Referat X-15 Landegeschwindigkeit

X-15

Landegeschwindigkeit: 350km/h

Projektleiter der X-15: Charles Feltz

NACA = National Advisory Committee for Aeronautics (Später: NASA)

Technische Daten der X-15:

25 860 kp Schub

Länge: 15,58 m

Leistung: zwischen 30 und 100% regelbar

Laufdauer: 90 Sekunden bei Vollast

300 Firmen am Bau der X-15 beteiligt

X-15 ist immer auf einem ausgetrockneten Salzsee gelandet

Fertigstellung der X-15: Oktober 1958 (13 Monate nach Beginn der Konstruktionsarbeiten)

X-15 war das erste Flugzeug der Welt, welches mit drei verschiedenen Steuerungssystemen ausgerüstet war:

Zwei aerodynamische Steuerungssysteme

Eine normale Steuerung des Flugzeuges

Raketentriebwerk: LR-99

Fast 5000kg Treibstoff müssen in jeder Minute aus den Behältern in die Brennkammer gepumpt werden.

Treibstoff: Flüssigsauerstoff und Flüssigammoniak

Mischungsverhältnis:         1,25:1

Brennkammer ist mit der Keramiklegierung "Rokide Z" ausgekleidet (Wandstärke = 0,9 mm)

Start der X-15: In 12 000m Höhe von dem Trägerflugzeug Boeing NB- 52A (unter dem rechten Innenflügel getragen)

Raumanzug: MC-2 (Schutz vor: Druck, Hitze, Kälte und kosmischen Strahlen)

Die besten Piloten der Welt, die an dem X-15 Projekt teilnahmen:

USAF:            Iven C. Kincheloe

Robert M. White

Robert A. Rushworth

Joe H. Engle

William J. Knight

Michael J. Adams

NASA: Joseph A. Walker

John B. McKay

Neil A. Armstrong

Milton O. Thompson

William H. Dana

NAR: A. Scott Crossfield

US - NAVY: Forrest S. Petersen

LR-99:Länge:           1,83m

max. Ø = 1m

Einbaugewicht: nur 413 kg

Leistungsgewicht: 0,015kg/kp

Spezifischer Impuls: 250 sec.

Brennkammerdruck: 42 kg/cm²

Seitenleitwerk: konnte in extremen Höhen nicht mehr mit der Handsteuerung verändert werden (wegen enormen Ruderkräften)

12 kleine Rückstoßdüsen angebracht, die der Steuerung dienen. (Die Düsen stoßen Wasserstoffperoxyd aus)

Oberfläche der X-15: Inconel- X (= Nickel- Stahl- Legierung für thermische Belastungen zwischen +650°C und -165°C)

Erfolgt durch elektrische Zündfackel

dritte X-15: stärkeres Triebwerk (XLR-99)

Jeder Flug der X-15 kostete bisher im Durchschnitt rund 300 000 Dollar.

"Hot nose": Ein widerstandsfähiger Bugkegel aus Titan. Befindet sich im Profil (dem Kopf) von ballistischen Flugkörpern für den Wiedereintritt in die Atmosphäre. Die "Hot nose" zeigt den Eintrittswinkel in die dichteren Luftschichten an.

Trat an die Stelle der bisherigen langen, nadelspitzen Nase an.

Rumpflänge nun: 15,25m (33cm kürzer)

X-15 A-2:

Einbau eines kugelförmigen Heliumbehälters hinter der oberen Seitenflosse. Das Helium steht unter einem Druck von 253 atü und dient zur Förderung des Flüssigwasserstoffes beim Betrieb von Staustrahltriebwerken.

Auf der Rumpfunterseite konnten seitlich zwei abwerfbare Außenbehälter für 6124 kg zusätzlichen Treibstoff montiert werden, um die Vollschub- Brenndauer des "Thiokol XLR-99-RM-2"- Raketenmotors von 25 855kp Schub in 13 700m Höhe von 88 auf 146 Sekunden zu erhöhen. Die beiden 6,7m langen, zylindrischen Außenbehälter besaßen einen Durchmesser von 96cm.

Im Steuerbordtank befanden sich 3940 Liter (2724kg) flüssiger Ammoniak, im Backbordtank 2860 Liter (3400kg) flüssiger Sauerstoff

Zur Förderung der beiden Treibstoffe wurde Heliumdruckgas benutzt.

Bei der X-15 A-2 wurde es möglich, insgesamt 14 628kg Treibstoff mitzuführen.

Es war nun geplant, nur mit dem im Rumpf untergebrachten Treibstoff (8504kg) auf eine Höhe von 30 500m zu steigen und im Horizontalflug auf eine Geschwindigkeit von 8800 km/h zu beschleunigen

Laut Berechnungen werden bei Mach8 jedoch um 75% höhere Temperaturen als bei Mach6 (715°C), also solche bis zu 1040°C erwartet.

Auf Grund der höheren Wermebelastung setzte man vor die beiden Doppelscheiben der Cockpitverschalung je eine 16,5 mm starke Quarzglasscheibe und gab den bisher trapezförmigen Fenstern zur gleichförmigen Spannungsverteilung elliptische Form.

Ungefähr 12 mm hinter der Quarzglasscheibe wurden Temperaturen von bis zu 1300°C gemessen.

In einem Testflug (mit Robert M. White) konnte ein Fenster an der Kanzel die großen Spannungskonzentrationen nicht verkraften und sprang. Aber es brach nicht das ganze Fenster!

Flüssigwasserstoffbehälter:

Zwei zylindrische Behälter (für insgesamt 20,8 kg) von je 114 cm Länge und 61 cm Durchmesser.

Die X-15A-1 beherbergte schon in der ersten Erprobungsphase Geräte zur Horizontbestimmung für das "Apollo- Projekt" (Mondlandung) der NASA.

Bei der X-15A-2 wurde zusätzlich ein kugelförmiger Heliumtank zur Druckförderung des Flüssigwasserstoffes beim Betrieb von Staustrahlrohren angebracht. Das Helium stand unter einem Druck von 253 atü.

Hinter dem Cockpit: Stauraum für wissenschaftliche Geräte.

X-15A-2:

einsitziges hyperschall- Schnelles Höhenforschungsflugzeug

Spannweite: 6,71m

Flügelfläche: 18,60m²

Länge: 15,98 m

Triebwerk: ein Flüssigkeitsraketen- Triebwerk, Thiokol Reaction Motors,

XLR-99-RM-2 mit 25.855 kp Schub in 45.000 Fuß (13.700 m) Höhe

Max. Startgewicht: 25.461 kg

Höchstgeschwindigkeit: 7.295 km/h (In großer Höhe)

Einsatzreichweite: 440 km

Erzielt wurden maximal 6605 km/h Geschwindigkeit und 107 960 m Gipfelhöhe.

Die X-15A-2 war hauptsächlich für die Ultra- Violett- Sternenfotographie eingerichtet.

Die X-15A-2 wurde zur Erprobung von Staustrahltriebwerken herangezogen.

Die X-15A-3 wurde vor allem für ausgiebige Tests von Navigations- und Reglersystemen sowie für die Horizontalabtastung und für die Analysen der Verbrennungsgase vorgesehen.

Die X-15A-3 unterschied sich von ihren anderen zwei Schwestern durch eine adaptive Steueranlage.

Man wollte der X-15A-3 einen extremen Deltaflügel mit Endflossen geben, anstatt der bisherigen trapezförmigen Flügel.

Kunststoff ist von der Firma Martin (in Baltimore) hergestellt worden.

Das X-15 Versuchungsprojekt umfasste insgesamt 199 Flüge

Nach dem Absturz des einen Musters im November 1967 wurden die anderen zwei Maschinen im Flight- Research Center der NASA ausgestellt.

Fakten

Gründung der NASA (National Aeronautics and Space Administration)

X-15 wurde erstmals der Öffentlichkeit gezeigt

Erste North- American X-15 (Seriennummer 66670) geflogen.

Scotty Crossfield startete mit der ersten der sechs Fesselflüge (ohne Ausklinken) von der Startbahn aus.

Im unteren der beiden Raketenmotoren ereignete sich eine Explosion.

Sicherheitsmaßnahme: Treibstoffvorrat wurde über Notventile abgelassen.

Bruchlandung auf dem Salzsee (Scotty Crossfield überstand die Bruchlandung unversehrt)

Beschleunigung bis zu 6g.

Erster NASA- Forschungsflug unter Joe A. Walter

Robert M. White fliegt eine Strecke von 170km mit 2200km/h in 33 000 m Höhe

Joe A. Walker erreicht einen neuen Geschwindigkeitsrekord von 3450 km/h im Steigflug von 13 700m auf 24 000m Höhe.

Robert M. White erreicht eine Höhe von 43 605m

Robert M. White verbesserte den Geschwindigkeitsrekord auf 3640 km/h (Mach 3,9)

Robert M. White verbesserte den von ihm aufgestellten Geschwindigkeitsrekord auf 4250 km/h.

Joe A. Walker verbessert den Höhenrekord auf 51 965m und verbessert auch den Geschwindigkeitsrekord von Robert M. White auf 4410 km/h (Mach 4)

Robert M. White stellte einen neuen Geschwindigkeitsrekord von 4947 km/h (Mach 4,7) auf

Joe A. Walker überbietet den Geschwindigkeitsrekord von Robert M. White auf 5322 km/h (Mach 5)

Robert M. White flog mit 5798 km/h (Mach 5,6) zum neuen Geschwindigkeitsrekord.

Robert M. White erzielte einen Höhenrekord von 65 900m und verbesserte noch dazu seinen aufgestellten Geschwindigkeitsrekord auf 5869 km/h.

Joe A. Walker verbesserte den alten Geschwindigkeitsrekord auf 6309km/h (Mach 5,9)

Robert M. White erzielte in einer Höhe von 30 000m einen neuen Geschwindigkeitsrekord von 6548,6 km/h.

Eine Höhe von 75 200m wurde erreicht

Robert M. White verbesserte den Höhenrekord auf 75 600m

Joe A. Walker den Geschwindigkeitsrekord auf 6654km/h (Mach 6,2) mit der X-15 A-1

Der Höhenrekord wurde auf 95 935m verbessert (mit der X-15 A-3)

Die X-15 A-2 musste notlanden und wurde dabei stark beschädigt, da das Fahrwerk versagte.

Die höchste erreichte Höhe von 107 899 m erzielte Testpilot Joseph A. Walker.

Erster Flug der X-15A-2

Anfang 1967:    Die X-15A-2 ist mit einer neuen "Lackierung" versehen worden. Es handelt sich um einen Spezialüberzug aus Kunststoff, der durch Abstrahlung und Verkohlung die Beplankung des Flugzeuges bei sehr hohen Geschwindigkeiten vor Wärmeschäden schützen sollte.

Die X-15A-3 wurde gebaut.

Die größte erreichte Geschwindigkeit betrug Mach 6,7, die von Captain William J. Knight in einer Höhe von 31 120 m erreicht wurde.

Über der Wüste von Nevada stürzte die X-15A-3 beim Wiedereintritt in dichtere Luftschichten ab, wobei der Pilot Michael J. Adams den Tod fand.

Anfang 1969:    Das letzte der drei gebauten Höhenforschungsflugzeuge des Types X-15 startete den letzten Flug.