پروژه های آزمایشی عجیب نیروی هوایی ایالات متحده

هواپیماهای X متعددی در طول سال ها برای اهداف مختلف تحقیقاتی و آزمایشی ساخته شده اند. برخی از این برنامه ها به دلایل مختلف لغو شدند، در حالی که برخی دیگر پرواز کردند و ثابت کردند که هواپیماهای تحقیقاتی موفقی هستند. چندین هواپیمای آزمایشی رکوردهای جهانی سرعت و ارتفاع را دارند. این مقاله به بررسی برخی از معروف ترین هواپیماهای X در تاریخ ایالات متحده می پردازد.

1- بل X-1

این هواپیما یک موتور موشک دارد

• خدمه: 1 نفر
• طول: 9.42 متر
• طول بال ها: 8.53 متر
• ارتفاع: 3.3 متر
• مساحت بال: 12 متر مربع
• وزن ناخالص: 5.557 کیلوگرم
• موتور: 1 موتور موشک XLR11-RM-3 Reaction Motors با 4 محفظه احتراق سوخت مایع و رانش 6000 پوندی
• حداکثر سرعت: 2594 کیلومتر بر ساعت
• سقف پرواز: 70000 فوت (21000 متر)

بل X-1 یک پروژه تحقیقاتی مافوق صوت بود که توسط کمیته ملی مشاوره هوانوردی (NACA) و نیروی هوایی ایالات متحده (USAAF) انجام شد و توسط هواپیمای بل ساخته شد. این هواپیما که در اواسط دهه 1940 ساخته شد، اولین پرواز خود را در ژانویه 1946 انجام داد.

بل ایکس-۱ با نام گلنیساند گلاموروس اولین هواپیمای سرنشین دار بود که در پرواز افقی از سرعت صوت فراتر رفت. خلبان آزمایشی چاک یگر این رکورد را در اکتبر 1947 به دست آورد. در سال 1948، بل X-1 به سرعت نزدیک به 1600 کیلومتر در ساعت رسید. Bell X-1A نسخه ای مشتق از این طرح بود که با ظرفیت سوخت بیشتر، از سرعت بیش از 2600 کیلومتر در ساعت فراتر رفت. این هواپیما اولین هواپیما از سری هواپیماهای X آمریکایی بود.

2- آمریکای شمالی X-15

هواپیمای موشکی مافوق صوت

• خدمه: 1 نفر
• طول: 14.99 متر
• طول بال ها: 6.81 متر
• ارتفاع: 3.99 متر
• مساحت بال: 19 متر مربع
• وزن خالی: 6622 کیلوگرم
• وزن ناخالص: 15.195 کیلوگرم
• موتور: 1 موتور راکت پیشران مایع XLR99-RM-2 Reaction Motors با نیروی رانش 70400 پوند
• حداکثر سرعت: 7270 کیلومتر بر ساعت
• برد: 450 کیلومتر
• سقف پرواز: 354330 فوت (108000 متر)

X-15 آمریکای شمالی یک هواپیمای مافوق صوت با نیروی موشک است که در دهه 1950 ساخته شد. این هواپیما اولین پرواز خود را در ژوئن 1959 انجام داد و در اواخر همان سال توسط نیروی هوایی معرفی شد. ناسا همچنین X-15 را به عنوان بخشی از برنامه آزمایشی هواپیمای X-plane اجرا می کند. در دهه 1960، X-15 چندین رکورد از جمله عبور از لبه بیرونی فضا و بازگشت را به نام خود ثبت کرد. در طول پرواز این هواپیما، داده های ارزشمندی در ارتفاعات بسیار بالا به دست آمد تا در طراحی هواپیماها و فضاپیماهای آینده مورد استفاده قرار گیرد. در سال 1967، X-15 رکورد حداکثر سرعت 7274 کیلومتر در ساعت را ثبت کرد. خلبان ویلیام نایت این هواپیما را با سرعت 6.7 ماخ در ارتفاع 102100 پا (31120 متر، 19.34 کیلومتر) به پرواز درآورد.

3- NASA X-43

هواپیمای مافوق صوت بدون سرنشین

ناسا X-43 یک هواپیمای بدون سرنشین مافوق صوت است که برای آزمایش برنامه پرواز آزمایشی Hyper-X ناسا طراحی شده است. این هواپیما در طول پروازهای آزمایشی چندین رکورد سرعت بالا را شکست. X-43 همچنان سریعترین هواپیمای جت با سرعتی نزدیک به 9.6 ماخ است. سه نمونه از سری اول، X-43A، ساخته شد، اما اولین نمونه پس از شکست در حین پرواز در سال 2001 نابود شد. دو فروند اسکرام جت باقی مانده نیز ارتقاء محدودی دریافت کردند. در سال 2004 این دو هواپیما با موفقیت پرواز کردند و رکوردهای جهانی را به نام خود ثبت کردند. پس از آزمایش های مافوق صوت (ده ثانیه پرواز و ده ثانیه سر خوردن)، هواپیما به عمد در اقیانوس سقوط کرد. برنامه های ساخت X-43 های بیشتر متعاقبا لغو شد و X-51 جایگزین شد، برنامه ای که توسط نیروی هوایی ایالات متحده اجرا می شود.

4- McDonnell Douglas X-36

یک جنگنده تحقیقاتی چابک بدون دم

• طول: 5.55 متر
• طول بال: 3.18 متر
• ارتفاع: 95 سانتی متر
• وزن خالی: 494 کیلوگرم
• حداکثر وزن بالابر: 576 کیلوگرم
• ظرفیت سوخت: 82 کیلوگرم
• موتور: 1 موتور توربوفن ویلیامز F112 با رانش 700 پوند
• حداکثر سرعت: 300 کیلومتر در ساعت
• سقف پرواز: 20500 فوت (6200 متر)

McDonnell Douglas X-36 یک نمونه اولیه جت رادارگریز کوچکتر با طراحی بدون دم است. این پیکربندی ساختاری برای به حداقل رساندن وزن سازه و اصطکاک در هواپیما انتخاب شده است. این طراحی امکان مانور و بقای بیشتر را فراهم می کند و آن را به یک طراحی ایده آل برای جت های جنگنده تبدیل می کند. این هواپیما اولین پرواز خود را در اردیبهشت 97 انجام داد و به یکی از موفق ترین هواپیماهای آزمایشی تبدیل شد. X-36 در مجموع 31 پرواز آزمایشی انجام داد که به طور قابل توجهی از اهداف پروژه فراتر رفت. در طی این آزمایشات، محققان به اثربخشی آن به عنوان یک جنگنده متعلق به آینده پی بردند. با این حال، برنامه X-36 بیشتر توسعه نیافته است.

5- گرومن X-29

هواپیمای آزمایشی با بال جارویی

• خدمه: 1 نفر
• ظرفیت بار: 1814 کیلوگرم
• طول: 16.5 متر
• طول بال: 8.3 متر
• ارتفاع: 4.4 متر
• حداکثر وزن برخاست: 8074 کیلوگرم
• ظرفیت سوخت: 1804 کیلوگرم در چهار مخزن سوخت
• موتور: 1 موتور توربوفن پس سوز جنرال الکتریک F404-GE-400 و 16000 پوند.
• حداکثر سرعت: 1.6 ماخ یا 1771 کیلومتر در ساعت
• برد: 650 کیلومتر
• سقف پرواز: 55000 فوت یا 17000 متر

X-29 گرومن یک هواپیمای آزمایشی با سطوح کنترل باد و کانارد بود. این هواپیما در اوایل دهه 1980 توسط گرومن ساخته شد و نیروی هوایی ایالات متحده و ناسا از دو نمونه اولیه استفاده کردند. طراحی سه مرحله ای علاوه بر بال های رو به جلو و تیغه های کنترلی شامل یک سطح کنترل عقب است. X-29 با کنترلرهای کامپیوتری طراحی شده است که با کابل کار می کنند. بال های پیشرو به دلیل چرخاندن لبه های جلویی بال ها باعث پیچش واگرای هواکش می شوند. در نتیجه، بالابر بیشتری ایجاد شد و باعث می‌شود لبه جلویی بیشتر غلت بخورد. این پدیده می تواند باعث فروپاشی سازه تحت کشش شود. استفاده از مواد کامپوزیت انعطاف پذیری و یکپارچگی ساختاری هواپیما را تضمین می کند. در مجموع دو X-29 تولید شده بین سال های 1984 و 1991 مورد آزمایش قرار گرفتند.