북미 X-15(North American X-15)는 초고속 및 초고고도 비행에 대한 연구 프로그램의 일환으로 제작된 미국의 실험용 로켓 비행기입니다. 1960년부터 1968년까지 제작된 3개의 예시는 NASA를 대신하여 약 200회의 테스트 비행을 수행하여 고정익 유인 항공기가 보유한 모든 속도 및 고도 기록을 깨뜨렸습니다.
X-15는 속도 7,272.68km/h(1967년 10월 3일), 고도 107,960m(1963년 8월 23일)의 최종 기록을 세웠습니다. 이를 통해 미국인들은 공기 흐름의 거동, 공기 역학적 마찰, 고속 및 대기권 밖에서 항공기의 제어 및 안정성, 재진입 기술에 대한 많은 데이터를 수집할 수 있었습니다. 분위기.
X-15
1954년 2월, 미국 항공자문위원회(NASA의 조상)는 매우 빠른 속도와 매우 높은 고도의 비행을 탐색하기 위한 새로운 실험용 항공기의 필요성을 확립했습니다. 연구원 팀은 제기된 많은 문제(운동 가열, 희박한 대기에서의 항공기 제어, 최적의 공기 역학적 구성 등)에 대한 해결책을 찾는 임무를 맡았고 1954년 4월에 큰 장애물이 없음을 나타내는 보고서를 제출했습니다. 당시의 기술을 고려하면.
이 프로젝트의 착수는 미 공군이 95%, 미 해군이 5%의 자금을 지원하여 1954년 10월에 승인되었으며, 직후 입찰 요청이 시작되었습니다. 북미의 제안이 받아들여지고 1955년 12월에 3개 사본의 제작 주문이 체결되었습니다. 1956년 2월 로켓 엔진의 개발은 바이킹 로켓의 추진체에서 파생된 추진체를 제공하는 Reaction Motors에 맡겨졌습니다.
1956년 12월 북미에서 모델이 출시되었습니다. 항공기 제작은 1957년 중반에 시작되었고 첫 번째 X-15는 1958년 10월 15일에 공장에서 출고되었습니다. 그러나 XLR99 엔진은 첫 번째 엔진이 인도되지 않았기 때문에 매우 늦었습니다. 1959년 4월에야 최종 자격을 갖추려면 거의 1년을 더 기다려야 합니다. 이 기간 동안 두 대의 보잉 B-52 Stratofortress가 X-15를 고도에서 운반할 수 있도록 개조되었습니다. 미래의 조종사를 선정하고 그들을 훈련시키기 위해 시뮬레이터를 제작했습니다.
첫 번째 시험 비행은 다음과 같이 진행되었습니다:
1959년 3월 10일, B-52 항공모함의 날개 아래에 부착된 상태로 유지된 X-15 1번의 첫 번째 "테더링" 비행
1959년 6월 8일, 엔진을 사용하지 않은 첫 비행 X-15 1호기
1959년 9월 17일, 2개의 임시 XLR 11 엔진으로 구동되는 X-15 2호기의 첫 비행
1960년 11월 15일 최초 최종 XLR99 엔진으로 구동되는 X -15 2번 비행
첫 번째 테스트에는 계획된 비행이 연기되거나 진행 중인 비행이 중단되는 등 수많은 기술적 문제가 산재해 있었습니다. 모든 상황에도 불구하고 테스트는 계속되었고, 1960년 말까지 X-15는 마하 3과 고도 30,000m를 초과했습니다. 그 후 비행기는 연구 비행을 위해 NASA로 옮겨졌습니다.
X-15A-2
1962년 11월 사고(아래 참조) 이후 X-15 2번을 개조하여 한편으로는 마하 8의 속도에 도달할 수 있도록 하고 다른 한편으로는 램제트의 비행 테스트베드 역할을 할 수 있습니다. 그러면 해당 비행기는 X-15A-2라는 명칭을 받게 됩니다.
로켓 엔진의 작동 시간을 늘려서 더 높은 속도를 얻어야 하는데, 이를 위해서는 단순히 연료/산화제 용량을 늘려야 합니다. 이를 위해 동체가 길어지고 2개의 추가 외부 탱크가 설치되었습니다(동체의 각 측면에 하나씩). 이 탱크는 먼저 비운 다음 비행 중에 떨어뜨려 회수했습니다.
X-15가 예상보다 높은 온도를 견딜 수 있도록 비행 중에 점차 분해되는 추가 단열재 층으로 덮기로 결정되었습니다. 그 부분에서는 복부 지느러미가 직경 91cm의 램제트를 설치할 수 있도록 수정되었습니다. 더 이상 비행 중에 하부 부품을 꺼낼 문제가 없으므로 지상고를 늘려야 합니다.
마지막으로, 측정 장비를 운반할 수 있는 새로운 구획이 설치되었습니다. X-15A-2는 최종적으로 X-15보다 무게가 10톤 더 많아 랜딩 기어를 심각하게 강화해야 합니다.
절연층과 외부 탱크를 갖춘 X-15A-2 , B-52 항공모함 날개 아래.
그런 다음 새 항공기는 테스트 주기를 거칩니다.
1964년 6월 15일, B-52 페이로드의 날개 아래에 매달린 채 최초의 "테더링" 비행
1964년 6월 25일, 탱크나 램제트 없이 최초의 실제 비행
1965년 2월 17일, 새로운 측정 장비로 첫 비행
1965년 11월 3일, 빈 외부 탱크로 첫 비행
1966년 7월 1일 첫 외부 탱크를 채운 비행
1967년 8월 21일, 추가 단열층을 사용한 첫 비행
첫 번째 비행에서는 비행 중에 전개되는 경향이 있는 랜딩 기어로 인해 여러 가지 사고가 발생했습니다.
7,272.68km/h에 도달하여 속도 기록을 세운 것은 X-15A-2였습니다(1967년 10월 3일). 그러나 이번 비행 중 표면 온도가 예상치인 1,300°C를 초과해 기체 일부에 심각한 손상을 입혔다. 북미측이 항공기를 복원했지만 결국 다시는 비행하지 못했습니다.
연구비행
NASA가 수행한 연구 비행은 처음에 속도와 고도를 점진적으로 높이는 것으로 구성되었습니다.
1961년 3월 7일 마하 4 이상의 첫 비행
1961년 6월 23일 마하 5 이상의 첫 비행
10월 11일 200,000피트(60,960미터) 상공의 첫 비행 , 1961
1961년 11월 9일 마하 6 이상의 첫 비행
1962년 7월 17일 300,000피트(91,440미터) 이상의 첫 비행
1962년 4월, NASA는 X-15를 항공기 자체에서 수행한 실험과 측정 외에도 다양한 과학 실험을 포함하는 연구 프로그램에 참여시켰습니다. 1963/1964년에 X-15는 Lockheed A-12 Oxcart의 정찰 시스템 개발에도 참여했습니다. 필요에 따라 다양한 추가 센서가 추가되어 원하는 측정값(일광 스펙트럼, 자외선 복사, 미세 운석 밀도 등)을 얻습니다. 1965년 2월부터 X-15A-2의 새로운 측정 장비가 다양한 과학실험이 예정되어 있습니다.
이 프로그램은 X-15 3호기의 손실과 NASA 예산의 재조정으로 인해 1968년에 중단되었습니다. X-15의 마지막 비행은 1968년 10월 24일에 이루어졌습니다.
충돌
1959년 11월 5일, 예상보다 더 큰 질량으로 인해 다소 잔인한 터치다운이 발생한 후 X-15 2번 기체가 착륙 중에 갑자기 두 배로 늘어났습니다. 조종사는 무사히 탈출했습니다. XLR11 엔진 2개 중 1개에 화재가 발생해 비행이 중단됐다.
1960년 6월 8일, 최종 XLR99 엔진의 지상 테스트는 폭발로 인해 X-15 3번의 후면 전체가 파괴되면서 끝났습니다. 조종사는 상처 없이 탈출했습니다.
1962년 11월 9일, X-15 2번기가 매우 심각하게 손상되었고 조종사 John B. McKay가 착륙 중에 심각한 부상을 입었습니다. 조종면의 고장으로 인해 비행기는 너무 빨리 땅에 닿았습니다(시속 480km/h). h) 왼쪽 패드는 충격으로 인해 구부러집니다. X-15는 뒤로 넘어지기 전에 전복됩니다.
1967년 11월 15일, 제어가 불가능해진 X-15 3번기는 하강 중 너무 높은 부하율을 받아 비행 중에 분해되었습니다. 조종사 마이클 J. 아담스(Michael J. Adams)가 사망했습니다.
드라이버
X-15 조종사는 그들의 작업과 달성한 결과에 대해 수많은 메달과 명예를 받습니다. 그 중 8명은 고도 80km(50마일)를 초과하여 USAF 기준에 따라 우주비행사라는 칭호를 얻습니다.
공식적인 국제 우주 제한은 고도 100km로 고정되어 있으며, 이 우주비행사라는 칭호는 실제로 두 차례에 걸쳐 이를 초과한 조셉 앨버트 워커(Joseph Albert Walker)를 제외하고는 미 공군만이 인정합니다.
기타 기능
자체 동력으로는 이륙할 수 없는 X-15는 보잉 B-52 Stratofortress의 날개 아래에 매달린 후 15,000미터(45,000피트) 이상의 고도로 떨어졌습니다. 그런 다음 로켓 엔진이 점화되어 비행기를 상층 대기로 추진한 다음 X-15는 탄도 궤적을 따라 글라이더처럼 자유 비행으로 하강합니다.
비행기는 뒤쪽에 있는 두 개의 접이식 스키드와 앞쪽에 있는 롤러에 착륙합니다. 사전에 복부핀 하단 부분은 X-15의 지상고에 비해 너무 크기 때문에 배출해야 합니다.
X-15는 800°C의 온도를 견딜 수 있는 인코넬을 포함한 다양한 특수 합금으로 제작되었습니다.
대부분의 동체에는 3,914리터의 액체 산소(산화제)를 담는 탱크와 5,470리터의 에탄올 또는 암모니아(연료)를 담는 탱크가 있습니다.
매우 높은 고도에서는 더 이상 기존 조종면을 사용하지 않고 기수와 날개 끝에 배치된 12개의 소형 과산화수소 로켓을 통해 방향 제어가 제공됩니다.
X-15에는 비행 중 온도, 압력, 하중 계수, 비행 매개변수, 조종사의 생리학적 매개변수 등의 데이터를 수집하기 위한 측정 장비가 가득합니다.
사출좌석은 마하 4의 속도, 고도 36,600m까지 사용할 수 있다.
대중문화
X-15를 타고 Neil Armstrong의 비행을 목격한 후, 만화책 발명가인 Buck Danny인 Jean-Michel Charlier는 깊은 인상을 받아 그의 영웅을 X-15의 시험 비행에 참여시키기로 결정했습니다. 이 모험은 1963년부터 1964년까지 Le Journal de Spirou에 게재되었으며 이후 X-15라는 제목의 시리즈 31권에 등장했습니다.
John B. McKay의 사고에 대한 언급이 있습니다. 전직 시험 조종사 중 한 명인 Bob Light는 X -15의 스키드 중 하나가 착륙하면서 파손된 후 다리가 부러졌습니다.
치명적인 무기(Lethal Weapon) 영화 시리즈로 유명한 Richard Donner의 첫 번째 영화는 X-15(1961)였습니다.
기능
생성자 북미
역할 실험용 항공기
첫 비행 1959년 6월 8일
철회 날짜 1968년 10월 24일
생산 수량 3
승무원 운전자 1명
동력화
엔진 1 Thiokol XLR99-RM-2
유형 로켓 엔진
유닛 추력 313kN
크기
날개 길이 6.8m
길이 15.45m
높이 4.12m
날개 면적 18.58m2
미사
비어 있음 6,623kg
최대 15,422kg
성능
최대 속도 7,273km/h(마하 6.7)
천장 95,900m
상승률 18,000m/분
작동 범위 275마일 또는 약 450km
