60 éves a hangsebesség

A szakemberek már az 1930-as évek végén felismerték, hogy hagyományos dugattyús-motoros repülőgépekkel nem lehet nagy sebességet elérni. Éppen ezért az akkor még kísérleti stádiumban lévő sugár- és rakétahajtómüvek felé fordultak. E szokatlan hajtómüvek és a repülőgépek sikeres egyesítése új távlatokat és fejezetet nyitott a repülés történetében. A kezdeti kísérleti modellekből – a német konstruktőrök – már 1944 közepétől harcba is vetették az első sorozatban gyártott repülőgépeiket. A Messerschmitt Me 262-es sugárhajtómüves és az Me 163-as rakétameghajtású típusok elméletileg már képesek voltak a szuperszonikus sebesség elérésére. Sőt feljegyezték, hogy 1944. június 6-án Lechfelden a VA+SP jelzésü, HWK 109 509C-1, folyékony hajtóanyagú rakétahajtómüvel felszerelt Me 163 V-18-as prototípus 1130 km/h rekordot repült. A háború miatt azonban a Nemzetközi Repülőszövetség (FAI) nem hitelesítette ezt az eredményt. Ezenkívül a Luftwaffe egykori pilótája, Hans Guido Mütke később azt bizonygatta, hogy 1945. április 9-én egy Messerschmitt Me 262-vel ő is sikeresen átlépte a hangsebességet. Állítását az angolok is elfogadhatónak tartják, hiszen zsákmányolt német gépekkel – a háború után – ők is folytattak különböző kísérleteket.

Amerikában már 1943 végén felvetődött – a Bell repülőgépgyárban – egy nagy sebességü modell építésének ötlete. Majd jó egy évvel később – az előzetes vázlatok alapján – kezdtek el körvonalazódni az MX-524 projekt tervei. Végül 1945. március 16-án indultak meg a szuperszonikus sebesség átlépését célul kitüző első törekvések: ezen a napon ugyanis az USAAF repülőkísérleti részlege és a National Advisory Committe for Aeronautics (NACA, majd NASA) szerződést kötött a Bell repülőgépgyárral 3 db XS-1 (Experimental Supersonic, később egyszerüen csak X-1) típusú kísérleti repülőgép építéséről. Az XS-1 tervezése az aerodinamikai viszonyok figyelembevételével történt, valamint igyekeztek ehhez a legkedvezőbb formát megtalálni. A mintát a Browning .50 kaliberes géppuska lőszere adta, melyet a szélcsatornában végzett vizsgálatok alapján megfelelő – trapéz alakú – szárnyakkal szereltek fel. A megerősített orr-részbe helyezték a pilótafülkét. A teljesen fém építésü gép hossza végül 9,45 m, fesztávolsága mindössze 8,53 m lett. Hajtómüve a 6,7 kN tolóerejü Reaction Motors XLR-11 rakéta volt, melyet 1944-től a Reaction Motors Inc.-nél fejlesztettek.A 46-062 gyári számú Bell XS-1 prototípussal 1946. január 19-én a floridai Pinecastle repülőterén Jack Woolams, a Bell cég berepülőpilótája hajtotta végre az első vitorlázórepülést. Ezután Woolams további kilenc repülőkísérletet végzett egészen augusztus 30-án bekövetkezett haláláig. Helyét ekkor Chalmers „Slick” Goodlin vette át.

Az amerikaiak által még a II. világháború végén zsákmányolt 5 db Messerschmitt Me 163 rakéta-repülőgép egyikét, a 191301-es gyári számú Me 163 B-1a-t kísérleti céllal 1946. április 12-én a kaliforniai Murocba szállították. Az akkor már FE-500-as (foreign equipment) jelzést viselő géppel május 3-án Gus Lundquist őrnagy kezdte meg az első repüléseket. Az eseményen a gép német tervezője, dr. Alexander Lippisch is jelen volt. A hajtóanyag nélküli gépet egy B-29-es vontatta fel 9000–10 500 m magasságba, ahonnan a kioldást követően vitorlázva tért vissza. A hajtómüvel való további kísérleteket azonban már nem hajtották végre, mivel a Messer 163-as szárnyai nem bírták az újabb terheléseket. Az ezzel szerzett tapasztalatokat minden bizonnyal az X-1 számára hasznosították.Időközben az első prototípust a Bell gyárban átalakították, miközben elkészült a 46-063-as gyári számú második prototípus is. Ezzel a géppel, az X-1-esek 15. repülésén, 1946. december 9-én Goodlin immár hajtómüvel repült. 10 675 m magasságban ekkor 0,79 Mach sebességet mértek, annak ellenére, hogy a hajtómüben kisebb tüz is keletkezett. A pilóta végül összesen 26 kísérleti repülést teljesített, ebből 9-et az első, 17-et a második prototípussal.A berepülések tovább folytatódtak ugyan, de a légierő vezetése egy idő után azt kezdte kifogásolni, hogy csak lassú ütemben haladnak a hangsebesség elérését célzó próbákkal. Éppen ezért 1947 nyarán újabb tárgyalásokat folytattak a Bell gyárral a kísérletek meggyorsítása érdekében. Augusztus 6-án már Charles „Chuck” Yeager, a légierő századosa foglalt helyet az X-1 pilótaülésében, aki még aznap végrehajtotta az első szoktatórepülését. A vitorlázóbevetések után, augusztus 29-én, az X-1-es 41. repülésén aztán begyújtotta a rakétákat, és 0,85 Mach sebességet ért el. Yeager október 10-én, a 49. repülésen már 0,997 Machra tornászta fel a csúcssebességet. Ezután következett az 50., híres küldetés, amely végül bekerült a repülés történetébe.

1947. október 14-én egy különlegesen átalakított B-29-es Superfortress levegőbe emelkedett a 46-062-es gyári számú X-1-es, „Glamorous Glennis” nevü kísérleti repülőgéppel. Ezután a megfelelő magasságban Yeager átmászott az X-1 pilótafülkéjébe, és sikeresen levált az őt szállító anyagépről. Néhány pillanattal később beindította a folyékony oxigén és alkohol keverékével üzemelő rakétákat, majd 13 715 m magasságban 1,06 Mach, azaz 1126 km/h sebességgel elsőként törte át a hanghatárt. Hivatalosan ez volt a világ első szuperszonikus repülése rakétahajtómüvel. (1947. október 14-én – mindössze 30 perccel Yeager repülése előtt – George Welch egy North American XP-86 Sabre sugárhajtású géppel szintén elérte a hangsebességet.) Az X-1 kísérletsorozata utóbb, 1951. október 23-án, a Joseph Walker által végrehajtott 157. kísérleti repüléssel fejeződött be.

A Bell X-1 szuperszonikus kísérleti repülőgép müszaki adatai

Személyzet:

4 db, egyenként 26,7 kN tolóerejü, Thiokol Reaction Motors XLR-11-RM3 folyékony hajtóanyagú rakétahajtómü

Fesztáv:

9,45 m

Magasság:

12 négyzetméter

Üres tömeg:

5557 kg

Maximális sebesség:

21 900 m

Repülési idő:

Yeager végül összesen 34 alkalommal szállt fel az X-1-es prototípusokkal, miközben november 6-án, 14 823 méteren 1,35 Machra, majd 1948. március 26-án, a típus 76. repülésén 12 239 m magasságban már 1,45 Machra növekedett a maximális sebesség. A női pilóták közül 1953-ban először Jackie Cochran törte át a hanghatárt. A kétszeres hangsebességet 1953. november 20-án Scott Crossfieldnek sikerült elsőként elérnie egy Douglas D-558-II Skyrockettel. Ezt a rekordot döntötte meg Yeager december 12-én – az első repülés 50. évfordulóján – a módosított X-1A-val, amikor is 2,44 Machot teljesített. Az X-1-es szériát természetesen továbbfejlesztették. A második generáció, a már megváltozott üzemanyag-ellátási rendszerrel kialakított X-1A, X-1B és X-1D gépek a magassági és nagy sebességü repülések vizsgálatára szolgáltak.Ezenkívül az X-sorozatnak számos változatát készítették el. Továbbá ide sorolhatók még a feladatkörök alapján meghatározott típusok is, mint például az XA (experimental attack), XB (bomber), XF (fighter) vagy az XP (pursuit = fighter). Ezek közül például a Bell X-5-ös változtatható szárnynyilazású, a Ryan X-13 Vertijet függőleges fel- és leszállást vizsgáló, a Bell X-14-es VTOL, a Hiller X-18-as konvertiplán, a Northrop X-21A határréteg-áramlás irányítását vizsgáló, a Bell X-22A billenthető köpenypropelleres, a Grumman X-29A pedig előrenyilazott szárnyú kutatógép volt. A leghíresebb közülük talán mégis a hiperszonikus North American X-15-ös, mert ezzel a típussal érték el a világ máig is legnagyobb sebességét. A cseppfolyós oxigén és ammónia üzemanyagú rakéta-hajtómüves gépet egy átalakított Boeing B-52-es Stratofortress emelte nagy magasságba. 1967. október 3-án az ürruhát viselő W. J. Knight pilóta 7297 km/h (6,72 Mach) abszolút világrekordot állított be. Az acélból és titánból készült X-15-össel tulajdonképpen a földi légkörbe való visszatéréskor keletkező súrlódási hőt, stabilitást és az ürjármüvek irányításának vizsgálatát végezték. Az X-szériával folytatott NACA-, majd NASA-kísérletek sok segítséget nyújtottak a hangsebesség fölötti repülésben, sőt később, az 1960-as évektől már az ürkutatás számára is hasznosították ezeket a nélkülözhetetlen eredményeket.Chuck Yeager 1923. február 13-án, a nyugat-virginiai Lincolnban született. Katonaként 1941. szeptember 12-től 1975. március 1-jéig teljesített szolgálatot. A II. világháborúban, a 363. repülőszázad állományában, P-51 Mustang típusú vadászrepülőgéppel 61 bevetés során hivatalosan 11,5 légi győzelmet aratott. Áldozatai között volt egy Messerschmitt Me 262-es sugárhajtású gép is. Ezután az XS-program egyik berepülőpilótája volt, majd ezredparancsnokként harcolt a vietnami háborúban. 1969. június 22-én dandártábornoki rendfokozatot kapott. Yeager nevéhez számos sebességi és magassági rekord füződik. Pályafutása során elnyert több rangos kupát, valamint számos magas katonai kitüntetés birtokosa. A nagy népszerüségnek örvendő veterán pilóta napjaink repülőnapjainak ünnepelt ásza. 1997. október 14-én – a híres Mach 1-es repülésének 50. évfordulóján – például a „Glamorous Glennis III"-ra keresztelt F-15D Eagle gépen, Troy Fontaine alezredes másodpilótájaként repült újra hangsebességgel.

Végül emlékezzünk meg azokról a pilótákról, akik a Bell XS-sel repültek: Joseph Cannon, Chalmers „Slick” Goodlin, Alvin „Tex” Johnston, Jack Woolams, Robert Champine, Scott Crossfield, John H. Griffith, Herbert Hoover, Howard Lilly, Joseph A. Walker, Fred Ascani, Albert Boyd, Frank Everest, James Fitzgerald, Patrick Fleming, Richard Johnson, Gustav Lundquist, Jack Ridley, Chuck Yeager.