Una frase proverbial dice que "todos los récords están hechos para romperse". Esta frase se ha aplicado muy a menudo en la medida en que se han establecido muchos registros. Y también hay muchos que precisamente han intentado pulverizar los ya probados. También hay un gran libro de récords mundiales. El récord de velocidad se registró entre ellos por cierto. Hay muchos récords de velocidad, pero ¿conoces el récord de velocidad establecido por un avión? ¿No tienes idea? Te hablamos a través de este artículo sobre el mayor récord de velocidad jamás alcanzado en el mundo de la velocidad por un avión.
¿Realmente apasionado por el mundo militar? Entonces, ¿por qué no enamorarse del collar de placa americana ? ¿O para el hábito enrejado para expresar tu amor por este universo a los ojos del mundo?
El récord de velocidad alcanzado por un avión
El mundo de la velocidad ha experimentado su cuota de récords establecidos. Los aviones también se aseguraron de registrar su propio registro allí y tuvieron éxito. Hasta ahora, el récord de la velocidad más alta alcanzada por un avión no se ha batido con un nuevo.
¿Cuál es la velocidad más alta alcanzada por un avión?
Es importante especificar que la hazaña en cuestión se subdivide en dos grandes registros muy distintos. Uno de los cuales fue desarrollado por el X-15 norteamericano y el otro por el X-43 de la NASA.
- El récord de velocidad X-15: este avión cohete supersónico alcanzó la velocidad más alta de un avión pilotado por una sola ala. El X-15 logró un récord de velocidad irrevocable de 7.272, 68 km/h el 3 de octubre de 1967. Posteriormente, en la fecha del 23 de agosto de 1963, completó 107,96 km para la altitud. Esta hazaña ofreció una oportunidad para que los estadounidenses recopilaran muchos datos. En particular, en lo que respecta al funcionamiento de los flujos de aire y las fricciones aerodinámicas. Pero también el control y equilibrio de un avión a una velocidad óptima fuera de la atmósfera.
- El récord de velocidad X-43: este superstatoreactor ha logrado un récord de velocidad verdaderamente colosal.Realiza la hazaña de alcanzar el récord mundial de velocidad al escalar la marca de 10,240 km/h (Mach 9.6), casi cinco veces la velocidad del Concorde. Ya poseía el último récord, establecido el 27 de marzo de 2004, a 7.700 km/h (Mach 6,3), casi cuatro veces la velocidad del Concorde.
¿Cuál es la diferencia entre los dos planos?
Es cierto que estos dos aviones rompieron el récord mundial de velocidad. Sin embargo, es importante aclarar que no son el mismo tipo de aeronave. A
se nota una diferencia considerable entre el X-15 y el X643. Por lo tanto, tenga en cuenta que:
- El North American X-15 es unn avión supersónico pilotado, durante su registro este último fue guiado por el famoso piloto estadounidense William Joseph Knight;
- El NASA X-43 tiene una operación contraria, este avión propulsado con un estatorreactor atmosférico (que extrae oxígeno de la atmósfera) flotaba solo en el cielo y no tripulado.
¿Qué hay que saber sobre el North American X-15?
Para aprender un poco más sobre este avión cohete estadounidense, es interesante ver por qué y cómo fue diseñado. También está lo que concierne a sus primeros vuelos, pero aún más, vea de cerca lo que concierne al X-15 A2.
¿Cómo llegaron los estadounidenses a su concepción?
Durante la fecha de febrero de 1954, el NACA (Comité Asesor Nacional de Aeronáutica, antepasado de la NASA) fijó la necesidad de un nuevo avión experimental. Esta vez, consiste en explorar vuelos a muy alta velocidad y muy alta altitud. Un equipo de ingenieros se ha encargado de encontrar soluciones a los numerosos problemas planteados (calentamiento cinético, control de la aeronave en una atmósfera enrarecida, configuración aerodinámica óptima, etc.). Elaboran un informe en abril de 1954, indicando que no hay grandes dificultades dadas las técnicas disponibles en ese momento.
El lanzamiento del programa fue aprobado en octubre de 1954.Su financiamiento es proporcionado en un 95% por la Fuerza Aérea de los Estados Unidos y en un 5% por la Marina de los Estados Unidos. Tras lo cual, se lanza una convocatoria de licitación. La propuesta de North American fue aceptada y se firmó un pedido para la construcción de tres aviones en diciembre de 1955. El desarrollo del motor de cohete se confió a Reaction Motors en febrero de 1956, que propuso un propulsor derivado del de los cohetes Viking.
North American presentó un prototipo en diciembre de 1956. La construcción del avión comenzó a mediados de 1957 y el primer X-15 salió de la fábrica el 15 de octubre de 1958. El motor XLR99 se retrasó mucho, ya que el primero se entregó en abril de 1959, y tomó aproximadamente otro año antes de que finalmente se calificara. Mientras tanto, dos Boeing B-52 Stratofortress rehechos para transportar el X-15 en altitud (NB-52A y NB-52B). Se seleccionan los futuros pilotos y se construye un simulador para entrenarlos.
¿Cuáles son los primeros vuelos del X-15?
Las primeras veces que el avión voló en el cielo, en su mayoría serán vuelos experimentales. Cada uno de estos vuelos data de:
- El 10 de marzo de 1959 es el primer vuelo "cautivo" del X-15 No. 1, desde donde este último permanece unido bajo el ala del B-52 de transporte;
- El 8 de junio de 1959, fue el primer vuelo libre del uso de los motores del X-15 No. 1;
- El 17 de septiembre de 1959 constituye el primer vuelo del X-15 número 2 propulsado por dos motores XLR11 provisionales;
- El 15 de noviembre de 1960 es el primer vuelo del X-15 número 2 impulsado por el motor XLR99 definitivo.
Estas primeras pruebas están salpicadas de muchos problemas técnicos que provocan el aplazamiento de vuelos planificados, o incluso la suspensión de un vuelo en curso. Las pruebas no se detuvieron de todos modos y, a fines de 1960, el X-15 superó Mach 3 y 30,000 m de altitud.
Más información sobre el X-15 A2
Después del fracaso de noviembre de 1962, se acordó modificar el X-15 n°2. Esto para que sea capaz de alcanzar una velocidad de Mach 8. Pero también para usarlo como banco de pruebas volador para un motor estatorreactor. El avión se designa entonces X-15A-2.
Buscan lograr la velocidad adicional aumentando el tiempo de funcionamiento del motor cohete. Lo que simplemente requiere a priori aumentar la capacidad de combustible/oxidante. Para ello, se extiende el fuselaje y se instalan dos tanques externos adicionales (uno a cada lado del fuselaje). Estos tanques se vacían primero y luego se dejan caer en vuelo y se recuperan.
Para que el X-15 resista las temperaturas más altas de lo esperado, se decidió recubrirlo con una capa adicional de aislamiento que se desintegra gradualmente en vuelo. En su flanco, la aleta ventral se modifica para poder recibir un estatorreactor con un diámetro de 91 cm. Dado que ya no se trata de expulsar la parte inferior en vuelo, se debe aumentar la distancia al suelo.
Finalmente, se disponen nuevos compartimentos para transportar el equipo de medición. El X-15A-2 finalmente pesa 10 toneladas más que el X-15. Lo que también requiere fortalecer seriamente el tren de aterrizaje.
Este modelo también ha tenido una serie de ciclos de prueba que tuvieron lugar en:
- 15 de junio de 1964: designa el primer vuelo "cautivo" colgado bajo el ala del B-52 de transporte;
- 25 de junio de 1964: el primer vuelo real desprovisto de tanques y estatorreactor;
- El 17 de febrero de 1965, es el primer vuelo acompañado de un nuevo equipo de medición;
- El 3 de noviembre de 1965, es el primer vuelo con los tanques externos vacíos;
- 1 July Julio de 1966 fue el primer vuelo con los tanques externos llenos;
- El 21 de agosto de 1967 constituye el primer vuelo con la capa adicional de aislamiento.
Los primeros vuelos experimentaron varios incidentes debido al tren de aterrizaje, que tiende a desplegarse en pleno vuelo. Fue el X - 15A-2 el que en verdad estableció el récord de velocidad al alcanzar los 7.272, 68 km/h el 3 de octubre de 1967. Sin embargo, durante este vuelo, la temperatura de la superficie aumenta más de los 1.300 °C previstos. Lo que conduce a un daño significativo en parte de la célula. Aunque North American pasa el avión en condiciones, finalmente nunca vuelve a tomar el aire.
¿Qué hay que saber sobre el X-43 de la NASA?
En cuanto al NASA X-43, para obtener más información sobre este modelo de avión, primero debe saber exactamente de qué tipo es. Solo entonces podremos hablar de su diseño y del plan récord de Mach 10 para su velocidad.
¿Qué tipo de avión es?
El X-43A es un pequeño dispositivo no tripulado. De perfil, es plano. Este avión tiene las líneas cónicas del diseño Waverider: 3,65 m de largo, 1,5 m de envergadura, 0,60 m de altura y un peso de 1,2 toneladas. También es importante tener en cuenta que este avión está diseñado con el principio de propulsión "Scramjet". El principio de propulsión scramjet, imaginado desde 1918, está marcado por la NASA como el santo grial del mundo aeronáutico.
¿Cuál es el problema a resolver antes de su concepción?
En un motor convencional, el aire que entra en el motor es comprimido por un compresor. Luego, mezclado con el combustible en una cámara de combustión, se expande en una turbina que acciona el compresor y se expulsa del motor a una velocidad mayor que cuando entró en él. Sin embargo, a medida que aumenta la velocidad de avance con respecto al aire ambiente, la refrigeración del aire a medida que entra en el motor genera compresión. Esto conduce a un calentamiento cada vez más significativo incluso antes de que entre en el compresor.
Por razones mecánicas y térmicas, la temperatura en las partes giratorias, en particular en la entrada de la turbina, está limitada. Para preservar estas partes, cuanto mayor sea la velocidad de la aeronave, menos energía se puede suministrar a la cámara de combustión. Esto se debe a que el aire ya se habrá calentado por su ralentización en la entrada de aire (y por el compresor). Por lo tanto, el empuje de un motor turborreactor convencional disminuye a alta velocidad. El estatorreactor se basa en el mismo principio, pero solo utiliza la desaceleración del flujo en la entrada de aire para comprimir el aire: es su forma la que reemplaza al compresor. Entonces no hay necesidad de una turbina, ya que ya no hay un compresor para accionar. Finalmente, el límite de velocidad proviene de la resistencia térmica de las partes que constituyen el motor.
El principal problema proviene del hecho de que un estatorreactor debe alcanzar una cierta velocidad para poder autoalimentarse. Usando un avión de transporte como el bombardero B-52, por ejemplo, o operando un motor turborreactor como el Leduc 022 o el nord 1500 Griffon II, pero el problema persiste en muchas situaciones. Los ingenieros franceses descubrieron en la década de 1950 que el estatorreactor no funciona a bajas velocidades. Por ejemplo, a una velocidad baja de Mach 1, el famoso Leduc hizo que el combustible no utilizado se escapara a los gases de la boquilla. Incluso a más de Mach 2, el nord 1500 Griffon II expuso la misma consecuencia.
Dado que las aleaciones de la época no podían soportar velocidades más altas, el proyecto de estatorreactor fue abandonado. Con el desarrollo de nuevas aleaciones y materiales cerámicos, en los últimos años ha sido posible relanzar proyectos de velocidad hipersónica (> Mach 5). En estos proyectos, la eficiencia de un estatorreactor o una turbina es teóricamente máxima. Pero solo si la combustión es lo suficientemente rápida como para completarse antes de que salga la boquilla y, por lo tanto, entregar el máximo empuje.
La NASA, que deseaba estudiar la operación a toda velocidad y sin pérdida de un estatorreactor, decidió adaptar su dispositivo de prueba en un cohete Pegasus. Este cohete fue capaz de alcanzar una velocidad hipersónica de aproximadamente Mach 6. Esta velocidad inicial reveló todas las capacidades del X - 43 y su motor estático mejorado.
Sobre el plan para que alcance el récord de velocidad de Mach 10
El avión X-43A está unido a la nariz de un cohete Pegasus, con la capacidad de propulsarlo a una velocidad superior a Mach 6. Este cohete está fijado debajo del ala derecha de un bombardero octoreactor B-52 gigante, las Bolas 8, restauradas para el experimento.
- Al principio, el bombardero vuela hasta un poco menos de 13,000 metros y suelta el cohete Pegasus. El cohete X-43A de 15 m se proyecta durante 90 segundos hasta una altitud de 29.000 metros dándole una velocidad superior a Mach 7, y lo deja caer.
- El estatorreactor del avión X-43A, luego en vuelo libre, arranca durante 12 segundos, para asegurar su vuelo independiente a Mach 10 durante este período.
- El airplane luego realiza una serie de maniobras aerodinámicas mientras está en planeo controlado durante unos seis minutos antes de sumergirse en el Océano Pacífico.
¿Qué es la velocidad hipersónica?
En aerodinámica, las velocidades hipersónicas son velocidades altamente supersónicas. En general, se considera que este caudal se alcanza a partir de un Mach de aproximadamente 5. El régimen hipersónico es un subelemento del régimen supersónico.
El régimen de flujo hipersónico se alcanza cuando las reacciones de disociación molecular están presentes dentro del gas que fluye: este último puede ser localmente tan caliente que se crea un plasma. Las propiedades habituales del flujo se modifican a menudo (capa límite, turbulencia).
El estudio de flujos hipersónicos requiere túneles de viento muy especiales, o el uso de códigos de cálculo que requieren tener en cuenta la disociación molecular. Los flujos hipersónicos son interesantes principalmente para el estudio de los flujos encontrados durante la reentrada atmosférica:
- Alrededor de las cabezas de reentrada de misiles balísticos.
- Alrededor de las lanzaderas o cápsulas espaciales.
Para obtener más información, vaya a Excedentes militares.