اولین هواپیمایی که دیوار صوتی را شکست + تصاویر

۱- اولین هواپیمایی که دیوار صوتی را شکست

به خلبانی چاک ییگر در ۱۴ اکتبر ۱۹۴۷

Bell X-1 اولین هواپیمایی بود که به پرواز مافوق صوت کنترل‌شده دست یافت، زمانی که سروان نیروی هوایی ایالات متحده، چاک ییگر، آن را بر فراز آسمان کالیفرنیا به پرواز درآورد. شکستن دیوار صوتی شاهکاری بود که مدت ها تصور می شد غیرممکن بود، زیرا دانشمندان و مهندسان با چالش های آیرودینامیکی متعددی دست و پنجه نرم می کردند که باعث ناپایداری و استرس ساختاری در سرعت های فراصوت می شد.

بل X-1 که به افتخار همسر ییگر لقب Glamorous Glennis به معنای گلنیس زیبا و باشکوه را دریافت کرد، به سرعت ۱.۰۶ ماخ (تقریباً ۱,۲۹۹ کیلومتر در ساعت) دست یافت و دنیای هوانوردی را به سمت عصر جدیدی سوق داد. این پرواز موفقیت‌آمیز ثابت کرد که این هواپیما می‌تواند با ایمنی کامل از محدودیت ترسناک سد صوتی که یک نقطه عطف مهم برای مهندسی هوافضا بود، عبور کند.

در اینجا خلاصه ای از این شاهکار تاریخی آمده است:

• تاریخ پرواز: ۱۴ اکتبر ۱۹۴۷
• خلبان: سروان چاک ییگر
• سرعت: ۱.۰۶ ماخ (۱,۲۹۹ کیلومتر در ساعت)
• مکان: پایگاه هوایی نظامی موروک (در حال حاضر پایگاه نیروی هوایی ادواردز، کالیفرنیا)

۲- با موتور موشک کار می کرد

استفاده از موتور XLR-11 برای حداکثر پیشرانه

برخلاف اکثر هواپیماهای زمان خود، Bell X-1 از یک موتور موشک با سوخت مایع به نام Reaction Motors XLR-11 استفاده می کرد. به ادعای موزه هوایی اسمیتسونیان، این طراحی موتور خلاقانه قادر بود تا ۶,۰۰۰ پوند نیروی پیشرانه تولید کند که به X-1 اجازه می داد به سرعت های مافوق صوت دست یابد.

این موتور موشک، انفجارهای کوتاهی از قدرت شدید را فراهم می کرد که برای شکستن دیوار صوتی در طول پروازهای آزمایشی کنترل شده عالی بود. با این وجود، این موتور به مراقبت و دقت خاصی نیز نیاز داشت. این موتور از ترکیب فرار اکسیژن مایع و الکل به عنوان پیشران استفاده می‌کرد که هر پرواز را به یک ریسک محاسبه‌شده تبدیل می نمود. توسعه چنین موتورهایی بعدها بر سیستم های پیشران فضاپیماها و طراحی های پیشرفته جت های جنگی تأثیر گذاشت.
 

نکات برجسته موتور موشک:

• نام موتور: Reaction Motors XLR-11
• ظرفیت پیشرانه: ۶۰۰۰ پوند پیشرانه
• نوع سوخت: اکسیژن مایع و اتیل الکل
• تأثیر قابل توجه: پیشرانه موشکی اولیه در فضاپیماها

۳- این هواپیما مانند یک گلوله طراحی شده است

آیرودینامیک الهام گرفته از سلاح گرم

به ادعای موزه هوا و فضای سن دیگو، طراحی Bell X-1 به شدت تحت تأثیر گلوله کالیبر ۵۰ قرار داشته است. مهندسان دریافتند که گلوله‌ها به دلیل شکلشان در سرعت‌های مافوق صوت ثبات خود را حفظ می‌کنند، که آنها را به مدل‌سازی مشابه بدنه X-1 سوق داد. این هواپیما دارای بدنه ای سیگاری شکل با بال های نازک و مستقیم بود تا اصطکاک را به حداقل رسانده و کارآمدی آیرودینامیکی را در سرعت های بالا تضمین کند.

این طراحی ساده به کاهش اثرات امواج شوک ایجاد شده در سرعت های مافوق صوت کمک کرد. بال‌های کوچک و استابلایزرها، در حالی که مانورپذیری را محدود می‌کنند، اطمینان حاصل می کنند که هواپیما می‌تواند نیروهای شدیدی را که در طول پرواز رکوردشکنش با آن مواجه می‌شود، تحمل کند. علاوه بر این، تحقیق در مورد آیرودینامیک X-1 کمک قابل توجهی به درک پرواز هماصوت و مافوق صوت کرد و داده‌های حیاتی را برای طراحی‌های هواپیماها و موشک‌های آینده فراهم نمود.

ویژگی های طراحی Bell X-1:

۴- پدر جت های مافوق صوت مدرن

میراثی ماندگار در هوانوردی و هوافضا

Bell X-1 برای استفاده عملی ساخته نشده بود؛ بلکه یک هواپیمای تحقیقاتی بود که برای گسترش مرزهای پرواز طراحی شده بود. موفقیت آن الهام بخش توسعه جت های جنگی و تجاری مافوق صوت بود. علاوه بر این، تکنیک ها و فناوری های توسعه یافته برای پروژه X-1 پایه و اساس اکتشافات فضایی را فراهم کرد.

داده‌های جمع‌آوری‌شده از پروازهای این هواپیما بر طراحی فضاپیماهای بعدی از جمله کپسول‌های مرکوری و آپولو تأثیر گذاشت. نقش آن در پر کردن شکاف بین هواپیما و فضاپیما یکی از مهم‌ترین کمک‌های این هواپیما به عرصه هوانوردی و فضانوردی بود. برنامه Bell X-1 همچنین اهمیت تلاش های مشترک بین تیم های نظامی، علمی و مهندسی را نشان داد. این رویکرد چند رشته ای به استانداردی برای مقابله با چالش های پیچیده هوافضا در دهه های بعد تبدیل شد.

به ادعای ناسا، X-1 الهام بخش توسعه هواپیماهای دیگر مانند موارد زیر شد:

• F-100 Super Sabre: اولین هواپیمای جنگنده مافوق صوت در پرواز همسطح
• Concorde: هواپیمای مافوق صوت تجاری مشهور
• X-15: هواپیمای تحقیقاتی که راه را برای پروازهای فضایی سرنشین دار هموار کرد
• شاتل فضایی: اصول آیرودینامیکی تطبیقی که از مطالعات X-1 آموخته شد

۵- پروازهای محدود، تاثیر نامحدود

برنامه ای کوتاه مدت و در عین حال انقلابی

برنامه Bell X-1 علیرغم دستاوردهای چشمگیرش، عمر نسبتاً کوتاهی داشت. X-1 اورجینال در مجموع ۷۸ پرواز بین سالهای ۱۹۴۶ و ۱۹۵۱ انجام داد، پس از آن بازنشسته شد و با هواپیماهای آزمایشی جدیدتری مانند X-2 و X-15 جایگزین شد.

کوتاه بودن برنامه اما، از تاثیر آن کم نکرد. این برنامه امکان‌پذیری پرواز مافوق صوت کنترل‌شده را به نمایش گذاشت و افسانه‌های مربوط به اینکه دیوار صوتی یک محدودیت فیزیکی است را از بین برد. داده‌ها و بینش‌های به‌دست‌آمده از این پروازها، زمینه بسیاری از پیشرفت‌های فناوری، از جمله توسعه موشک‌های مافوق صوت، جت‌های نظامی، و حتی فناوری‌هایی را فراهم کرد که سفر فضایی سرنشین‌دار را امکان‌پذیر کرد.

امروزه، Bell X-1 اورجینال در موزه ملی هوافضای اسمیتسونیان نگهداری می‌شود، که ادای احترامی به نقش آن در تغییر مسیر تاریخ هوانوردی است. میراث این هواپیما از طریق تأثیرش بر هر هواپیمای مافوق صوتی که پس از آن آمده است زنده می ماند. خلاصه ای از برنامه کوتاه مدت و در عین حال متحول کننده بازی Bell X-1، توسط موزه ملی هوا و فضا:

• مدت زمان برنامه: ۱۹۴۶–۱۹۵۱
• تعداد پروازها: ۷۸
• دستاوردهای قابل توجه: اولین پرواز مافوق صوت در سرعت ۱.۰۶ ماخ و تحقیقات بیشتر فراصوت و مافوق صوت

Bell X-1 بسیار فراتر از یک هواپیمای آزمایشی بود. این هواپیما یک نوآوری پیشگامانه بود که دری را برای اکتشافات فراصوت و فضایی باز کرد. دستاوردهای رکوردشکن و طراحی پیشگامانه آن الهام بخش نسل های آینده مهندسان، خلبانان و علاقه مندان به هوافضا بود.

X-1 با شکستن دیوار صوتی نشان داد که هیچ مرزی غیرقابل عبور نیست، و ثابت کرد که اراده، علم و نوآوری می توانند حتی سخت ترین چالش های هوانوردی را به زانو دربیاورند. این میراث ماندگار است، از آنجایی که بل X-1 نمادی از نبوغ انسان و پیگیری بی‌وقفه پیشرفت بود. بل X-1 چه از طریق شگفتی های مهندسی، تأثیر آن بر هوانوردی مدرن، یا نقشش در الهام بخشیدن به پیشرفت های هوافضا در آینده، فصلی محوری در تاریخ پرواز به شمار می آید.