skrydis su tuščiais išoriniais bakais;
- 1966 m. liepos 1ᵉʳ d. – pirmasis skrydis su pripildytais išoriniais bakais;
- 1967 m. rugpjūčio 21 d. – pirmasis skrydis su papildomu izoliacijos sluoksniu.
Pirmuosiuose skrydžiuose įvyko keletas incidentų dėl važiuoklės, linkusios išsiskleisti skrydžio viduryje. Tiesa, būtent X-15A-2 pasiekėgreičio rekordą, 1967 m. spalio 3 d. pasiekęs 7 272,68 km/h greitį. Tačiau šio skrydžio metu lėktuvo paviršiaus temperatūra pakilo virš numatytos 1 300 °C temperatūros. Dėl to buvo smarkiai pažeista dalis lėktuvo korpuso. Nors „North American” perduoda lėktuvą techniškai tvarkingą, jis galiausiai taip ir negrįžo į orą.
Ką reikia žinoti apie NASA X-43?
Kai kalbama apie NASA X-43, norėdami sužinoti daugiau apie šio modelio orlaivį, pirmiausia turite tiksliai žinoti, kokio tipo jis yra.
Tik tada galėsime kalbėti apie jo konstrukciją ir 10 Machų greičio rekordo planą.
Koks tai orlaivio tipas?”
„X-43A” yramažas nepilotuojamas prietaisas. Pagal profilį jis yra plokščias. Šis orlaivis pasižymi siaurėjančiomis „Waverider” konstrukcijos linijomis: 3,65 m ilgio, 1,5 m sparnų pločio, 0,60 m aukščio ir 1,2 t svorio. Taip pat svarbu pažymėti, kad šis orlaivis suprojektuotas naudojant „Scramjet” varomosios jėgos principą. Nuo 1918 m. įsivaizduojamą „scramjet” varomosios jėgos principą NASA žymi kaip aviacijos pasaulio
gralį.
Kokia problema turi būti išspręsta prieš jį projektuojant?
Įprastiniame variklyje į variklį patenkantį orą suspaudžia kompresorius. Tada degimo kameroje sumaišomas su degalais, po to išplečiamas turbinos, kuri varo kompresorių, ir iš variklio išstumiamas didesniu greičiu, nei į jį patekęs. Tačiau didėjant priekiniam greičiui aplinkos oro atžvilgiu, į variklį patenkančiam orui atvėsus, susidaro suspaudimas. Dėl to oras vis labiau įkaista dar prieš patekdamas į kompresorių.
Dėl mechaninių ir šiluminių priežasčių temperatūra besisukančiose dalyse, ypač turbinos įėjime, yra ribota. Siekiant išsaugoti šias dalis, kuo didesnis orlaivio greitis, tuo mažiau energijos gali būti tiekiama į degimo kamerą. Taip yra dėl to, kad oras jau bus sušilęs dėl sulėtėjusio oro įsiurbimo (ir kompresoriaus). Todėl įprastinio turboreaktyvinio lėktuvo trauka, važiuojant dideliu greičiu, mažėja. Ramjet yra pagrįstas tuo pačiu principu, tačiau oro suspaudimui naudoja tik srauto sulėtėjimą oro įsiurbimo angoje: kompresorių pakeičia jo forma. Tuomet nereikia turbinos, nes nėra kompresoriaus, kurį reikėtų varyti. Galiausiai greičio ribą lemia variklį sudarančių dalių šiluminė varža.
Pagrindinė problema kyla dėl to, kad ramjet turi pasiekti tam tikrą greitį, kad galėtų veikti savarankiškai. Naudojant lėktuvą nešėją, pavyzdžiui, bombonešį B-52, arba eksploatuojant turboreaktyvinį variklį, pavyzdžiui, „Leduc 022” arba „Nord 1500 Griffon II”. Tačiau problema išliko daugelyje situacijų. Šeštajame dešimtmetyje prancūzų inžinieriai nustatė, kad ramjetė neveikia esant mažam greičiui. Pavyzdžiui, esant mažam 1 Macho greičiui, garsusis „Leduc” į tūtos dujas išleisdavo nepanaudotų degalų. Net ir važiuojant didesniu nei 2 Machų greičiu, „Šiaurės 1500 Griffon II” pasižymėjo tomis pačiomis pasekmėmis.
Kadangi tuometiniai lydiniai negalėjo atlaikyti didesnių greičių, ramdžeto projektas buvo nutrauktas. Sukūrus naujus lydinius ir keramines medžiagas, pastaraisiais metais buvo galima atnaujinti hipergarsinio greičio (> 5 Machų) projektus. Šiuose projektuose teoriškai maksimaliai padidinamas ramdžeto arba „superžvaigždės” efektyvumas. Tačiau net ir tokiu atveju tik tuo atveju, jei degimas vyksta pakankamai greitai, kad būtų užbaigtas prieš išeinant iš tūtos ir taip būtų užtikrinta maksimali trauka.
NASA, norėdama ištirti visą greitį pasiekiančio ramdžeto veikimą be nuostolių, nusprendė pritaikyti savo bandymų aparatą raketoje „Pegasus”. Šia raketa pavyko pasiekti iš esmės hipergarsinį greitį, kuris siekė maždaug 6 machus. Šis pradinis greitis atskleidė visas X-43 ir jo patobulinto statinio variklio galimybes.
Dėl plano pasiekti 10 Machų greičio rekordą
Lėktuvas „X-43A” užkabintas ant raketos „Pegasus” nosies, galinčios jį iškelti į didesnį nei 6 Machų greitį. Pati ši raketa pritvirtinta po dešiniuoju sparnu milžiniško dvimotorio bombonešio B-52 „Balls 8”, atkurto eksperimentui.
- Iš pradžių
bombonešis pakyla į šiek tiek mažiau nei 13 000 metrų aukštį ir numeta „Pegasus” raketą. 15 m ilgio X-43A raketa 90 sekundžių projektuojamaį 29 000 metrų aukštį, suteikiant jai didesnį nei 7 machų greitį, ir numetama. - Vėliau laisvai skrendančio lėktuvo X-43A ramzdeitas įsijungia 12 sekundžių, kad per šį laikotarpį užtikrintų jo savarankišką skrydį 10 Machų greičiu.
- Tampa lėktuvas tada maždaug šešias minutes kontroliuojamai sklęsdamas atlieka aerodinaminių manevrų seriją, o po to neria į Ramųjį vandenyną.
Kas yra hipergarsinis greitis
Aerodinamikoje hipergarsinis greitis – tai greitis, kuris yra labai viršgarsinis. Paprastai laikoma, kad šis srauto režimaspasiekiamas nuo maždaug 5 Machų. Hipergarsinis režimas yra viršgarsinio režimo poaibis.
Hipergarsinis srauto režimas pasiekiamas, kai tekančiose dujose vyksta molekulinės disociacijos reakcijos: pastarosios vietomis gali būti tokios karštos, kad susidaro plazma. Tuomet dažnai pakinta įprastinės srauto savybės (ribinis sluoksnis, turbulencija).
Hipergarsiniams srautams tirti reikia labai specialių aerodinaminių tunelių arba naudoti skaičiavimo kodus, kuriuose reikia atsižvelgti į molekulinę disociaciją. Hipergarsiniai srautai daugiausia domina tiriant srautus, su kuriais susiduriama grįžtant į atmosferą:
- Apie grįžtančias kovines galvutes balistinės raketos ;
- Apie raketas arba kosminės kapsulės.
;
Jei norite sužinoti daugiau, apsilankykite svetainėje Military Surplus.
