Experimentálne lietadlo Bell X-1

Bell X-1 vznikol v šiestich exemplároch, ktoré podnikli spolu 236 letov, pri ktorých boli tri X-1 zničené (bez strát na životoch). Bell X-1 dosiahol maximálnu rýchlosť M = 2,44 (12. decembra 1953) a najvyšiu výšku 27 565 m (26. augusta 1954).
Výkony lietadiel počas 2. svetovej vojny prudko vzrástli, avšak konštruktérom sa do cesty postavil málo známy jav - stlačiteľnosť vzduchu. Koncom vojny najvýkonnejšie stíhacie lietadlá dosahovali pri strmhlavom lete rýchlosti okolo 800 km/h. Pri nich nastávali vážne problémy so zmenami vo vyvážení a náhlym nárastom odporu, ktoré skončili niekedy deštrukciou lietadla. V tej dobe sa viedli spory o tom, či pilotované lietadlo môže lietať nadzvukovou rýchlosťou. S problémom sa borili tak experti nemeckých konštruktérskych dielní, ako aj Sovietski, britskí a americkí technici.
Iniciátorom vývoja transonického lietadla sa stala vládna civilná organizácia NACA, ktorá bola predchodkyňou dnešnej NASA. Vzhľadom na to, že NACA nemala finančné možnosti projekt uskutočniť, prizvala k projektu výskumné tými vojenského a námorného letectva. Obe vojenské zložky financovali vlastný projekt podľa doporučení NACA s jedným výrazným rozdielom - vojenské letectvo oproti prúdovému pohonu navrhovanému NACA presadilo pohon raketovým motorom. Projekt vojenského letectva označený MX-524 po dlhých jednaniach realizovala firma Bell. Projekt námorníctva vyústil do typu Douglas D-558-1 Skystreak, ktorý však rýchlosť zvuku neprekročil.

Vývoj vo firme Bell pracovala skupina konštruktérov pod vedením Roberta J. Woodsa. Lietadlo z ich konštrukčnej dielne malo vo výške 10 668 metrov a po dobu minimálne dvoch minút, dosahovať rýchlosť 1287 km/h. Výrobcu pre pohonnú raketovú jednotku našli vo firme Reaction Motors Incorporated (Pompton Lakes). Aj keď konštruktéri zvažovali možnosť použiť šípovité krídlo, lietadlo dostalo nakoniec konvenčné. Trup mal tvar projektilu. Pre dosiahnutie uvedených výkonov bolo rozhodnuté lietadlo vynášať do vzduchu upraveným bombardérom Boeing B-29 Superfortress.
Ministerstvo obrany objednalo vo firme Bell tri experimentálne lietadlá Model 44, letectvom označované MX-1, neskôr XS-1 (eXperimental Supersonic) a nakoniec iba X-1. Jeden vyrobený stroj mal prechádzať výskumom v rámci vojenského letectva, ďalší mal slúžiť NACA a posledný mal ostať u výrobcu.
Technický popis
Bell X-1 bol výskumný 1-miestny 1-motorový raketový stredoplošník celokovovej konštrukcie. Zhotovený bol z hliníkových zliatin. Drak bol dimenzovaný pre násobky preťaženia -10g až +18g. Lietadlo malo 3-kolesový podvozok, ktorý sa vysúval jednorazovo pomocou stlačeného dusíka.
Pohonnou jednotkou bol motor XLR11-RM-3 (X-1 č.1 a 2) alebo XLR11-RM-5 vyrobený firmou Reaction Motors Inc. Išlo o 4-komorový motor s maximálnym celkovým ťahom 26,7 kN. Ťah nebol regulovateľný, preto sa ovládal selektívnym zapínaním alebo vypínaním jednotlivých komôr.
Raketoplány X-1 niesli okolo 450 kg rôznych výskumných zariadení (X-1 č.2 napríklad niesol zapisovače údajov rýchlomeru, výškomeru, zátačkomeru, uhlu sklzu, síl na riadiacej páke a pedáloch, údaje o polohe krídel, smerovky, výškovky či stabilizátoru). Bell X-1 napríklad aj vysielač telemetrických údajov (na zem sa prenášali rýchlosť, výška, poloha krídel a výškovky). V krídle sa nachádzalo bolo 400 sond na meranie tlaku vzduchu na povrchu lietadla.
X-1 X-1A X-1E
Rozpätie (m): 8,54 8,53 6,92
Dĺžka (m): 9,41 10,83 9,45
Výška (m): 3,31 3,24 3,30
Nosná plocha (m²): 12,08 12,8 10,68
Vzletová hmotnosť (kg): 5557 7478 6690
Maximálna rýchlosť (km/h): 3175 3296 3107
Dostup (m): 21 916 27565 22860
Prvá generácia X-1
Prvý exemplár X-1 so sériovým číslom 46-062 vyšiel z montážnej haly vo Wheatfiedlde (štát New York) 27. decembra 1945. 19. januára 1945, bol v rámci skúšobných letov, prevezený na podvozku B-29 na Floridu, kde uskutočnilo lietadlo celkovo desať kĺzavých letov bez motora. Ostré skúšky sa konali v riedko obývanej oblasti vyschnutých jazier v Mohawskej púšti v Kalifornii, na základňu Muroc Dry Lake (od roku 1950 nazývanou Edwards AFB). Ako prvý na základňu na jeseň dorazil druhý vyrobený exemplár so sériovým číslom 46-063. Ten po kĺzavých letoch 9. decembra 1946 uskutočnil aj prvý let so zapnutým motorom. Prvý vyrobený X-1 sa dostal po modifikáciách na základňu až na jar 1947. Do konca mája 1947 ku dňu ukončenia skúšok výrobcom obe lietadlá uskutočnili 36 letov s maximálnou dosiahnutou rýchlosťou M = 0,82. 5. júna 1947 predviedol továrny pilot X-1 združeniu leteckých publicistov a typu sa ujalo vojenské letectvo.

Vojenské letectvo vybralo pre X-1 testovacieho pilota Charlesa E. Yeagera, stíhacieho pilota s bohatou kariérou. V bojoch Druhej svetovej vojny zostrelil 13 nemeckých lietadiel, a po tom, čo bol zostrelený nad nepriateľským územím prešiel cez Pyreneje do Španielska a vrátil sa k svojej jednotke do Anglicka.
Prvý zoznamovací let Yeager uskutočnil 6. augusta 1947. Pri svojom desiatom lete dosiahol rýchlosť M = 0,91. O mesiac neskôr sa machometer zastavil na hodnote M = 0,94, avšak pozemné merania stanovili dosiahnutú hodnotu na M = 0,997. Podľa plánu mala byť rýchlosť zvuku prekročená pri následujúcom lete. Počas víkendu však Yeager spadol z koňa, zlomil si dve rebrá a mal problémy s pohybom pravej nohy. Pred štartom o udalosti povedal len priateľovi Jackovi Ridleyovi. Ten mu údajne pred utorňajším letom prepašoval do kabíny násadku na zmeták aby bezbolestne dosiahol na niektoré ovládače.
V utorok 14. októbra 1947 o 10:26 osádka B-29 odhodila vo výške 6100 metrov pri rýchlosti 400 km/h oranžový raketoplán (46-062). Vo výške 11 000 metrov prešiel do vodorovného letu. V tretej minúte od odhodenia, vo výške 13 000 metrov, dosiahlo lietadlo rýchlosť M = 1,02 a krátko nato poskočí na M = 1,06. Rýchlosť zvuku bola prekonaná. Po vypnutí motoru nasledoval dlhý kĺzavý let, končiaci pristátím na dne vyschnutého jazera Rogers Dry Lake. V novembri dosiahol Yeager rýchlosť M = 1,35 (1456 km/h). Informácia sa na verejnosť dostala až koncom decembra 1947.
Začiatkom roku 1948 podnikli prvé lety aj ďalší piloti – kpt. James Fitzgerald a Herbert Hoover. Druhý menovaný, pilot NACA, sa stal prvým civilným pilotom, ktorý 10. marca 1948 prekročil rýchlosť zvuku. Prvé dve lietadlá X-1 pilotovalo celkom sedemnásť pilotov.
Po prekonaní rýchlosti zvuku boli v roku 1948 traja hlavní participanti programu ocenení cenou Collier Trophy. Cenu od prezidenta Trumana prevzali pilot kpt. Yeager, Larry Bell za Bell Aircraft a John Stack za NACA.
Prvý sériový X-1 slúžil vojenskému letectvu. Druhý, ktorý mal hrubší profil krídla, slúžil NACA na podrobnejší (a pomalší) výskum jednotlivých režimov letu, stability a ovládateľnosti lietadla.
16. apríla 1948 došlo na stroji č.2 pri 88 lete k zlyhaniu podvozku počas pristávania. Oprava trupu trvala do konca septembra. Problémy s podvozkom mal začiatkom júna aj prvý stroj, ktorý sa obnovenia letov dočkal až v decembri.
5. januára 1949 sa uskutočnil jediný let X-1 s konvenčným štartom. Yeager sa s X-1 č.1 po 700 metrov dlhom rozbehu na dne vyschnutého jazera Rogers odpútal pri rýchlosti 273 km/h od zeme. V priebehu 1 minúty a 40 sekúnd vystúpal do výšky 7000 metrov. V tejto výške zastavil motor, vypustil zvyšok paliva a po 8 minútach pristál.
Experimentálne lety sa nezaobišli ani bez vážnych technických problémov. 11. novembra 1949 zažil kpt. Jack Ridley pri svojom prvom lete malý požiar motora. Krátko sa podobná udalosť prihodila aj plukovníkovi Albertovi Boydovi. Major Frank Everest, ktorý bol určený pre pokusy o maximálny dostup, (25. marca vyskúšal čiastočný výškový kompenzačný oblek T-1), musel pristávať s poškodeným lietadlom po tom, čo mu 2. mája 1950, pri 113. lete programu, explodoval motor a zablokoval smerovku. 25. augusta, pri štvrtom pokuse o rekordnú výšku, došlo v 21 000 metroch k dekompresii kabíny. Udalosť si vynútila prvé núdzové použitie výškového obleku a ten Everestovi zachránil život. Pri pokuse bola dosiahnutá výška 21 916 m, ktorá bola maximálnou dosiahnutou rýchlosťou X-1 pôvodnej verzie.
Posledný let prvého vyrobeného X-1 uskutočnil Yeager 12. mája 1950 pre účely natáčania filmu Jet Pilot. Nasledovala renovácia stroja a jeho odovzdanie múzeu. Najslávnejší vyrobený X-1 je vystavený v National Air and Space Museum, Washington D.C.
Druhý raketoplán X-1 naďalej pokračoval v meraniach pre NACA. Taktiež sa skúšal nastaviteľný usporiadanie stabilizátora vodorovnej smerovej plochy. Pri 139. lete programu dosiahol 26. mája 1949 John Griffith rýchlosť M = 1,2, ktorá sa stala maximálnou rýchlosťou X-1 č.2 v pôvodnom usporiadaní. Pri pristávaní došlo k deštrukcii predného podvozku a lietadlo sa muselo podrobiť 2 mesačnej oprave. Po nej sa uskutočnilo ešte niekoľko ďalších letov, ale kvôli korodujúcej palivovej nádrži, prešiel raketoplán polročnou generálnou opravou. Po 23. októbri 1951 (po ďalších 18 letoch) došlo opäť k prerušeniu lietania na X-1 č.2 (kvôli problémom s nádržami stlačeného dusíka). Neskôr bol X-1 č.2 prestavaný na verziu X-1E.
V prvej sérii bol postavený ešte tretí raketoplán X-1. Ten sa na základňu Edwards dostal až v apríli 1951, kvôli trojročnému zdržaniu vývoja nízkotlakovej palivovej sústavy (prvé dva exempláre mali vysokotlakovú). Zálet bez spusteného motora uskutočnil 20. júla 1951 pilot NACA Joseph Cannon. 9. novembra 1951 bol však pri druhom lete tretí exemplár X-1 stratený. Pri lete v podvese mal Cannon problémy s uzatvorením dverí kabíny a neúmyselne prepol spínače pre núdzové vypustenie pohonných hmôt. Let bol kvôli strate tlaku dusíka odvolaný a nasledovalo riskantné pristátie bombardéru B-50 aj s podveseným X-1. Počas vyprázdňovania nádrží paliva na zemi došlo k požiaru a následnej explózii raketoplánu, pri ktorej nebol nikto zranený. Po štyroch rokoch po zničení X-1A sa našla najpravdepodobnejšia príčina nehody - materiál, z ktorého bolo zhotovené tesnenie palivovej sústavy.
Druhá generácia X-1
Vojenské letectvo rozhodlo už v novembri 1947 o pokračovaní vývoja a podpísalo zmluvu s firmou Bell na výrobu ďalších štyroch X-1. Pri vývoji sa vychádzalo zo skúseností s Bell X-1 prvej série. Zámerom bolo odstrániť niektoré nedostatky v ovládateľnosti raketoplánu pri určitých fázach letu (strata účinnosti výškovky pri rýchlostiach M = 0,70 až M = 0,92, nutnosť výraznej korekcie smeru letu pri M = 0,92 a pod.). Boli zväčšené palivové nádrže pre dlhšie trvajúce lety, vylepšený rozvod paliva a zjednodušené ovládanie. Najviditeľnejšou vizuálnou zmenou bol nový kryt kabíny.
Z objednávky zrealizované tri raketoplány: X-1A, X-1B a X-1D. Nepostavený zostal X-1C, ktorý mal byť použitý ako nadzvuková skúšobňa palubných zbraní. Keďže v tej dobe už existovala nadzvuková a neexperimentálna stíhačka F-100, vojenské letectvo od stavby upustilo.

X-1A
14. februára 1953 bol X-1A (48-1384) zalietaný pilotom Jeanom Zieglerom, ktorý so strojom uskutočnil aj prvý motorový let (21. 2.) a ďalšie 3 lety. 12. mája však prišiel o život pri lete na druhom prototype Bell X-2.
Ďalší let na X-1A sa uskutočnil až 21. novembra 1953. Raketoplán pilotoval Yeager, ktorý dostal za úlohu vytvoriť nový rýchlostný rekord (blížilo sa 50. výročie prvého motorového letu bratov Wrightovcov a námorné letectvo US Navy navyše 20. novembra prekonalo na lietadle Douglas D-558-II Skyrocket dvojnásobnú rýchlosť zvuku). Pri svojom prvom zoznamovacom lete (celkovo siedmom na X-1A) dosiahol Yeager rýchlosť M = 1,15; pri druhom M = 1,5 a pri treťom už M = 1,9.
Štvrtý let sa uskutočnil 12. decembra 1953. Lietadlo pilotoval Yeager ďaleko mimo pôvodného letového režimu (skúšky v aerodynamickom tuneli boli napríklad uskutočnené len do rýchlosti M = 2). Už predtým ako raketoplán vo výške 22 600 m dosiahol rýchlosť k M = 2,44, začal X-1A pozdĺžne aj smerovo kmitať. Po vypnutí motora sa lietadlo stalo úplne neovládateľné. Yeager sa snažil získať kontrolu nad strojom maximálnym vychýlením kormidiel. Prudké pohyby lietadla následne spôsobili, že pilot čiastočne upadol do bezvedomia (palubné záznamníky zaznamenali zmeny preťaženia v rozmedzí -1 až +8g). Stroj sa 70 sekúnd nekontrolovane rútil k zemi, pričom stratil 16 000 metrov výšky. Nakoniec lietadlo už v podzvukovej rýchlosti samovoľne prešlo do vývrtky. Yeager sa zorientoval a po ďalších 2000 metroch lietadlo ovládol, dokĺzal a pristál na dno vyschnutého jazera Rogers. Po pristáti povedal: Viete, keby som mal vystreľovacie sedadlo už by ma v tom lietadle nikto nevidel. Tento let bol zároveň aj jeho posledným na lietadlách typu X-1.
Po dodatočných testoch v aerodynamickom tuneli bola ako príčina chovania X-1A označená najmä strata účinnosti tenkých stabilizačných plôch (k rovnakým javom došlo aj pri poslednom lete Bell X-2 dňa 27. septembra 1956, pri ktorom zahynul kpt. Milburn Apt). Na základe týchto varovaní boli úspešne navrhnuté smerové plochy na X-15.
Vojenské letectvo rozhodlo, že s X-1A už rýchlosť M = 2 neprekročí a sústredilo sa na výškové lety. Úloha pilota pripadla majorovi Arthurovi Murrayovi. Najvyššiu výšku dosiahol 26. augusta 1954 - 27 565 metrov.
Lety X-1A prevzala NACA, pre ktorú firma Bell lietadlo vybavila vystreľovacím sedadlom. Prvý let X-1A v službách NACA sa uskutočnil 20. júla 1955. Rovnaký pilot, Joseph Walker, mal pilotovať 8. augusta aj druhý let. Pri stúpaní v podvese pod B-29 však došlo k výbuchu. Walker preliezol späť do materského lietadla. Piloti v sprievodných lietadlách (medzi nimi aj Neil Armstrong) hlásili malý požiar na palube. Drak lietadla bol poškodený, raketoplán oproti B-29 poklesol a navyše sa mu vysunul podvozok. Keďže vysunutý podvozok bol nižšie ako podvozok B-29 osádka bombardéru musela stroj odhodiť na strelnicu základne Edwards. Pri dôslednom prešetrení udalosti našli komisári príčinu - kožené impregnované tesnenie firmy Ulmer, ktoré tvorilo v spojení s kvapalným kyslíkom výbušninu. V ostávajúcich raketoplánoch bolo tesnenie preventívne vymenené.
X-1B
Raketoplán X-1B (48-1385) sa na základňu Edwards dostal v júli 1954. Prvý kĺzavý let sa uskutočnil 24. septembra 1954 a prvý so zapnutým motorom 8. októbra. V tomto období slúžil rôznym pilotom najmä na zoznamovacie lety.

Neskôr raketoplán prešiel do služieb NACA. Po inštalácii ďalších skúšobných prístrojov s ním od 14. augusta 1956 začal lietať pilot NACA John B. McKay. Nalietal s X-1B celkovo 12 letov, ktoré slúžili najmä na meranie rozloženia teplôt pri aerodynamickom ohreve. Po ňom na X-1B absolvoval svoj zoznamovací let pilot Neil Armstrong. Následne firma Bell vybavila lietadlo svojim novovyvinutým reaktívnym zariadením - inštalovala trysky na konce krídel. Armstrong uskutočnil tri testovacie lety, pri ktorých sa testovala možnosť ovládateľnosti pomocou trysiek (zhromažďovali sa údaje pre X-15). Tieto lety boli zároveň aj poslednými na X-1B. Raketoplán celkovo absolvoval 27 letov a dnes je vystavený v múzeu USAF vo Wright-Patterson AFB (štát Ohio).
X-1D
X-1D (48-1386) bol prvým dokončeným exemplárom druhej série. Prvý let bez zapnutia motorov podnikol 24. júla 1951 pilotovaný Jeanom Zieglerom. Pri druhom pokuse dňa 22. augusta krátko pred odhodením explodovala nádrž na kvapalný kyslík. Pilot Frank Everest okamžite preliezol naspäť do kabíny B-50. Osádka bombardéru vzápätí raketoplán odhodila do púšte, kde skončil v troskách.

X-1E
Označenie X-1E sa ušlo druhému vyrobenému X-1 prvej série (46-063). Po odstávke a haváriách X-1 (#3) a X-1D bolo rozhodnuté výrazne modifikovať X-1 č.2 a zapojiť ho opäť do programu letov. Verzia dostala označenie X-1E. Úpravy boli obdobné ako u lietadiel 2. série (inštalácia nízkotlakového systému rozvodu paliva a okysličovadla, nový kryt kabíny). Ďalej bola inštalovaná vystreľovacia sedačka a krídla vymenené za kratšie s tenším profilom. Motor bol vymenený za lepší (RMI LR8-RM-5).
Zálet a ďalších 20 letov s X-1E vykonal pilot Joseph Walker. 8. októbra 1957 dosiahol rýchlosť M = 2,24, čo bol najvyšší výkon dosiahnutý na tomto raketopláne. Na zvýšenie stability boli pridané 2 kýlové plochy pod zadnú časť trupu.
Po strate oboch strojov Bell X-2 plánovala NACA s X-1E dosiahnuť rýchlosť M = 3. Preto sa rozhodla laborovať s energetickejším palivom nazvaným U-Delta (alebo Hydyne). Táto pohonná hmota poháňala X-1E len jeden krát - pri poslednom lete na X-1E (6. november 1958, pilotom bol John McKay). Revízia na röntgenových snímkoch po lete objavila trhliny na palivovej nádrži. Keďže NACA už pripravovala lety na X-15, rozhodla sa ukončiť lety X-1E.

Text Priemyselná evolúcia : Studená vojna / 1947 / ■ USA 14. október 1947
PRIESTOR PRE PLANÉTU ZEM
Články, ktoré tvoria jadro týchto stránok, sú súčasťou Kroniky o histórii sveta a úlohe priemyslu vo formovaní jeho spoločenských, kultúrnych a politických hnutí.
Bolo to v roku 1999 a prvý záznam kroniky hovoril o útoku spojeneckých vojsk na Juhosláviu, zapisoval som si údaje o obetiach ... Mená tých, ktorí boli za vzniknutú situáciu zodpovední. Kronika Priemyselná evolúcia sa od tej doby rozrástla na stovky strán dlhý dokument, plný historických okamihov a ľudského prežívania. Od čias Francúzskej revolúcie, ktorú považujem za prvý významný medzník modernej histórie priemyselnej revolúcie, až po Kozmické ťaženie, ktoré ako vrchol vedeckotechnického snaženia človeka, korunoval toto obdobie.
KONTAKTUJTE NÁS
Autor textov a správca webovej loklaity
行星地球空間
فاصله برای سیاره زمین
Priestor pre planétu zem
Planeta terrae spatium
Space for planet earth
Простор за планету Земљу
Космические для планеты Земля
Espace pour la planète terre
Raum für Planet Erde
Espacio para el planeta tierra
Miejsce na planecie Ziemia
ग्रह पृथ्वी के लिए अंतरिक्ष
الفضاء لكوكب الأرض
שטח עבור כדור הארץ


