Bell X-2 - Bell X-2

X-2
X-2 med sammenklappet næsehjul - GPN-2000-000398.jpg
Bell X-2 # 2 med et sammenbrudt næse landingsudstyr, efter landing på den første svæveflyvning, den 22. april 1952 på Edwards Air Force Base.
Rolle Undersøg fly
National oprindelse Forenede Stater
Fabrikant Bell Aircraft
Første fly 18. november 1955 (første motorflyvning) 27. juni 1952 (første glide)
Pensioneret 27. september 1956
Primære brugere United States Air Force
National Advisory Committee for Aeronautics
Antal bygget 2

Den Bell X-2 (øgenavnet "Starbuster") var en X-planet forskning fly bygget til at undersøge flyveegenskaber i Mach 2-3 rækkevidde. X-2 var et raketdrevet forskningsfly, der blev fløjet, udviklet i 1945 af Bell Aircraft Corporation, United States Air Force og National Advisory Committee for Aeronautics (NACA) for at udforske aerodynamiske problemer med supersonisk flyvning og for at udvide hastigheds- og højderegimer opnået med den tidligere X-1-serie af forskningsfly.

Design og udvikling

Bell X-2 blev udviklet til at tilvejebringe et køretøj til at undersøge flyveegenskaber ved hastigheder og højder ud over Bell X-1 og D-558 II kapaciteter , mens man undersøgte aerodynamiske opvarmningsproblemer i det, der dengang blev kaldt den "termiske krat ".

Bell X-2 havde en forlænget udviklingsperiode på grund af de nødvendige fremskridt inden for aerodynamisk design, styresystemer, materialer, der bevarede tilstrækkelige mekaniske egenskaber ved høj temperatur og andre teknologier, der skulle udvikles. Ikke kun skubbet X-2 konvolutten af ​​bemandet flyvning til hastigheder, højder og temperaturer ud over ethvert andet fly på det tidspunkt, det var banebrydende for gasdrevne raketmotorer i amerikanske fly (tidligere demonstreret på Me 163B under Anden Verdenskrig) og digital flyvning simulering. Den XLR25 raket motor, bygget af Curtiss-Wright , var baseret på den jævnt variabel stak JATO motor bygget af Robert Goddard i 1942 for søværnet.

At yde tilstrækkelig stabilitet og kontrol for fly, der flyver med høje supersoniske hastigheder, var kun en af ​​de største vanskeligheder for flyforskere, da de nærmede sig Mach 3. For ved hastigheder i regionen vidste de, at de også ville begynde at støde på en "termisk barriere" alvorlige opvarmningseffekter forårsaget af aerodynamisk friktion . Konstrueret af rustfrit stål og en kobber - nikkel legering , K-Monel, og drevet af en flydende drivmiddel (alkohol og oxygen) to-kammer XLR25 2.500 til 15.000 lbf (11 til 67 kN) havoverfladen tryk, kontinuerligt throttleable raketmotoren , den fejet ving X-2 blev designet til at sonde den supersoniske region.

Operationel historie

  • X-2 lige efter at være blevet droppet.

    X-2 lige efter at være blevet droppet.

  • X-2, besætning, B-50 moderskib og supportudstyr.

    X-2, besætning, B-50 moderskib og supportudstyr.

  • X-2-flyvning.

    X-2's dobbelte sæt støddiamanter i udstødningsrøret, der er karakteristisk for supersoniske forhold fra en to-kammer raketmotor.

Efter en drop-lancering fra en modificeret B-50- bombefly afsluttede Bell-testpilot Jean "Skip" Ziegler den første ubådige glideflyvning af en X-2 på Edwards Air Force Base den 27. juni 1952. Ziegler og fly nr. 2 (46-675 ) blev efterfølgende tabt den 12. maj 1953 i en eksplosionsflyvning under en flyveflyvning beregnet til at kontrollere flyets flydende ilt-system. Et B-50 besætningsmedlem, Frank Wolko, blev også dræbt under hændelsen. Vraget af flyet faldt i Lake Ontario og blev ikke genvundet.

Oberstløjtnant Frank K. "Pete" Everest afsluttede den første motorflyvning i fly nr. 1 (46-674) den 18. november 1955. På tidspunktet for hans niende og sidste flyvning i slutningen af ​​juli 1956 var projektet år efter planen. , men han havde etableret en ny hastighedsrekord på Mach 2,87 (1.900 mph, 3.050 km / t). Omkring dette tidspunkt demonstrerede YF-104A hastigheder på Mach 2.2 eller 2.3 i en fighterkonfiguration. X-2 levede op til sit løfte, men ikke uden vanskeligheder. Ved høje hastigheder rapporterede Everest, at dets flykontrol kun var marginalt effektiv. Højhastigheds center for trykforskydninger sammen med fin aeroelasticitet var vigtige faktorer. Desuden foreslog simulering og vindtunnelundersøgelser kombineret med data fra hans flyvninger, at flyet ville støde på meget alvorlige stabilitetsproblemer, da det nærmede sig Mach 3.

Kaptajner Iven C. Kincheloe og Milburn G. "Mel" Apt fik tildelt jobet med "kuvertudvidelse", og den 7. september 1956 blev Kincheloe den første pilot nogensinde til at klatre over 30.500 m, da han fløj X- 2 til en tophøjde på 126.200 ft (38.470 m). Bare 20 dage senere, om morgenen den 27. september, blev Apt lanceret fra B-50 til sin første flyvning i et raketfly. Han havde fået besked på at følge den "optimale maksimale energiflyvning". Med dyseforlængere og en længere end normal motorkørsel fløj Apt en ekstraordinær præcis profil; han blev den første mand til at overstige Mach 3 og nåede Mach 3.2 (2.094 mph, 3.370 km / t) ved 65.500 ft (19.960 m).

Flyvningen havde været fejlfri til dette punkt, men kort efter at have nået topfart forsøgte Apt en bankvending, mens flyet stadig var over Mach 3 (forsinket instrumentering kan have indikeret, at han fløj i en lavere hastighed, eller måske frygtede han, at han også kom på afveje langt fra sikkerheden på hans landingssted på Rogers Dry Lake ). X-2 tumlede voldsomt ude af kontrol, og han befandt sig i at kæmpe med tre sekventielle koblingstilstande, kontrolkobling, inerti-rullekobling og supersonisk spinding. " Inertiakobling " og et subsonisk omvendt spin havde overhalet Chuck Yeager i X-1A næsten tre år før. Yeager var, selvom den blev udsat for meget højere køretøjsinertialkræfter, i stand til at komme sig. Apt forsøgte at komme sig efter et spin, men kunne ikke. Rorlåsen var stadig aktiveret i forsøget på opsving. Han fyrede udkastningskapslen, som i sig selv kun var udstyret med en relativt lille drogue-faldskærm . Apt blev sandsynligvis deaktiveret af de alvorlige frigørelsesstyrker. Da kapslen faldt i flere minutter til ørkenbunden, gik han ikke ud, så han kunne bruge sin personlige faldskærm før stød på jorden og blev dræbt. Flyet fortsatte med at flyve i en række glider og boder, før de landede og brød i tre stykker (adskilt fra kapslen). Et forslag om at redde flyet og ændre det til et hypersonisk testprogram blev ikke godkendt. Flyet blev skrottet.

  • Crash-sted i ørkenen nær Edwards Air Force Base.

    Crash-sted i ørkenen nær Edwards Air Force Base.

  • To stykker af X-2 på nedstyrtningsstedet.

    To stykker af X-2 på nedstyrtningsstedet, fem miles fra, hvor flugtkapslen landede.

  • X-2s flugtkapsel på nedbrudsstedet.

    X-2s flugtkapsel på nedbrudsstedet.

  • Cockpit til X-2s flugtkapsel ved nedbrudssiden.

    Cockpit til X-2s flugtkapsel ved nedbrudssiden.

  • Vrag fra kaptajn Mel Apt's fatale nedbrud i X-2 (46-674).

    Vrag fra Apt's fatale nedbrud i X-2.

Den efterfølgende undersøgelse af X-2s fatale flyvning rejste adskillige medvirkende faktorer til styrtet - stort set med fokus på Apt's beslutning om at dreje flyet, mens det stadig var over Mach 3. Nogle citerede hans manglende erfaring med raketfly, men som historikeren Chris Petty bemærker , "han havde faktisk fløjet den komplekse profil næsten perfekt, men dette, kombineret med yderligere sekunders tryk fra XLR25 [motor], havde ført X-2 langt ud over videnrammen og ind i den usikre stabilitet, som GEDA forudsagde [ Computer fra Goodyear Electronic Differential Analyzer ]. " Kort sagt antyder Petty, at Apt gjorde sit job for godt og muligvis er blevet skubbet til at overstige Mach 3 af AFFTC og modstridende prioriteter inden for det. Petty citerer basechef General Stanley Holtoner: "Jeg tror, ​​at enhver tilsynsmand fra mig og ned har kritiseret sig selv, for hvis vi havde bedt denne dreng [Apt] om at stoppe ved en bestemt hastighed, ville dette ikke være sket."

Et punkt, der blev klart allerede før efterforskningen, var at X-2s flugtmekanisme var sørgeligt utilstrækkelig. Ifølge rapporteringen fra The New York Times om begivenheden havde Everest kritiseret den relativt nye aftagelige kapsel og hævdede, at "en vis sikkerhed var blevet ofret frem for at forsinke X-2-flyvetestene, mens flugtmekanismen blev ændret." En anden NACA-forskerpilot, Scott Crossfield , beskrev det mere blankt som en "måde at begå selvmord på for at undgå at blive dræbt."

Mens X-2 havde leveret værdifulde forskningsdata om højhastigheds aerodynamisk varmeopbygning og ekstreme flyveforhold i høj højde (selvom det er uklart, hvor meget, da Lockheed X-7 og IM-99 var blandt de bevingede køretøjer, der kørte ved sammenlignelige eller højere hastigheder i denne æra) afsluttede denne tragiske begivenhed programmet, før National Advisory Committee for Aeronautics kunne påbegynde detaljeret flyforskning med flyet. Søgningen efter svar på mange af gåderne med high-Mach-flyvning måtte udsættes til ankomsten tre år senere af det mest avancerede af alle de eksperimentelle raketfly, den nordamerikanske X-15 .

Flyvetestprogram

To fly afsluttede i alt 20 flyvninger (27. juni 1952 - 27. september 1956).

  • 46-674 : syv svæveflyvninger, 10 motoriserede flyvninger, styrtede ned 27. september 1956, efterfølgende skrottet
  • 46-675 : tre svæveflyvninger, ødelagt den 12. maj 1953

Specifikationer (X-2)

X-2 3-view.svg

Data fra konceptfly: prototyper, X-fly og eksperimentelle fly

Generelle egenskaber

Ydeevne

  • Maksimal hastighed: 2.094 mph (3.370 km / t, 1.820 kn)
  • Maksimal hastighed: Mach 3.196
  • Serviceloft: 126.200 fod (38.500 m)

Bemærkelsesværdige optrædener i medierne

Hovedartikel: Aircraft in fiction § Bell X-2

Se også

Fly af sammenlignelig rolle, konfiguration og æra

Relaterede lister

Referencer

Bibliografi

  • Everest, oberstløjtnant Frank og Guenther, John. Den hurtigste mand i live . New York, EP Dutton, 1958. LoC 57-8998.
  • Hallion, Dr. Richard P. "Saga of the Rocket Ships." AirEnthusiast Five , november 1977 - februar 1978. Bromley, Kent, UK: Pilot Press Ltd., 1977.
  • Machat, Mike. "Farveskemaer for Bell X-2." Airpower , bind 35, nr. 1. januar 2005.
  • Matthews, Henry. Sagaen om Bell X-2, den første af rumskibene . Beirut, Libanon: HPM-publikationer, 1999.
  • Petty, Chris (2020). Beyond Blue Skies: The Rocket Plane Programmer, der førte til rumalderen . Lincoln, NE: University of Nebraska Press. s. 133–138. ISBN 978-1-4962-2355-5. OCLC  1193585597 .
  • Whitford, Ray (1997). "Lektioner fra Bell X-2-programmet" . SAE-transaktioner . 106 : 1407–1421. ISSN  0096-736X .
  • Winchester, Jim. "Bell X-2." Konceptfly: Prototyper, X-fly og eksperimentelle fly . Kent, UK: Grange Books plc, 2005. ISBN  978-1-84013-809-2 .

eksterne links