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Campana X-2

El Bell X-2 (apodado "Starbuster" [1] ) era un avión de investigación X-plane construido para investigar las características de vuelo en el rango Mach 2-3. El X-2 era un avión de investigación de ala en flecha propulsado por cohetes desarrollado conjuntamente en 1945 por Bell Aircraft Corporation, la Fuerza Aérea de los Estados Unidos y el Comité Asesor Nacional de Aeronáutica (NACA) para explorar los problemas aerodinámicos del vuelo supersónico y ampliar la regímenes de velocidad y altitud obtenidos con la serie anterior de aviones de investigación X-1 .

Diseño y desarrollo

El Bell X-2 fue desarrollado para proporcionar un vehículo para investigar características de vuelo a velocidades y altitudes superiores a las capacidades del Bell X-1 y D-558 II , mientras se investigaban problemas de calentamiento aerodinámico en lo que entonces se llamaba el "matorral térmico". ". [2]

El Bell X-2 tuvo un período de desarrollo prolongado debido a los avances necesarios en diseño aerodinámico, sistemas de control, materiales que conservaban propiedades mecánicas adecuadas a alta temperatura y otras tecnologías que debieron desarrollarse. El X-2 no sólo superó los límites del vuelo tripulado a velocidades, altitudes y temperaturas superiores a las de cualquier otro avión de la época, sino que fue pionero en el uso de motores de cohetes aceleradores en aviones estadounidenses (demostrado anteriormente en el Me 163B durante la Segunda Guerra Mundial) y de vuelo digital. simulación. [3] El motor de cohete XLR25, construido por Curtiss-Wright , se basó en el motor JATO de empuje suavemente variable construido por Robert Goddard en 1942 para la Armada. [4]

Proporcionar estabilidad y control adecuados a los aviones que vuelan a altas velocidades supersónicas fue sólo una de las principales dificultades que enfrentaron los investigadores de vuelo cuando se acercaron a Mach 3. Porque, a velocidades en esa región, sabían que también comenzarían a encontrar una " barrera térmica ", Efectos severos de calentamiento causados ​​por la fricción aerodinámica . Construido con acero inoxidable y una aleación de cobre y níquel , K-Monel, y propulsado por un propulsor líquido (alcohol y oxígeno) de dos cámaras XLR25 de 2.500 a 15.000 lbf (11 a 67 kN) de empuje al nivel del mar, motores de cohetes con aceleración continua, el El Bell X-2 de ala en flecha fue diseñado para sondear la región supersónica. [3]

Historia operativa

Después de un lanzamiento desde un bombardero B-50 modificado, el piloto de pruebas de Bell , Jean "Skip" Ziegler, completó el primer vuelo de planeo sin motor de un X-2 en la Base de la Fuerza Aérea Edwards el 27 de junio de 1952. Ziegler y el avión número 2 (46-675 ) se perdieron posteriormente el 12 de mayo de 1953, en una explosión en vuelo durante un vuelo cautivo destinado a comprobar el sistema de oxígeno líquido del avión. [1] [5] Un miembro de la tripulación del B-50, Frank Wolko, también murió durante el incidente. Los restos del avión cayeron al lago Ontario y no fueron recuperados. [6]

El teniente coronel Frank K. "Pete" Everest completó el primer vuelo propulsado en el avión número 1 (46-674) el 18 de noviembre de 1955. En el momento de su noveno y último vuelo, a finales de julio de 1956, el proyecto llevaba años de retraso. , pero había establecido un nuevo récord de velocidad de Mach 2,87 (1.900 mph, 3.050 km/h). Por esta época, el YF-104A estaba demostrando velocidades de Mach 2,2 o 2,3 en una configuración de caza. El X-2 cumplió su promesa, pero no sin dificultades. A altas velocidades, el Everest informó que sus controles de vuelo eran sólo marginalmente efectivos. Los cambios del centro de presión a alta velocidad junto con la aeroelasticidad de las aletas fueron factores importantes. Además, los estudios de simulación y túnel de viento, combinados con datos de sus vuelos, sugirieron que el avión encontraría problemas de estabilidad muy graves a medida que se acercara a Mach 3. [7]

A los capitanes Iven C. Kincheloe y Milburn G. "Mel" Apt se les asignó el trabajo de "expansión de la envolvente" y, el 7 de septiembre de 1956, Kincheloe se convirtió en el primer piloto en ascender por encima de los 100.000 pies (30.500 m) mientras volaba el X- 2 a una altitud máxima de 126.200 pies (38.470 m). Sólo 20 días después, en la mañana del 27 de septiembre, Apt despegó del B-50 para realizar su primer vuelo en un avión cohete. Le habían ordenado seguir la "ruta de vuelo óptima de máxima energía". [8] Con extensores de boquilla y un funcionamiento del motor más largo de lo normal, Apt voló un perfil extraordinariamente preciso; se convirtió en el primer hombre en superar Mach 3, alcanzando Mach 3,2 (2.094 mph, 3.370 km/h) a 65.500 pies (19.960 m). [3]

El vuelo había sido perfecto hasta este punto, pero poco después de alcanzar la velocidad máxima, Apt intentó un giro inverso mientras el avión todavía estaba por encima de Mach 3 (la instrumentación retrasada puede haber indicado que estaba volando a una velocidad más lenta o tal vez temía que se estaba desviando demasiado). lejos de la seguridad de su lugar de aterrizaje en Rogers Dry Lake ). [8] El X-2 cayó violentamente fuera de control y se encontró luchando con tres modos de acoplamiento secuencial, acoplamiento de control, acoplamiento de rodillo inercial y giro supersónico. [9] El " acoplamiento de inercia " y un giro subsónico invertido [10] habían superado a Chuck Yeager en el X-1A casi tres años antes. Yeager, aunque estuvo expuesto a fuerzas de inercia del vehículo mucho mayores, pudo recuperarse. Apt intentó recuperarse de un trompo, pero no pudo. El bloqueo del timón todavía estaba activado en el intento de recuperación del giro. Disparó la cápsula de eyección, que a su vez solo estaba equipada con un paracaídas relativamente pequeño . Apt probablemente quedó inutilizado por las fuertes fuerzas de liberación. Cuando la cápsula cayó durante varios minutos al suelo del desierto, no salió para poder usar su paracaídas personal antes del impacto contra el suelo y murió. [11] El avión continuó volando en una serie de planeos y pérdidas antes de aterrizar y romperse en tres pedazos (separados de la cápsula). No se aprobó una propuesta para rescatar el avión y modificarlo para un programa de prueba hipersónica. El avión fue desguazado. [12]

La investigación posterior sobre el vuelo fatal del X-2 planteó numerosos factores que contribuyeron al accidente, centrándose en gran medida en la decisión de Apt de girar el avión mientras aún estaba por encima de Mach 3. Algunos citaron su falta de experiencia con aviones cohete, pero, como señala el historiador Chris Petty , "de hecho, había volado el perfil complejo casi a la perfección, pero esto, combinado con segundos adicionales de empuje del [motor] XLR25, había llevado al X-2 mucho más allá de los límites del conocimiento y hacia la estabilidad incierta predicha por el GEDA. [ Computadora analizadora diferencial electrónica Goodyear ]". [8] En resumen, Petty sugiere que Apt hizo su trabajo demasiado bien y puede haber sido empujado a superar Mach 3 por la AFFTC y las prioridades conflictivas dentro de ella. Petty cita al comandante de la base, general Stanley Holtoner: "Creo que todos los supervisores, desde mí hasta abajo, se han criticado a sí mismos, porque si le hubiéramos dicho a este muchacho [Apt] que se detuviera a una velocidad específica, esto no habría sucedido". [8]

Un punto que quedó claro incluso antes de la investigación fue que el mecanismo de escape del X-2 era lamentablemente inadecuado. Según The New York Times informando sobre el evento, Everest había criticado la cápsula desmontable relativamente nueva, sosteniendo que "se había sacrificado algo de seguridad en lugar de retrasar las pruebas de vuelo del X-2 mientras se modificaba el mecanismo de escape". [13] Otro piloto de investigación de la NACA, Scott Crossfield , lo describió más claramente como una "forma de suicidarse para evitar que lo maten". [14]

Si bien el X-2 había aportado valiosos datos de investigación sobre la acumulación de calor aerodinámico a alta velocidad y las condiciones extremas de vuelo a gran altitud (aunque no está claro en qué medida, ya que los no tripulados Lockheed X-7 y el IM-99 se encontraban entre los vehículos alados operando a velocidades comparables o más altas en esta época), este trágico evento puso fin al programa antes de que el Comité Asesor Nacional de Aeronáutica pudiera comenzar una investigación de vuelo detallada con la aeronave. La búsqueda de respuestas a muchos de los enigmas del vuelo de alta Mach tuvo que posponerse hasta la llegada, tres años más tarde, del más avanzado de todos los aviones cohete experimentales, el norteamericano X-15 .

Programa de pruebas de vuelo

Dos aviones completaron un total de 20 vuelos (27 de junio de 1952 - 27 de septiembre de 1956).

Especificaciones (X-2)

Datos de aviones conceptuales: prototipos, X-Planes y aviones experimentales [15]

Características generales

Actuación

Apariciones destacadas en los medios

Ver también

Aeronaves de función, configuración y época comparables.

Listas relacionadas

Referencias

  1. ^ ab Gibbs, Yvonne (28 de febrero de 2014). "Hoja informativa de la NASA Armstrong: Bell X-2 Starbuster". Centro de investigación de vuelo Armstrong . Consultado el 16 de julio de 2017 .
  2. ^ https://archive.org/details/Aviation_Week_1957-10-21/page/n55?q=aviation+week+thicket+thermal p.112
  3. ^ abc Machat 2005, pag. 37.
  4. ^ Lehman, Milton (1963). Robert H. Goddard . Nueva York: Da Capo Press. pag. 351.
  5. ^ ab "X-2". astronautix.com . Archivado desde el original el 20 de agosto de 2016 . Consultado el 16 de julio de 2017 .
  6. ^ Aviones espaciales: del aeropuerto al puerto espacial, Matthew A. Bentley, P.11
  7. ^ Machat 2005, pag. 42.
  8. ^ abcd Petty, Chris (2020). Más allá de los cielos azules: los programas de aviones cohete que condujeron a la era espacial. Lincoln, NE: Prensa de la Universidad de Nebraska. págs. 133-138. ISBN 978-1-4962-2355-5. OCLC  1193585597.
  9. ^ https://www.nasa.gov/centers/dryden/pdf/88484main_H-2106.pdf p.8
  10. ^ Los X-Planes X-1 a X-31, Jay Miller, nueva edición revisada 1988, ISBN 0-517-56749-0 , p. 26 
  11. ^ Machat 2005, pag. 43.
  12. ^ https://www.nasa.gov/centers/dryden/pdf/88484main_H-2106.pdf p.15
  13. ^ "Avión cohete de 1.900 MPH se estrella y mata al piloto de pruebas". New York Times . vol. 106 (edición tardía de la ciudad). 28 de septiembre de 1956. pag. 1 . Consultado el 11 de mayo de 2021 .
  14. ^ Peebles, Curtis, ed. (2003). La palabra hablada: recuerdos de la historia de Dryden, los primeros años. Washington, DC: Imprenta del Gobierno de EE. UU. pag. 84.ISBN 0-16-067752-1. OCLC  51518730.
  15. ^ Winchester 2005, pag. 35.
  16. ^ Lednicer, David. "La guía incompleta para el uso del perfil aerodinámico". m-selig.ae.illinois.edu . Consultado el 16 de abril de 2019 .

Bibliografía

enlaces externos