NASA X-43
| NASA X-43 | |
|---|---|
 X-43 připevněný k urychlovacímu stupni. | |
| Určení | experimentální bezpilotní hypersonický letoun |
| Původ |  Spojené |
| Výrobce | Micro Craft General Applied Science Laboratory |
| Konstruktérská skupina | NASA |
| První let | 2. června 2001 (zničen před uvolněním od boosteru) 27. března 2004(úspěšný let)[1] |
| Uživatel | NASA |
| Vyrobeno kusů | 3 |
| Cena za program | 230 milionů USD[2][3] |
| Některá data mohou pocházet z datové položky. | |
NASA X-43 byl experimentální bezpilotní hypersonický letoun, který vznikl v programu Hyper-X. Vývoji tohoto prostředku se věnovala NASA. Letoun stanovil několik rekordů pro letadla s proudovým motorem. V roce 2004 se X-43A zapsal do Guinessovy knihy rekordů, jako letoun, který dosáhl rychlosti Mach 9,6 ve výšce 33 223 m (109 000 stop).
Vývoj
[editovat | editovat zdroj]Hyper-X
[editovat | editovat zdroj]Vývoj byl zahájen roku 1996 v rámci programu Hyper-X na nějž NASA vyhradila částku 230 milionů USD.[2][3][4] Do jeho vývoje bylo zapojeno ředitelství leteckých výzkumných misí ve Washingtonu spolu s Langley Research Center, Hampton, VA, a Dryden Flight Research Center, Edwards, Langley bylo vedoucím centrem zodpovědným za vývoj hypersonických technologií. Dryden Flight Research Center bylo zodpovědné za letový výzkum, integraci hardwaru a testování.[2] Společnost Orbital Sciences dodala pro projekt urychlovací stupně Pegasus. Přezkoumání návrhu nosné rakety proběhlo v Arizoně roku 1997 v zařízení Orbital Chandler.[5] Pro stavbu bezpilotního letadla NASA vybrala společnost Micro Craft a výrobu pohonné jednotky svěřila firmě General Applied Science Laboratory.[5][2][6]
Testování
[editovat | editovat zdroj]_Mach_7_computational_fluid_dynamic_(CFD).jpg)
První pokus o let X-43A, který se odehrál 2. června 2001 skončil hned zpočátku nezdarem, neboť NASA přišla o kontrolu nad urychlovacím stupněm Pegasus jen několik vteřin po jeho vypuštění z nosného letounu NB-52D z Drydenova leteckého výzkumného střediska. Osm vteřin po zážehu raketového motoru došlo ke ztrátě kontroly nad sestavou X-43A a urychlovacího stupně. Následně letoun dostal pokyn k autodestrukci. Trosky letounu dopadly do vymezené oblasti v Tichém oceánu.[7] Vyšetřování neúspěšného startu odhalilo chybu v systému řízení letu, které bylo způsobeno nesprávným modelováním sil, které vznikaly při startu ve výšce 20 000 stop místo startu ve výšce 40 000 stop. Nižší výška startu byla zvolena s ohledem na nutné vyhoření urychlovacího stupně, před oddělením X-43A.[1]
Vyšetření nezdaru a nápravná opatření oddálilo další let téměř o tři roky. Došlo ke zvýšení výšky startu na 40 000 stop, tak aby profil startu více odpovídal běžnému profilu letu boosteru Pegasus. Aby byla dodržena rychlost Mach 7 při níž se měl letoun oddělit bylo z boosteru odstraněno přibližně 3 000 liber tuhého raketového paliva. Neboť raketový motor boosteru nelze vypnout, musí mu dojít palivo. A došlo i na jiné úpravy boosteru a X-43, které měly odstranit problémy, které odhalilo vyšetřování.[1] Pro překonání aerodynamického zatížení bylo nutné přidat výkonnější akční členy řídících ploch.[2]
Druhý pokus o let proběhl 27. března 2004.[4] Po separaci od urychlovacího stupně Pegasus-XL došlo k úspěšné aktivaci scramjetu.[4] Pohonná jednotka při něm prokázala, že je schopna poskytnout letounu tah, který je schopen překonat odpor prostředí a urychlit letoun. Což byl jeden z výzkumných cílů tohoto letu. X-43A při něm dosáhl rychlosti Mach 6,83. Agentura NASA k této události uvádí, že se jednalo o první použití scramjetu za letu.[1][pozn. 1] Letoun po skončení zážehu motoru uskutečnil za hypersonického letu manévry pro získání dat a svůj let zakončil nárazem do Tichého oceánu v plánované zóně dopadu.[1]
Třetí postavený letoun X-43A absolvoval svůj let 16. listopadu 2004. Letoun při něm dokázal zrychlit na rychlost Mach 9,68 a dosáhnout výšky 33 223 m (108 999 ft).[1][6][10][11] Pro tento let dostal letoun dodatečnou tepelnou ochranu.
Motor letounu běžel při těchto letech po dobu přibližně 10 sekund po nichž následoval klouzavý let, který trval okolo 10 minut.[3]
Následující fáze programu X-43 nepokračovaly, ale v roce 2006 na ně navázal jiný experimentální letoun Boeing X-51 Waverider.[3]
Konstrukce
[editovat | editovat zdroj]X-43 bylo malé nepilotované letadlo, které bylo určeno na jedno použití. Tělo letounu tvořilo vztlakové těleso, které pro letoun vytvářelo větší vztlak než klasická křídla. K pohonu letounu sloužil scramjet, který jako palivo využíval vodík a vzduch, který vstupoval do pohonné jednotky.[12]
Varianty
[editovat | editovat zdroj]- X-43A – jediná realizovaná varianta
- X-43B – projekt Reusable Combined Cycle Flight Demonstrator měl být demonstrátorem, který by ověřoval koncepci letounu, který by využíval raketový (RBCC) nebo proudový (TBCC) pohon nebo kombinaci obou (RBCC/TBCC) s rychlostním rozsahem od Mach 0,7 do Mach 7.[13]
- X-43C – nerealizovaný společný projekt NASA a USAF, který měl využívat pohonný systém vyvinutý v rámci programu Air Force HyTech.[13] X-43C měl využívat uhlovodíkové palivo. Tato varianta, která měla být větší než varianta X-43A se měla pohybovat rychlostí Mach 5 až Mach 7.[14]
- X-43D – téměř identická varianta X-43A, která měla dosahovat rychlosti až Mach 15. Byla provedena pouze studie proveditelnosti.
Specifikace (X-43A)
[editovat | editovat zdroj]
Data dle dokumentu Overview With Results and Lessons Learned of the X-43A Mach 10 Flight[15]
Technické údaje
[editovat | editovat zdroj]- Rozpětí: 1,524 m (60")
- Délka: 1,7 m (12' 4")
- Výška: 0,66 m (2' 2")
- Max. vzletová hmotnost : 1 360 kg (3 000 lb)
- Pohonná jednotka: 1x scramjet
Výkony
[editovat | editovat zdroj]- Maximální rychlost: Mach 9,68
- Dostup: 33 223 m (108 999 ft)
Odkazy
[editovat | editovat zdroj]Poznámky
[editovat | editovat zdroj]- ↑ Patrně je tím myšlen první samostatný hypersonický let letounu poháněný scramjetem[8], protože NASA již měla zkušenosti ze spolupráce s ruským partnerem Central Institute of Aviation Motors, která vyvrcholila v roce 2008 zkouškou rakety Cholod. Jednalo se o testovací platformu, která nesla na špici modifikované rakety SA-5 scramjet a měla dosáhnout rychlosti Mach 6,5.[9]
Reference
[editovat | editovat zdroj]- ↑ a b c d e f GIBBS, Yvonne. X-43A Hyper-X [online]. NASA, 2017-05-10 [cit. 2023-04-10]. Dostupné v archivu pořízeném dne 2023-03-06. (anglicky)
- ↑ a b c d e GIBBS, Yvonne. NASA Hyper-X Program Demonstrates Scramjet Technologies [online]. NASA, 2014-04-08, rev. 2015-08-12 [cit. 2023-04-10]. Dostupné v archivu pořízeném dne 2019-04-01. (anglicky)
- ↑ a b c d April 28, 2001: The First Captive-Carry Flight NASA’s X-43A Hypersonic Research Vehicle [online]. Air Force Test Center, 2021-04-28 [cit. 2023-04-29]. Dostupné online. (anglicky)
- ↑ a b c MARTINEK, František. Úspěšná zkouška hypersoniku X-43A [online]. Česká astronomická společnost, 2004-03-29 [cit. 2023-04-29]. Dostupné online.
- ↑ a b X-43 [online]. [cit. 2023-04-29]. Dostupné online. (anglicky)
- ↑ a b X-43 Experimental Hypersonic Research Vehicle [online]. [cit. 2023-04-29]. Dostupné online. (anglicky)
- ↑ X-43A EC01-0182-35: Ignition of the Pegasus rocket moments after release from the B-52 signaled acceleration of the X-43A/Pegasus combination over the Pacific Ocean. [online]. NASA, 2001-06-02, rev. 2002-02-06 [cit. 2023-04-10]. Dostupné online. (anglicky)
- ↑ GIBBS, Yvonne. CFD Image of X-43A at Mach 7 Test Condition [online]. NASA, 2015-06-11 [cit. 2023-04-11]. Dostupné online. (anglicky)
- ↑ ROUDAKOV, Alexander S.; SEMENOV, Vyacheslav L.; HICKS, John W. Recent Flight Test Results of the Joint CIAMNASA Mach 6.5 Scramjet Flight Program [online]. NASA, CIAM, 1998-04 [cit. 2023-04-11]. Dostupné v archivu pořízeném dne 2023-04-29. (anglicky)
- ↑ NASA - One for the Record Books [online]. Guiness World Record LTD [cit. 2023-04-29]. Dostupné v archivu pořízeném dne 2023-03-07. (anglicky)
- ↑ Letadlo NASA překonalo 10krát rychlost zvuku [online]. iDnes, 2004-11-17 [cit. 2023-04-29]. Dostupné online.
- ↑ LARC, Bob Allen :. NASA - High-Risk, High-Payoff Program [online]. NASA, 2006-09-02 [cit. 2023-04-29]. Dostupné v archivu pořízeném dne 2023-03-07. (anglicky)
- ↑ a b AMERICAN X-VEHICLES Centennial of Flight Edition SP-2003-4531 An Inventory—X-1 to X-50, s. 53.
- ↑ MOSES, P.L. X-43C FLIGHT DEMONSTRATOR PROJECT OVERVIEW [online]. Hampton,: NASA Langley Research Center [cit. 2023-04-29]. Dostupné online. (anglicky)
- ↑ MARSHALL, Laurie; BAHM, Catherine; CORPENING, Griffin P.; SHERRILL, Robert. Overview With Results and Lessons Learned of the X-43A Mach 10 Flight [online]. NASA [cit. 2023-04-29]. Dostupné online. (anglicky)
Literatura
[editovat | editovat zdroj]- PEEBLES, Curtis. Road to Mach 10 : lessons learned from the X-43A flight research program. Reston, VA: American Institute of Aeronautics and Astronautics, 2008. 238 s. ISBN 9781563479328. (anglicky)
- GORN, Michael H.; DE CHIARA, Giuseppe ·. X-planes from the X-1 to the X-60 : an illustrated history. Cham, Switzerland: Springer International Publishing, 2022. 163 s. ISBN 9783030863982. (anglicky)
- JENKINS, Dennis R.; LANDIS, Tony; MILLER, Jay. AMERICAN X-VEHICLES Centennial of Flight Edition SP-2003-4531 An Inventory—X-1 to X-50 [online]. Washington, DC: NASA, 2003-06 [cit. 2023-04-29]. Dostupné v archivu pořízeném z originálu. ISBN 978-1493699971. (anglicky)
Související články
[editovat | editovat zdroj]Externí odkazy
[editovat | editovat zdroj]
Obrázky, zvuky či videa k tématu NASA X-43 na Wikimedia Commons - Stránky projektu NASA X-43 Archivováno 12. 6. 2006 na Wayback Machine.
- Fotogalerie X-43A leteckého výzkumného střediska Dryden (anglicky)
- Infračervený záznam letu z letu 27. března 2004: youtube
- X-43A na serveru válka.cz
- Dokument Forced Boundary-Layer Transition on X-43 (Hyper-X) in NASA LaRC 31-Inch Mach 10 Air Tunnel z testování modelu X-43 ve větrném tunelu (PDF)
