El asalto a la barrera del sonido

Hasta 14 de octubre 1947, nadie podría decir que una persona experimenta en la cabina del piloto, volando más rápido que el sonido.





Hace diez años, un veterano de la Segunda Guerra Mundial y la Guerra de Vietnam retirado general de brigada Chuck Yeager señaló el 50 aniversario del primer vuelo supersónico del nuevo vuelo supersónico en sus F-15. Foto: USAF

14 de octubre 1947 la humanidad ha superado otro hito. Frontier completamente objetivo, expresada en una cantidad física particular, - la velocidad del sonido en el aire, que está bajo la atmósfera de la tierra depende de su temperatura y presión en el intervalo desde 1100 hasta 1200 km / h. Velocidad supersónica para conquistar el piloto estadounidense Chuck Yeager (Charles Elwood «Chuck» Yeager) - un joven veterano de la Segunda Guerra Mundial, poseen valor raro y excelente fotogénica, por lo que de inmediato se hizo popular en su tierra natal, así como 14 años después - Yuri Gagarin. Y el valor de ir a través de la barrera del sonido es realmente necesario. Piloto soviético Ivan Fedorov, repita el año Jaeger logro más tarde, en 1948, el entonces recordó sus sentimientos: "Antes de volar a superar la barrera del sonido, se hizo evidente que garantiza la supervivencia después no. Nadie sabía casi lo que es y si el diseño de la aeronave se destacan el elemento de presión. Pero no trató de pensar ».

Y el valor de ir a través de la barrera del sonido es realmente necesario. Piloto soviético Ivan Fedorov, repita el año Jaeger logro más tarde, en 1948, el entonces recordó sus sentimientos: "Antes de volar a superar la barrera del sonido, se hizo evidente que garantiza la supervivencia después no. Nadie sabía casi lo que es y si el diseño de la aeronave se destacan el elemento de presión. Pero no trató de pensar ».

De hecho, la claridad absoluta en cuanto a cómo el coche se comportará a velocidad supersónica, no lo era. En aviones diseñadores estaban aún frescos en la memoria de 30s adversidades repentinas, cuando al aumentar la velocidad de la aeronave tuvo que resolver rápidamente el problema del flutter - de oscilación se produce en la estructura dura de la aeronave, y su alineación, en unos pocos minutos que rasgan el plano de separación. El proceso de desarrollar una avalancha rápidamente, los pilotos no tuvo tiempo de cambiar el modo de vuelo, y el coche en el aire se derrumbó en pedazos. Durante mucho tiempo los matemáticos e ingenieros de varios países se esforzaban por resolver este problema. Al final, la teoría de los fenómenos creó el entonces joven matemático ruso Mstislav Keldysh (1911-1978), el entonces presidente de la URSS. Con la ayuda de esta teoría no pudo encontrar la manera de deshacerse del fenómeno desagradable.



Cuando la aeronave se está moviendo a velocidades subsónicas, ondas acústicas huyen de él, como las ondas de una piedra se estrelló: presión cerca del frente de onda cambia más o menos sin problemas. El avión, viajando a una velocidad de sverhzukovoy excita ondas de choque: la presión sobre el frente de onda de esta onda cambia bruscamente. Una persona de pie en el suelo oyó el sonido en un primer momento como una explosión - y sólo entonces el rugido del motor. Foto: Dr. Leonard Weinstein / DFRC / NASA

Está claro que sorpresas desagradables al igual que esperaban de la barrera del sonido. La solución numérica de ecuaciones diferenciales de la aerodinámica complejas en ausencia de potentes ordenadores era imposible, y tuvo que apoyarse en la "purga" de los modelos en túneles de viento. Pero debido a razones de calidad, estaba claro que cuando la velocidad del sonido cerca de la aeronave, una onda de choque. El momento más crucial - romper la barrera del sonido, cuando la velocidad de la aeronave se compara con la velocidad del sonido. En este punto, la diferencia de presión a ambos lados del frente de onda está creciendo rápidamente, y si el tiempo va a durar más que un momento, el avión puede desintegrarse en el peor, por el aleteo. A veces, al romper la barrera del sonido con una aceleración insuficiente de la onda de choque creada por la aeronave, incluso golpea el vidrio de las ventanas de las casas en el suelo debajo de ella.

La relación de la velocidad de la aeronave a la velocidad del sonido se llama número de Mach (el nombre del famoso mecánico alemán y filósofo Ernst Mach). Con el paso de la barrera del sonido, el piloto parece que el número de M salta a través de la unidad bruscamente: Chuck Yeager vio el mahometra shooter saltó a los 0, 98, 1, 02, y luego en la cabina llegó el silencio "divina" - de hecho, evidente: un nivel la presión sonora en la cabina cae varias veces. Este momento de "purificación de sonido" es muy complicado, valió la pena la vida de muchos probadores. Pero el peligro de derrumbe de sus aviones X-1 fue baja.

Plano X-1, fabricado por Bell Aircraft en enero de 1946, era puramente un avión de investigación, diseñado para vencer la barrera del sonido y nada más. A pesar de que la máquina fue ordenada por el Ministerio de Defensa, en lugar de las armas que bulle equipo científico, el seguimiento de los modos de unidades, instrumentos y mecanismos. X-1 se parecía a lo moderno misil de crucero. Tenía un motor cohete de reacción Motors empujó 2722 kg. Peso máximo de despegue - 6078 kg. Longitud - 9, 45 m, altura - 3, 3 m, envergadura -. 8, 53 m Velocidad máxima - a una altitud de 2.736 m 18.290 kmh. La máquina empieza con el bombardero estratégico B-52 y aterrizó en "el esquí" de acero en el lago salado seco.



En la actualidad, la aeronave X-1 que Chuck Yeager rompió por primera vez la barrera del sonido en exhibición en el Museo Nacional del Aire y del Espacio (National Air and Space Museum) en Washington. Foto: USAF / aviador mayor J.G. Buzanowski

No menos impresionantes y "tácticas y técnicas parámetros" de sus pilotos. Chuck Yeager nació 13 de febrero 1923. Después de la escuela se fue a la escuela de vuelo, y después de graduarse se fue a luchar en Europa. Él derribó un Messerschmitt-109. Sam fue derribado en los cielos de Francia, pero fue rescatado por los partisanos. Como si no hubiera pasado nada volvió a basar en Inglaterra. Sin embargo el servicio de contrainteligencia vigilantes no creía la milagrosa liberación de la cautividad, tirando el piloto del vuelo y lo envió a la parte trasera. Ambicioso Yeager hizo una cita con el comandante de las fuerzas aliadas en Europa, el general Eisenhower, quien creía Yeager. Y lo hizo - un joven piloto de seis meses quede hasta el final de la guerra, hizo 64 vuelos de combate, derribó 13 aviones enemigos y 4 en una sola batalla. Y regresó a su tierra natal como capitán con una lima fina, lo que significa que tiene un vuelo fenomenal intuición, increíble frialdad y notable resistencia ante cualquier situación crítica. Debido a esta característica, que estaba al mando de la prueba-sverhzvukovikov, las cuales fueron seleccionadas y preparado tan a fondo como más tarde - los astronautas.

Cambiar el nombre del Glenys X-1 "cautivador» (Glamorous Glennis) en honor a su esposa, Yeager no una vez instalado se registra. A finales de octubre de 1947 se había caído de la altura récord anterior -. 21 372 m En diciembre de 1953, una nueva versión de la máquina - X-1A tiene una velocidad máxima 2, 35 m -. Casi 2.800 km / h, y la mitad de un año más tarde se elevó a una altura de 27.430 metros Hasta que ha sido probado una serie de lanzamientos en una serie de ejecutar nuestros combatientes y MiG-15, capturados y traficadas a Estados Unidos durante la Guerra de Corea. Posteriormente Yeager ordenó varias unidades de la Fuerza Aérea como una prueba en los Estados Unidos y en las bases estadounidenses en Europa y Asia participaron en los combates en Vietnam, pilotos entrenados. En su retiro, fue puesto en libertad en febrero de 1975 con el rango de general de brigada, incidente durante la vida gloriosa de 10.000. Horas supersónicos modelos diferentes de 180 carreras y una colección única de premios y medallas. A mediados de los años 80 fue tirado una película basada en la biografía del hombre bueno, el mundo primero conquistó la barrera del sonido, y luego Chuck Yeager se hizo aún un héroe y una reliquia nacional. La última vez que tomó el timón del 16-F 14 de octubre 1997 y rompió la barrera del sonido en el quincuagésimo aniversario de su histórico vuelo. Yeager estaba entonces en '74. En general, como dijo el poeta, Uñas haría de estas personas.

Hay mucha gente en el otro lado del océano ... diseñadores soviéticos empezar por tratar de conquistar la barrera del sonido al mismo tiempo con los EE.UU.. Pero para ellos no era un fin en sí mismo, pero el acto es muy pragmático. Si el X-1 fue puramente un vehículo de investigación, tenemos la barrera del sonido irrumpió luchador prototipo, que se suponía iba a lanzar una serie de piezas para completar la Fuerza Aérea.



El MiG-15 fueron más tarde X-1, en parte debido a que los desarrolladores de poner una tarea compleja, y buscó no sólo para superar la barrera del sonido, sino también para hacer frente a otros desafíos técnicos. Como resultado, el coche tuvo tanto éxito que desde hace mucho tiempo sus diversas modificaciones estaban en servicio en diferentes países. Esta copia fue tomado de un frente de Corea del Sur en los Estados Unidos, donde "dominó" Chuck Yeager. Foto: USAF

El concurso han participado varias oficinas de diseño - Lavochkin Diseño Bureau, OKB Mikoyan y Yakovlev - que fueron desarrollados en planos paralelos con alas en flecha, que era entonces un revolucionarias soluciones de diseño. Por el acabado se fueron supersónica en este orden: La-176 (1948), el MiG-15 (1949), el Yak-50 (1950). Sin embargo, no es un problema resuelto en el contexto de bastante fácil: la máquina de guerra debe tener no sólo de alta velocidad, sino también una variedad de otras cualidades - la maniobrabilidad, capacidad de supervivencia, verificación previa mínima, poderosas armas, municiones y tan impresionante etcétera Cabe señalar también que en la época soviética, la decisión de la comisión de la aceptación del estado a menudo influenciado no sólo por razones objetivas y factores subjetivos relacionados con los desarrolladores de maniobras políticas. Todo este conjunto de circunstancias llevó al hecho de que la serie fue lanzada por el MiG-15, que es bien probado en los locales arenas hostilidades 50s. Ese es el coche capturado en Corea, como se mencionó anteriormente, "montó" Chuck Yeager.

El La-176 se utilizó en el momento un barrido de registro de la banda, que es igual a 45 grados. Turborreactor VC-1 proporciona una tracción 2.700 kg. Longitud - 10, 97 metros, envergadura - 8, 59 m superficie alar de 18, 26 metros cuadrados Despegue de peso - 4636 kg. Techo - 15.000 metros gama de vuelos -. 1.000 kilometros. Armamento - un cañón de 37 mm y dos de 23 mm. El coche estaba listo en el otoño de 1948, en diciembre, comenzó las pruebas de vuelo en la península de Crimea en un aeropuerto militar cerca de la ciudad de Salem. Entre los que llevaron a los ensayos fue el futuro académico Vladimir Struminsky (1914 a 1998), el piloto del avión experimental fue capitán Oleh Sokolovsky y el coronel Ivan Fedorov, más tarde recibió el título de Héroe de la Unión Soviética. Sokolovsky por accidente ridículo murió durante el cuarto vuelo, olvidando cerrar la capota.

Barrera de sonido coronel Ivan Fedorov cruzó 26 de diciembre 1948. Después de subir a una altura de 10 mil. Metros, despidió la palanca de control por mi cuenta y comenzó a acelerarse en una inmersión. "Desde una gran altura a dispersar su 176a - recordó el piloto. - Oí un silbido tedioso. El aumento de la velocidad del avión precipitándose al suelo. En una escala mahometra flecha con tres dígitos se mueve a cuatro dígitos. El avión se sacude como si tuviera fiebre. Y entonces - el silencio! Tomado barrera del sonido. Formas de onda de decodificación posteriores mostraron que el número de M pasa por uno ". Sucedió a una altitud de 7000 metros, donde la tasa se fijó 1 02M.



Ya el primer vuelo de la aeronave YF-12C en 1962 puso fin al debate sobre los beneficios de alas en flecha. Él sirvió como el prototipo de la aeronave SR-71 con un barrido de 60 °, estableció varios récords y superó tres veces la velocidad del sonido. Después de que los beneficios alas en flecha empezaron a parecer obvio. Foto: DFRC / NASA

En el futuro, la tasa de aeronaves tripuladas continuó aumentó de forma constante debido al aumento en la potencia del motor, el uso de nuevos materiales y la optimización de parámetros aerodinámicos. Sin embargo, este proceso no es ilimitada. Por un lado, se ve obstaculizada por consideraciones de racionalidad que tiene en cuenta el consumo de combustible, coste de desarrollo, seguridad y otras consideraciones no son de reposo. E incluso en aviones militares, donde el dinero y la seguridad del piloto no es tan significativa, el ritmo de los coches más "juguetones" están en el rango de 1 a 5M 3M. Más como si no es necesario. (Récord de velocidad para aviones tripulados con motores a reacción de propiedad de un avión espía estadounidense y el SR-71 es 3, 2 M).

Por otro lado, hay una barrera infranqueable térmica: la velocidad de calentamiento de la fricción del aire carcasa de la máquina se produce tan rápidamente que es imposible la disipación de calor desde la superficie. Los cálculos muestran que a presión normal, debe tener lugar a una velocidad de unos 10 millones.

Sin embargo, un límite de 10M sido todavía se hacen todos en el mismo rango de Edwards. Esto sucedió en 2005. El disco se convirtió en un avión no tripulado de misiles de aeronaves X-43A hecha dentro de los 7 años de un ambicioso programa de tecnología de Hiper-X para simular un nuevo tipo diseñado para cambiar radicalmente la faz de la tecnología de cohetes y el espacio del futuro. Su costo es de $ 230 millones. El récord se estableció a una altura de 33.000. Metros. En bespilotnike utiliza el nuevo sistema de overclocking. Inicialmente, cumple el misil tradicional de combustible sólido, con el que el X-43A alcanza una velocidad 7M, y luego encender el motor de un nuevo tipo - un motor estatorreactor hipersónico (scramjet o skramdzhet), en el que el agente oxidante es un aire convencional y el combustible es gaseoso Hidrógeno (esquema francamente clásica de explosión no controlada).

De acuerdo con el programa que se hizo tres modelos no tripulados que después de que el trabajo se ahogaron en el mar. El siguiente paso implica la creación de vehículos tripulados. Después se tendrán en cuenta sus resultados de la prueba cuando se crea una amplia variedad de dispositivos "útiles". Además de las necesidades de las aeronaves se creará vehículos hipersónicos NASA militares - bombarderos, de reconocimiento y de los trabajadores del transporte. Boeing, que participa en el programa Hiper-X, tiene la intención de 2030-2040 años para crear un avión hipersónico con 250 pasajeros. Comprensiblemente, ventanas que se descomponen a tales velocidades aerodinámica y no pueden soportar el calor de la calefacción, no lo hará. En lugar de las ventanas de visualización destinados con vídeo nubes pasajeras.



Hypersonic no tripulado "skramdzhet" X-43a más de tres veces superior a la velocidad de grabación de la SR-71. Conducir el vuelo resultó bastante fácil:. Primero resultados de generación de bombarderos a una altura de 10 000 metros, y luego disparar el cohete se aceleró hasta 7 metros, mientras que el aumento a una altura de 30 000 m Al lado de 10M "skramdzhet" se ha acelerado en sí
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De acuerdo con el programa que se hizo tres modelos no tripulados que después de que el trabajo se ahogaron en el mar. El siguiente paso implica la creación de vehículos tripulados. Después se tendrán en cuenta sus resultados de la prueba cuando se crea una amplia variedad de dispositivos "útiles". Además de las necesidades de las aeronaves se creará vehículos hipersónicos NASA militares - bombarderos, de reconocimiento y de los trabajadores del transporte. Boeing, que participa en el programa Hiper-X, tiene la intención de 2030-2040 años para crear un avión hipersónico con 250 pasajeros. Comprensiblemente, ventanas que se descomponen a tales velocidades aerodinámica y no pueden soportar el calor de la calefacción, no lo hará. En lugar de las ventanas de visualización destinados Con el transcurrir de vídeo nubes.

Sin duda, este medio de transporte será de la demanda a medida que más y más caro con el tiempo, con capacidad para más y más en un momento de emociones, dólares ganados y otros componentes de la vida moderna. En este sentido, no hay duda en el hecho de que algún día la gente se convertirán en mariposas, un día, un día estará lleno de toda la corriente (en breve - ayer) la vida humana. Y podemos suponer que alguien o algo está implementando un programa de lesa humanidad Hiper-X.