Používaním stránok prevádzkovaných PROFIPILOT, s.r.o. súhlasíte s používaním cookies, ktoré nám pomáhajú zabezpečiť lepšie služby.OK
ilustrative picture

História lietania nadzvukovou rýchlosťou

16.7.2013 | Martin Bugaj

Už vo vývoji druhej svetovej vojny lietali lietadlá čím viac rýchlejšie. V polovici druhej svetovej vojny P 51 Mustang, Spitfire a iné typy dosahovali rýchlosť blízku k rýchlosti zvuku v strmhlavých letoch..

Piloti uvádzali v hláseniach problémy s ovládaním lietadla iné neočakávané problémy. Tie experti vyhodnotili ako dôsledky lietania tesne pod hranicou rýchlosti zvuku.V roku 1940 NACA (National Advisory Committee for Aeronautics, neskôr NASA) poverila leteckú spoločnosť Bell skonštruovaním špeciálneho výskumného lietadla za účelom preskúmania letu v rýchlosti blízkej zvuku a rýchlosti vyššej ako zvuk. Uvažovalo sa o skúmaní so skutočným lietadlom, pretože USA v tej dobe nemala žiadny aerodynamický tunel schopný operovať v nadzvukových rýchlostiach. (Medzitým, v rámci svojho výskumu v tejto oblasti, Nemci budovali prvý nadzvukový tunel).

Výskumné lietadlo Bell skonštruované pre NACA bolo nazvané X1. Boli postavené tri letuschopné lietadlá, aj keď neleteli kým sa neskončila vojna. V tom čase však už boli niektoré z otázok, na ktoré malo X1 dať odpoveď zodpovedané z ukoristených informácií nemeckého výskumu. Aj napriek tomu sa ale v októbri 1947 X1 stalo prvým lietadlom, ktoré letelo rýchlosťou vyššou ako rýchlosť zvuku, keď pilot Chuck Yeager letel rýchlosťou 1,1 Machu.

Ďalším medzníkom vo vývoji bolo prekonanie rýchlosti Mach 2. Stalo sa tak v roku 1953 na lietadle D-558-2 Skyrocket pilotovaným pilotom Scottom Crossfieldom.

Zatiaľ čo trvalo šesť rokov pokročiť z Machu 1 na Mach 2, na pokorenie hranice Mach 3 stačila polovica. Prvý pilot ktorý dosiahol rýchlosť Mach 3 bol testovací pilot Milburn Apt. Rýchlosť Mach 3 dosiahol 27 septembra 1956 na výskumnom lietadle Bell X 2 počas jeho trinásteho letu. X-2 bolo pripevnené na trupe lietadla EB-50, ktoré X-2 vynieslo do väčšej výšky a potom uvolnilo. Počas letu X-2 dosiahlo maximálnu rýchlosť 3,196 Machu čo je 3 370 km/h vo výške 19 995 m. Nanešťastie pilot pri návrate na základňu nedostatočne spomalil lietadlo, ktoré sa pri pristáti preklopilo na chrbát.

Rýchlosť Mach 4 dosiahlo po prvý krát lietadlo North American X 15 7. Marca 1961 pilotované kapitánom Robertom Whiteom. X-15 tiež dosiahla rýchlosti Mach 5 a 6 až po 6,72 kedy bolo pilotované pilotom Williamom Knightom.

Tento rekord bol pokorený (ak nepočítame vesmírne plavidlá alebo rakety) až 27. marca 2004 keď NASA otestovala svoj projekt X-43 scramjet. Je to lietajúce zariadenie so špeciálnym druhom náporového motora, ktorý pracuje v hypersonických rýchlostiach, ktoré dosiahlo krátkodobú rýchlosť 9,8 Machového čísla na 11 sekúnd vo výške 33,5km.

Bell X-1

Tento model bol vyvinutý na výskum letu nadzvukovou rýchlosťou, vyrobili sa tri kusy. Lietadlo pozostávalo z trupu projektilového tvaru s lichobežníkovými nosnými plochami, so strednoplošníkovým usporiadaním a klasickými orgánmi riaditeľnosti. Prvé lety v januári 1946 absolvoval tento model ako klzák bez vlastného pohonu z paluby lietadla B-29. V roku 1946 nasledoval prvý let s vlastným pohonom zabezpečovaný raketovým motorom na dvojzložkové palivo. V októbri 1947 sa tento vzor, pilotovaný Chuckom Yeagerom, stal prvým nadzvukovým lietadlom. Jeden stroj s vlastným pohonom sa zničil ešte pred svojím prvým letom. Zostávajúce dva modely X 1 absolvovali celkovo 156 letov. Druhá generácia prototypov X 1A, X 1B, a X 1D so zmeneným systémom dodávky pohonných látok slúžila na výskum letov vo veľkej výške a pri vysokej rýchlosti. Model X 1E bol druhým kusom modelu X 1 so štíhlejším profilom nosných plôch, turbodúchadlami a s klinovitým zasklením prednej časti.

 

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 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.

 

Technické údaje Rozpätie krídel 8,53 m Dĺžka 9,45 m Výška 3,31 m Maximálna vzletová hmotnosť 6 078 kg Maximálna rýchlosť M = 1,47 (vo veľkej výške) Dĺžka letu s vlastným pohonom 5 min

 

D-558-2 Skyrocket

Lietadlo poháňané raketovým motorom, ktoré bolo vyvinuté spoločnosťou Douglas Aircraft Company pre letectvo Spojených Štátov. Krídla majú uhol šípu 35°a chvostové plochy 40°. Krídla a chvostové plochy sú vyrobené z hliníka a trup z horčíkových zliatin. Pohonná jednotka bol raketový motor XLR-8-5 s maximálnym celkovým ťahom 26,96 kN.

Technické údaje Rozpätie krídel 7,6 m Dĺžka 12,8 m Výška 3,8 m Maximálna vzletová hmotnosť 6 923 kg Maximálna rýchlosť 2 010 km/h vo výške 20,5 km  

 

Bell X 2

Model X 2 mal nasledovať model X 1 pri skúmaní letu nadzvukovou rýchlosťou. Na tento účel vybavili tento model šípovými nosnými plochami, regulovateľným raketovým motorom a kombinovaným podvozkom, ktorý sa skladá z čelového kolesa a dvoch pristávacích lyží. Postavili sa dva kusy modelu X-2. Pred svojím zrútením v máji 1954 absolvoval prvý z nich tri kĺzavé lety. Druhý model X 2 predviedol svoj prvý kĺzavý let v auguste 1954. Prvý let s vlastným pohonom nasledoval v novembri 1955. V priebehu rozsiahleho skúšobného programu, ktorý pokrýval celé spektrum letových výkonov, dosiahol model X-2 v septembri 1956 výšku 38 465m. Ešte v tom istom mesiaci stratili aj tento stroj pri nehode pri pristávaní, hneď potom, čo dosiahol rýchlosť takmer 3,2 Machovho čísla. Dvadsať letov tohto programu poskytlo USA cenné poznatky pre vývoj nadzvukových vojenských lietadiel.

Pohonnou jednotkou bol raketový motor Curtiss-Wright XLR25-CW so statickým ťahom 66,72 kN.

Technické údaje Rozpätie krídel 9,83 m Dĺžka 13,84 m Výška 3,6 m Maximálna vzletová hmotnosť 11 299 kg Maximálna rýchlosť M = 3,196 (vo veľkej výške) Dĺžka letu s vlastným pohonom 10 min 55 s

North American X 15

V rýchlosti a dosiahnutej výške nemôže byť model X 15 predbehnutý nijakým iným lietadlom. Toto experimentálne lietadlo bolo súčasťou amerického výskumného programu na skúmanie tepla vznikajúceho trením, kontrolu stability a riadenia letu kozmických lodí pri opätovnom vstupe do zemskej atmosféry. Až do zapálenia raketového motoru pre vzostup do extrémnej výšky a dosiahnutia vysokej rýchlosti bol model X 15 len lietajúcim telesom z ocele a titánu umiestneným pod nosičom. Na riadenie vo veľkej výške využíval pilot, ktorého chránil skafander, reaktívne riadiace dýzy. Tri modely X 15, respektívne modifikovaná verzia X 15A 2, absolvovali spolu 199 letov. Modernizovanú verziu bolo možné vybaviť dvoma odhadzovacími nádržami, umiestnenými pod trupom, a mala inú prednú časť. Táto predná časť bola neskôr pokrytá materiálom T 500 spoločnosti Emerson Electric, absorbujúcim teplo. Model X 15 a model X 15A 2 vydržali až do skončenia programu v novembri 1968.

Pohonnou jednotkou bol raketový motor na tekuté palivo Thiokol Reaction Motors XLR-99-RM-2 s ťahom 253,534 kN vo výške 13 700 m.

Technické údaje Rozpätie krídel 6,7 m Dĺžka 15,98 m Výška 4,12 m Maximálna vzletová hmotnosť 25 461 kg Maximálna rýchlosť M=7 295 km/h (vo veľkej výške)

Concorde

Aérospatiale-BAC Concorde 101/102 bolo nadzvukové lietadlo pre pasažierov, ktoré dosiahlo maximálnu rýchlosť 2,04 machov (2330 km/h). Concorde bol spoločným projektom Francúzska a Spojeného kráľovstva na základe dohody vlád z 29. novembra 1962. Paralelným podobným projektom bol sovietsky Tupolev Tu-144. Concorde bol po 15-ročnom vývoji zaradený do letovej služby, a až do nešťastia v roku 2000, nedošlo v 27-ročnej letovej prevádzke nikdy k väčším nehodám alebo problémom. Bol považovaný za kráľa vzduchu. Konštrukcia bola navrhnutá a postavená firmou Aérospatiale (dnešná EADS) a British Aircraft Corporation (dnes BAE Systems) pohonná jednotka Olympus 593 bola navrhnutá a vyrobená firmou Rolls-Royce (Bristol-Siddley) a SNECMA. Prelet cez Atlantický oceán trval približne 3 až 3,5 hodín Špicu Concordu tvorí hydraulicky sklápateľný 'zobák' so sklápateľným priehľadným priezorom. Pri rýchlostiach nad 460 km/h bol 'zobák' a ochranný štít úplne vytiahnutý kvôli aerodynamickému odporu. V tejto pozícii mal pilot počas letu obmedzený výhľad dopredu. Vo výškach pod 3 000 metrov pri rýchlosti okolo 460 km/h bol 'zobák' sklopený o 5°, čo zabezpečovalo dobrý výhľad dopredu. Pri pristávaní bol 'zobák' sklopený o 12° a umožnil tak pilotovi optimálny výhľad pri vysunutom podvozku. Kabína pilota v Concorde leží 11,4 m pred prvým podporným kolesom, to znamená, že pri odbočení na štartovaciu dráhu kabína pilota je ďaleko za hraničiacim trávnikom. Pilot a druhý pilot sedia v kabíne vedľa seba, zatiaľ čo letový inžinier sedí na otočnej stoličke za druhým pilotom.

Technické údaje Pohonné jednotky: štyri prúdové motory Rolls-Royce/SNECMA-Olympus-593-Mk-610-Turbojet s prídavným spaľovaním každý s ťahom 19.312 kp 4 x 189,39 kN = 757,56 kN a inštalovaným vychylovačom výstupných plynov. Podvozok: Hlavný podvozok od Messier-Hispano s dvojitými kolesami a Dunlop-Carbon-kotúčové brzdy s jednotkami s antiblokovacím systémom SNECMA-SPAD. Maximálna rýchlosť: Mach 2,2 - zodpovedá 2 690 km/h vo výške 20 000 m (nad. morom) a 2 336 km/h vo výške 15 000 m. Cestovná rýchlosť: 2 179 km/h Letová výška: až do 18 000 m Dolet pri maximálnom zaťažení: 6 667 km Hmotnosť prázdna: 78 900 kg Maximálna štartovacia hmotnosť: 185 000 kg Maximálna pristávacia hmotnosť: 111 130 kg Rozpätie krídel: 25,50 m Dĺžka: 62,10 m

Článok bol recenzovaný redakčnou odbornou radou.

Diskusia k článku

Zobraziť celú diskusiu
načítavam...