lunes, 8 de enero de 2018

El programa del avión X-1 (2ª Parte)






El programa del avión X-1 incluía romper la barrera del sonido. El primer avión utilizaba un ala de barrido variable en vuelo, además fue el primero en volar a altitudes superiores a 30.000, 60.000 y 90.000 metros. Fue el primer avión en utilizar metales de aleación exóticos para la estructura primaria y probar los motores de cohetes. Una novedad fue usar el propulsor a reacción para el lanzamiento y el aterrizaje. Voló a tres, cuatro, cinco y seis veces la velocidad del sonido. También fue el primero en probar las teorías de control de flujo de aire de la capa límite sobre un ala completa a velocidades transónicas.





Desde el comienzo de las operaciones tripuladas del vuelo del programa en 1.946, hubo 15 accidentes mayores con la muerte de cuatro pilotos que se asociaron a las pruebas de los aviones. Tres de estas muertes fueron del programa X-2, volando entre 1.952 y 1.956, y los otros ocurrieron en 1.967 durante el vuelo del avión X-15.






El X-1B fue el primer avión en volar con un sistema de control a reacción, un prototipo del sistema de control utilizado en el X-15. A mitad del programa de pruebas, el X-1B estaba equipado con un motor XLR-11RM-9 de Reacción Motors Inc. que difería de los otros XLR-11, solo en tener una chispa eléctrica, un tipo de interruptor de baja tensión de ignición en lugar del tipo de alta tensión más antiguo. Esta avión completó un total de 27 vuelos con planeador, y propulsados por 8 pilotos de pruebas de la USAF y dos de la NACA (NASA).






El X-1B era un X-1 de segunda generación utilizado por la Fuerza Aérea de los Estados Unidos para familiarizarse con el piloto antes de ser entregado a la NACA de 1.954. El X-1B tenía un fuselaje modificado con mayor capacidad para tanques de combustible, una cabina mejorada y un sistema de combustible turbo-bombeado en comparación con el X-1. Fue un avión que se usó para la investigación de control aerodinámico y control de reacción desde 1.956 hasta 1.958.





La aeronave estaba equipada con instrumentación especial para las pruebas exploratorias de calentamiento aerodinámico. 





El X-1B fue entregado al Museo de la Fuerza Aérea en la Base de Wright-Patterson en Dayton, Ohio, el 27 de enero de 1.959 para ser exhibido. Los aviones X-1 de segunda generación tenían 35,8 pies (10,9 metros) de largo y una envergadura de 28 pies (8,5 metros).





El X-1B realizó 10 vuelos en un período de tres meses por ocho pilotos diferentes. En enero de 1.957, el piloto Jack McKay llegó a Mach 1,94  de velocidad. Los ingenieros del proyecto creían que los datos podrían dar futuras naves militares a Mach 2.







Ofreció un fantástico banco de pruebas para la instalación de control de reacción. En noviembre de 1.957, los técnicos de la NACA terminaron de instalar los controles de reacción en el X-1B. El piloto Neil Armstrong (que fue el primer hombre en poner un pie en la Luna) realizó tres vuelos en el avión para experimentar el rendimiento de los controles de reacción. Hubo una serie de grietas en los tanques de combustible que forzaron su aterrizaje en 1.958.






El  X-1B, junto con sus gemelos X-1A y X-1D, tenía mejores sistemas de propulsión, mayor capacidad de combustible, una cabina y un dosel con un diseño más tradicional, y un fuselaje casi cinco pies (1,5 m) más largo que el avión original.






El panel de instrumentos era bastante convencional en apariencia, y bastante típico de los años cincuenta. La instrumentación de vuelo primaria estaba centrada, con interruptores e instrumentos del sistema de propulsión, y el equipo de prueba estaba disperso por todo el espacio disponible. Los pedales y la palanca central sin controles laterales formaban parte del paquete de la cabina.








En la siguiente imagen podemos observar en el lecho del lago de pruebas en 1.955, de izquierda a derecha, X-1E, D-558-II y X-1B.







El avión X-1E es el último de la serie de aviones X-1, se utilizó para obtener datos en vuelo al doble de la velocidad del sonido, con especial énfasis en investigar las mejoras logradas con el ala de alta velocidad. El avión fue el primero en volar de manera supersónica con un ala de 4%, por tanto, fue el primero en demostrar la capacidad de Mach Alta, y la estabilidad adecuada utilizando una sección delgada de perfil aerodinámico. X-1E realizó 26 vuelos, y un vuelo cautivo tan solo con dos pilotos de pruebas. Voló a Mach 2,24 y a una altitud de 73,458 pies (22.389 m). Igualmente fue lanzado por un Boeing B-29 como sus predecesores.






Durante  marzo de 1.954, el nuevo X-1-2 se convirtió oficialmente en el X-1E. Las modificaciones incluían la configuración de una nueva cabina que acomodara el asiento de eyección, además de una nueva ala. El asiento de eyección estaba propulsado por un cohete, muy rudimentario en cuanto a su diseño y rendimiento. Las alas llevaban 343 medidores de tensión y de temperatura para medir las cargas estructurales y calentamiento aerodinámico. Su delgadez permitió que el X-1E volara casi dos veces más rápido que el X-1-2. En diciembre de 1.957 se instalaron dos aletas gemelas para mejorar la estabilidad direccional para velocidades altas. El motor no tenía acelerador, sino que dependía de la ignición de la cámara para variar la velocidad.






La siguiente imagen muestra un X-1E frene al Centro de Investigación de Vuelo de la Base de la NASA Dryden, Edwars, California. Comenzó su vida como un X-1-2, un avión de primera generación, y fue retirado el 6 de noviembre de 1.958.






Para comenzar su vuelo, el X-1E se cargaba bajo la nave nodriza, que era un Boeing B-29. Los aviones X habían sido originariamente bajados a un pozo de carga, y el avión de lanzamiento remolcado sobre el foso, donde el avión era izado con correas hacia la bahía de bombas. A principios de la década de 1.950 se había instalado un elevador hidráulico en la rampa de la Estación de Vuelo de la NACA para elevar el avión de lanzamiento.






Imagen del famoso piloto Joe Walker con un traje de presión junto al X-1E, donde podemos observar los dados y "little Joe" pintados bajo la cabina del avión (little Joe es el término del argot de un jugador de dados con dos doses). Cinco años después, cuando Walker alcanzó los 354.200 pies en un X-15, ese avión llevaba ilustraciones similares, "Little Joe the II"






Imagen de la preparación de la carga del X-1E en el B-29 para un vuelo cautivo...






En la imagen podemos observar una prueba de motor, el cohete se regaba con agua durante la prueba para mantenerlo fresco. Cosa que ayudaba a eliminar cualquier químico que pudiera derramarse.






Foto de después del séptimo vuelo del X-1E Joe Walker, el 18 de junio de 1.956. Los X-1 de primera generación eran conocidos por los fallos en el tren delantero, y el X-1E no era una excepción. No se producían graves daños, pero requerían varios días para su reparación.







El avión B-29 llevaba al X-1E a una altitud de 25.000 pies, en cuanto todos los sistemas estaban listos, se lanzaba al avión. En ese momento, el piloto activaba los motores de los cohetes y seguía un plan de vuelo predeterminado tanto de altitud y de velocidad, realizando las maniobras establecidas, y regresando al Rogers Dry Lakebed para aterrizar.






El calentamiento aerodinámico del X-1E provocó que los alerones, el timón y los elevadores permanecieran sin pintar durante el programa de prueba de vuelo. Cuando se agregaron las aletas ventrales, también se dejaron sin pintar. El 31 de agosto de 1.956, el avión alcanzó una velocidad máxima de 1.480 millas por hora (Mach 2.24).






El X-1E tenía una nueva ala delgada, un dosel escalonado y un sistema de combustible de baja presión. Voló hasta 1.958, y cerró la saga de los X-1 después de doce años de investigación.







Resumiendo, se construyeron tres X-1, el primero de los cuales fue lanzado al aire sin alimentación, desde un Boeing B-29 Superfortress el 19 de enero de 1.946. Los vuelos con motor comenzaron en diciembre del mismo año, y el 14 de octubre de 1.947 el primer X-1 pilotado por el Capitán Charles E. Yeager, se convirtió en el primer avión en sobrepasar la velocidad del sonido, alcanzando 670 mph o Mach 1.015 a una altitud de 42.000 pies. El segundo X-1 fue utilizado por la NACA para la investigación de vuelos de alta velocidad. El tercer avión se destruyó durante las operaciones de carga de combustible después de completar solo un vuelo de deslizamiento sin motor.





El X-1A era similar al X-1, excepto por tener bombas de combustible turboalimentadas (en lugar de un sistema que usaba nitrógeno bajo presión), un nuevo techo de cabina, un fuselaje más largo y una mayor capacidad de combustible. En este avión, se alcanzó una velocidad de Mach 2.435 el 12 de diciembre de 1.953, y el siguiente junio se alcanzó una altitud de 90.000 pies. En septiembre de 1.954 el avión fue entregado a la NACA, y el 20 de julio de 1.955 hizo su primer y único vuelo para la NACA antes de ser destruido el 8 de agosto de 1.955.






El X-1B era similar al X-1A a excepción de tener un ala ligeramente diferente. Este avión fue utilizado también para la investigación de alta velocidad. Voló para la NACA hasta enero de 1.958. Después del X-1B se proyectó el X-1C, que se canceló mientras aún estaba en etapa de maqueta, y también el X-1D. El último avión fue destruido en agosto de 1.951 después de ser expulsado de un avión B-50. El último de la serie fue el X-1E, que fue el segundo de los originales X-1 equipados con nuevas alas, bombas de combustible turbo-impulsadas y un paracaídas con borde de cuchilla. Este avión fue modificado, y voló exclusivamente para la NACA. Hizo su primer vuelo el 12 de diciembre de 1.955 y voló hasta noviembre de 1.958.




Fuente: NASA Dryden


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