Det finns ett ordspråk som säger att ”alla rekord är till för att slås”. Denna fras har mycket ofta tillämpats såtillvida att många rekord har satts. Faktum är att det finns en stor bok med världsrekord. Hastighetsrekordet är ett av dem. Det finns många hastighetsrekord, men vet du vilket hastighetsrekord ett flygplan har satt? Har du ingen aning? Vi berättar för dig genom den här artikeln om det största hastighetsrekordet som någonsin uppnåtts i världen av hastighet av ett flygplan.
Är du verkligen passionerad för den militära världen? Varför då inte falla för plaque americaine collier? Eller för att treillis habit uttrycka din kärlek till det här universum för världen?
Hastighetsrekordet som uppnåtts av ett flygplan
Hastighetsvärlden har verkligen sett sin rättvisa andel av rekord som satts. Flygplan har också sett till att sätta sina egna rekord och har lyckats.Fram till nu har rekordet för den största hastighet som uppnåtts av ett flygplan inte krossats av ett nytt.
Vilken är den högsta hastighet som uppnåtts av ett flygplan?
Det är viktigt att påpeka att prestationen i fråga är uppdelad i två stora, helt distinkta rekord. Det
ena sattes av det nordamerikanska X-15 och det andra av NASA X-43.
- Hastighetsrekordet för X-15: detta överljudsraketplan slog den högsta hastigheten för ett flygplan som flögs med en enda vinge. X-15 uppnådde ett oåterkalleligt hastighetsrekord på 7 272,68 km/h den 3 oktober 1967. Den 23 augusti 1963 nådde det sedan en höjd på 107,96 km. Denna bedrift gav amerikanerna möjlighet att samla in en stor mängd data. Framför allt när det gäller luftflöde och aerodynamisk friktion. Men också hur man styr och balanserar ett flygplan med optimal hastighet utanför atmosfären.
- Hastighetsrekordet för X-43: detta superstjärnflygplan uppnådde ett verkligt kolossalt hastighetsrekord. Det utförde bedriften att nå världsrekordet för hastighet genom att klättra upp till 10 240 km/h (Mach 9,6) eller nästan fem gånger Concordes hastighet. Det hade
redan det senaste rekordet, som sattes den 27 mars 2004, på 7 700 km/h (Mach 6,3), dvs nästan fyra gånger Concorde.
Vilken skillnad är det mellan de två flygplanen?
Förvisso har dessa två flygplan båda krossat världsrekordet i hastighet. Det är dock viktigt att påpeka att de inte är samma typ av flygplan.
Det
finns
en avsevärd skillnad mellan X-15 och X643. Så notera det:
- Den nordamerikanska X-15 är ettpiloterat överljudsflygplan, under sin rekordtid styrdes detta av den berömda amerikanska piloten William Joseph Knight;
- Nasa X-43 har en motsatt funktion, detta plan som drivs med en atmosfärisk ramjet (drar syre från atmosfären) gled ensam på himlen och utan pilot.
Vad finns det att veta om North American X-15?
För att lära sig lite mer om detta amerikanska raketplan är det intressant att se varför och hur det konstruerades. Det finns
också vad som gäller dess första flygningar, men mer än så, ta en närmare titt på vad som gäller X-15 A2.
Hur kom amerikanerna fram till sin design?
Under februari 1954 satte NACA (National Advisory Committee for Aeronautics, föregångare till NASA) behovet av ett nytt experimentellt flygplan.
Den här gången handlade det om att utforska flygningar imycket hög hastighet och på mycket hög höjd. Ett team av ingenjörer fick i uppdrag att hitta lösningar på de många problem som uppstod (kinetisk uppvärmning, kontroll av flygplanet i en förfinad atmosfär, optimal aerodynamisk konfiguration etc.). De utarbetade en rapport i april 1954, där de konstaterade att det inte fanns några större svårigheter med tanke på de tekniker som fanns tillgängliga vid den tiden.
Starten av programmet godkändes i oktober 1954. Finansiering till 95 procent av US Air Force och till 5 procent av US Navy. North Americas förslag valdes ut och en order på tre flygplan undertecknades i december 1955. Utvecklingen av raketmotorn anförtroddes Reaction Motors i februari 1956, som föreslog ett drivmedel som härrörde från det som användes i Vikingraketer.
En prototyp presenterades av North American i december 1956. Bygget av flygplanet påbörjades i mitten av 1957 och den första X-15 rullade ut från fabriken den 15 oktober 1958. XLR99-motorn var mycket försenad, den första levererades i april 1959, och det dröjde ytterligare något år innan den slutligen kvalificerades. Under tiden byggdes två Boeing B-52 Stratofortress om för att kunna bära X-15 i luften (NB-52A och NB-52B). Framtida piloter valdes ut och en simulator byggdes för att träna dem.
Vilka var X-15:s första flygningar?
De första gångerna flygplanet flög i luften var de mestadels experimentella flygningar. Var och en av dessa flygningar är från :
- 10 mars 1959 är den första ”captive” flygning av X-15 nr 1, från vilken den senare förblir fäst under vingen på B-52 transport;
- 8 juni 1959, är den första flygningen utan användning av X-15 nr 1 motorer ;
- 17 september 1959 är den första flygningen av X-15 nummer 2 som drivs av två provisoriska XLR11-motorer;
- 15 november 1960 är den första flygningen av X-15 nummer 2 som drivs av den slutliga XLR99-motorn.
Dessa inledande tester kantades av många tekniska problem som ledde till att planerade flygningar sköts upp, och till och med att en pågående flygning avbröts. Trots detta avbröts inte testerna och i slutet av 1960 hade X-15 passerat Mach 3 och 30 000 meters höjd.
Mer om X-15 A2
Efter haveriet i november 1962 kom man överens om att modifiera X-15 No. 2. Dettavar för att göra det kapabelt att nå en hastighet av Mach 8.Men också för att använda det som en flygande testbädd för en ramjet. Flygplanet fick då beteckningen X-15A-2.
Den extra farten försökte man uppnå genom att öka raketmotorns drifttid. Detta kräver helt enkelt att man på förhand ökar bränsle-/förbränningskapaciteten. För att uppnå detta förlängdes flygkroppen och ytterligare två externa tankar installerades (en på vardera sidan av flygkroppen). Dessa tankar tömdes först, kastades sedan ut under flygning och bärgades.
För att X-15 skulle klara högre temperaturer än förväntat beslutade man att täcka den med ett extra lager isolering som gradvis skulle upplösas under flygning. På sidan modifierades den ventrala fenan för att rymma en raket med en diameter på 91 cm. Eftersom det inte längre var aktuellt att skjuta ut den nedre sektionen under flygning måste markfrigången ökas.
Till sist monterades nya fack för att bära mätutrustningen. I slutändan väger X-15A-2 10 ton mer än X-15. Detta kräver också att landningsstället förstärks rejält.
Denna modell hade också rätt till ett antal testcykler, som ägde rum den:
- 15 juni 1964: betecknar den första ”captive” flygningen krokad under vingen på B-52 transport;
- 25 juni 1964: den första riktiga flygningen utan tankar och ramjet;
- 17 februari 1965, är den första flygningen tillsammans med ny mätutrustning;
- 3 november 1965, är den första flygningen med de yttre tankarna tomma;
-
1ᵉʳ juli 1966 var den första flygningen med de yttre tankarna fyllda; - 21 augusti 1967 utgör den första flygningen med det extra lagret av isolering.
Under de första flygningarna inträffade flera incidenter på grund av landningsstället, som har en tendens att fällas ut mitt under flygningen. I själva verket var det X-15A-2 som uppnådde hastighetsrekordet med 7 272,68 km/h den 3 oktober 1967. Under denna flygning steg dock yttemperaturen över de förväntade 1 300°C. Detta orsakade stora skador på delar av flygplansskrovet. Trots att North American lämnar över flygplanet i gott skick återvänder det aldrig till luften.
Vad finns det att veta om NASA X-43?
När det gäller NASA X-43, för att ta reda på mer om denna modell av flygplan, måste du först veta exakt vilken typ det är.
Först då kan vi prata om dess design och Mach 10-rekordplanen för dess hastighet.
Vilken typ av flygplan är det?
X-43A är enliten obemannad enhet. I profil är den platt. Detta flygplan har de avsmalnande linjerna hos en Vågryttardesign: 3,65 m lång, 1,5 m vingspann, 0,60 m höjd och en vikt på 1,2 ton. Det är också viktigt att notera att detta flygplan är konstruerat med framdrivningsprincipen ”Scramjet”. Scramjet-framdrivningsprincipen, som har använts sedan 1918, har av NASA betecknats som flygvärldens
graal.
Vilket problem ska lösas före konstruktionen?
I en konventionell motor komprimeras den luft som kommer in i motorn av en kompressor. Den blandas sedan med bränsle i en förbränningskammare och expanderas sedan i en turbin som driver kompressorn och släpps ut ur motorn med högre hastighet än när den kom in. Men när hastigheten framåt i förhållande till den omgivande luften ökar, genererar kylningen av luften när den kommer in i motorn kompression. Detta gör att luften värms upp mer och mer redan innan den kommer in i kompressorn.
Av mekaniska och termiska skäl är temperaturen i de roterande delarna, särskilt vid turbininloppet, begränsad. För att bevara dessa delar kan mindre energi tillföras förbränningskammaren ju högre flygplanets hastighet är. Detta beror på att luften redan har värmts upp av den långsammare farten i luftintaget (och av kompressorn). Dragkraften hos en konventionell turbojet minskar därför vid hög hastighet. Ramjeten bygger på samma princip, men använder bara uppbromsningen av flödet i luftintaget för att komprimera luften: det är dess form som ersätter kompressorn. Det finns alltså inget behov av en turbin, eftersom det inte finns någon kompressor att driva. Slutligen kommer hastighetsgränsen från värmemotståndet hos de delar som utgör motorn.
Det största problemet kommer från det faktum att en ramjet måste nå en viss hastighet för att kunna drivas med egen kraft. Till exempel med ett bärarflygplan som bombplanet B-52 eller med en turbojetmotor som Leduc 022 eller Nord 1500 Griffon II. Men problemet kvarstod i många situationer. Franska ingenjörer upptäckte på 1950-talet att ramjeten inte fungerade vid låga hastigheter. Till exempel, vid en låg hastighet på Mach 1 läckte den berömda Leduc oanvänt bränsle in i munstycksgaserna. Även vid mer än Mach 2 uppvisade den norra 1500 Griffon II samma konsekvens.
Eftersom den tidens legeringar inte kunde motstå högre hastigheter övergavs ramjetprojektet. Med utvecklingen av nya legeringar och keramiska material har det under senare år varit möjligt att återlansera projekt för hypersoniska hastigheter (> Mach 5). I dessa projekt maximeras teoretiskt sett effektiviteten hos en ramjet eller superstar. Men även då endast om förbränningen är tillräckligt snabb för att slutföras innan den lämnar munstycket och därmed leverera maximal dragkraft.
NASA, som ville studera den förlustfria driften av en ramjet med full hastighet, beslutade att anpassa sin testapparat på en Pegasus-raket. Denna raket kunde nå en i stort sett hypersonisk hastighet på omkring Mach 6. Denna inledande hastighet avslöjade all kapacitet hos X-43 och dess förbättrade statiska motor.
Om planen att ta det till hastighetsrekordet Mach 10
Flygplanet X-43A är fäst vid nosen på en Pegasusraket, som har kapacitet att driva det till hastigheter på över Mach 6. Raketen är fäst under höger vinge på ett gigantiskt tvåmotorigt bombplan av typen B-52, Balls 8, som återinsatts för experimentet.
- Inledningsvis
flyger bombplanet till strax under 13 000 meter och släpper Pegasusraketen. Den 15 meter långa X-43A-raketen skjuts i 90 sekunderupp till en höjd av 29 000 meter med en hastighet på över Mach 7, och fälls. - Raketmotorn
på X-43A, som då befinner sig i fri flygning, startar under 12 sekunder för att säkerställa att den flyger självständigt med Mach 10 under denna period. - flygplan utför sedan en rad aerodynamiska manövrer i en kontrollerad glidflykt under cirka sex minuter innan det störtar ner i Stilla havet.
Vad är hypersonisk hastighet
Inom aerodynamik är hypersoniska hastigheter hastigheter som är mycket supersoniska. I allmänhet anses denna flödesregimuppnås från en Mach på cirka 5. Den hypersoniska regimen är ett underelement av den supersoniska regimen.
Den hypersoniska flödesregimen uppnås när molekylära dissociationsreaktioner är närvarande i den strömmande gasen: den senare kan lokalt vara så het att ett plasma skapas. De vanliga egenskaperna hos flödet är då ofta modifierade (gränsskikt, turbulens).
Studien av hypersoniska flöden kräver mycket speciella vindtunnlar, eller användning av beräkningskoder som kräver molekylär dissociation för att beaktas.
Hypersoniska flöden är av intresse främst för studier av flöden som uppstår under återinträde i atmosfären:
- Runt återinträdesstridsspetsarna på ballistiska missiler ;
- Runt skyttlarna eller rymdkapslar.
För att ta reda på mer, besök Military Surplus.
