Bell X-2

Le Bell X-2 voulait aller chercher les hautes vitesses. Sur Wikipedia.Fr :

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Le Bell X-2 Starbuster est un appareil expérimental produit par [Vous devez être inscrit et connecté pour voir ce lien] en vue de récolter des données sur le vol à vitesse bi-sonique ([Vous devez être inscrit et connecté pour voir ce lien] 2) et tri-sonique ([Vous devez être inscrit et connecté pour voir ce lien] 3).

Développement[[Vous devez être inscrit et connecté pour voir ce lien]]


Le X-2 est développé afin d'étudier les caractéristiques du vol [Vous devez être inscrit et connecté pour voir ce lien] pour des vitesses supérieures à celles atteintes par ses prédécesseurs ([Vous devez être inscrit et connecté pour voir ce lien] et [Vous devez être inscrit et connecté pour voir ce lien]).

Le but du programme est aussi de récolter des données sur le phénomène d'échauffement cinétique dû au frottement de l'air sur la cellule d'un appareil.

Le développement du projet est lent et difficile du fait des avancées, dans des domaines aussi variés que l'aérodynamique où la résistance des matériaux à haute température, nécessaires à la conception d'un appareil capable d'atteindre de telles vitesses.

Le X-2 atteint des vitesses et des altitudes jamais vues auparavant et est un pionnier de la simulation informatique de la dynamique du vol.

Il est aussi l'un des premiers appareil dont la poussée du [Vous devez être inscrit et connecté pour voir ce lien] peut être contrôlée.

Concevoir des commandes de vol et une aérodynamique permettant à l'appareil d'atteindre des vitesses hautement supersoniques n'est que l'un des nombreux défis que l'équipe de recherche a relevé pour mener à bien le programme d'essai.

Les ingénieurs savent qu'à l'approche de Mach 3, l'appareil va être soumis à ce qui est à l'époque nommé mur de la chaleur, c'est-à-dire un échauffement important de la cellule de l'appareil dû au frottement des molécules d'air sur la structure.

Le X-2 est donc doté d'un revêtement à base d'[Vous devez être inscrit et connecté pour voir ce lien] et d'un [Vous devez être inscrit et connecté pour voir ce lien] et de [Vous devez être inscrit et connecté pour voir ce lien] baptisé K-Monel.

Historique

Le [Vous devez être inscrit et connecté pour voir ce lien] le X-2 piloté par Jean Skip Ziegler, pilote d'essai chez Bell est largué depuis un avion porteur [Vous devez être inscrit et connecté pour voir ce lien] et effectue son premier vol non propulsé regagnant en planant la [Vous devez être inscrit et connecté pour voir ce lien].

Le [Vous devez être inscrit et connecté pour voir ce lien], Ziegler périt dans l'explosion du deuxième X-2 ([Vous devez être inscrit et connecté pour voir ce lien] 46-675) lors d'un vol captif (le X-2 restant accroché sous l'avion porteur) destiné à tester le circuit d'oxygène liquide de l'appareil.

C'est le Lt. Col. Frank K. Pete Everest qui pilote le X-2 ([Vous devez être inscrit et connecté pour voir ce lien] 46-674) lors de son premier vol propulsé le [Vous devez être inscrit et connecté pour voir ce lien].

Lors du neuvième et dernier vol, fin juillet 1956, le X-2 établit un nouveau record de vitesse à Mach 2,87 (1 900 mph, 3 050 km/h).

L'appareil tient ses promesses, mais pas sans difficulté. Everest rapporte qu'à haute vitesse l'efficacité des commandes de vol est considérablement diminuée.

Cela est dû, entre autres, aux variations de pression successives à l'onde de choc (en aval de l'onde de choc, l'air se met à tourbillonner ce qui réduit l'efficacité des gouvernes) et à des phénomènes d'[Vous devez être inscrit et connecté pour voir ce lien].

Plus tard, grâce à des simulations informatique et des essais en [Vous devez être inscrit et connecté pour voir ce lien] combinés aux données récoltées durant les vols, les ingénieurs découvrent que l'appareil deviendrait dangereusement instable à l'approche de Mach 3.

La tâche d'étendre le domaine de vol de l'appareil est confiée aux capitaines Iven C. Kincheloe et Milburn G. Mel Apt, le [Vous devez être inscrit et connecté pour voir ce lien] Kincheloe devient le premier pilote à franchir la barre des 100 000 ft (30 500 m) lors d'un vol ou il atteint l'altitude de 126 200 ft (38 466 m).

20 jours plus tard, le matin du [Vous devez être inscrit et connecté pour voir ce lien], Apt est largué depuis un [Vous devez être inscrit et connecté pour voir ce lien] pour son premier vol à bord d'un avion fusée.

Ses instructions sont de trouver les conditions de vol permettant d'exploiter au mieux la puissance de l'appareil... et d'éviter de bouger trop rapidement les gouvernes passé Mach 2,7. Il est le premier homme à franchir Mach 3,
atteignant la vitesse de Mach 3,2 (2 094 mph, 3 370 km/h) à 65 500 ft (19 960 m).

Sur ce point le vol est un succès, mais, pour des raisons inconnues, Apt entame un virage alors que l'appareil vole toujours à une vitesse supérieure à Mach 3 et ce alors même qu'il sait qu'à une telle vitesse tout mouvement des commandes peut provoquer une perte de contrôle.

La première hypothèse expliquant son geste sont que les indications de vitesse en cabine ont pu être erronées et qu'Apt pense donc qu'il vole à une vitesse inférieure.

La seconde est que, se rendant compte qu'il s'éloigne trop de la base et il craint de ne pas disposer d'une autonomie suffisante pour atteindre la piste et fait donc demi tour.

Le X-2 devient instantanément incontrôlable et Apt est confronté au phénomène de [Vous devez être inscrit et connecté pour voir ce lien] involontairement découvert par [Vous devez être inscrit et connecté pour voir ce lien] trois ans plus tôt.

Yeager, bien que soumis à un phénomène plus violent que celui auquel Apt est confronté, a réussi à reprendre le contrôle du X-1 grâce à son expérience et à sa connaissance de l'appareil. Apt, dont c'est le premier vol sur le X-2, n'a pas sa chance et perd la vie dans le crash de l'appareil.

Bien que le X-2 ait fourni de précieuses données sur les conditions de vol hautement supersonique et à très haute altitude, cet événement tragique mène à l'abandon du programme avant que la [Vous devez être inscrit et connecté pour voir ce lien] ne puisse commencer ses véritables recherches.

Il faut attendre trois ans et l'arrivée de l'avion-fusée le plus perfectionné jamais construit : le [Vous devez être inscrit et connecté pour voir ce lien], pour résoudre les nombreuses énigmes posées par le vol à très haute vitesse.

Vols effectués par les X-2

Les deux avions effectuent un total de 20 vols du [Vous devez être inscrit et connecté pour voir ce lien] au [Vous devez être inscrit et connecté pour voir ce lien]

• Le premier ([Vous devez être inscrit et connecté pour voir ce lien] 46-674) effectue 7 vols non propulsés et 10 proplulsés jusqu'au crash du [Vous devez être inscrit et connecté pour voir ce lien].
  
• Le second ([Vous devez être inscrit et connecté pour voir ce lien] 46-675) effectue 3 vols non propulsés avant d'être détruit lors d'une explosion le 12 mai 1953.
  

Bell X-2 vu sur Wikipedia.en

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Design and development

The Bell X-2 was developed to provide a vehicle for researching flight characteristics in excess of the limits of the [Vous devez être inscrit et connecté pour voir ce lien] and [Vous devez être inscrit et connecté pour voir ce lien], while investigating aerodynamic heating problems in what was then called the 'thermal thicket.'

The Bell X-2 had a prolonged development period due to the advances needed in aerodynamic design, control systems, high-temperature resistant materials to be used, and other technologies that had to be developed. Not only did the X-2 push the envelope of manned flight to speeds, altitudes and temperatures beyond any other aircraft at the time, it pioneered throttleable rocket motors (previously demonstrated on the Me-163B during World War II) and digital flight simulation.

Providing adequate stability and control for aircraft flying at high [Vous devez être inscrit et connecté pour voir ce lien] speeds was only one of the major difficulties facing flight researchers as they approached Mach 3.

For, at speeds in that region, they knew they would also begin to encounter a "thermal barrier", severe heating
effects caused by [Vous devez être inscrit et connecté pour voir ce lien].

Constructed of [Vous devez être inscrit et connecté pour voir ce lien] and a [Vous devez être inscrit et connecté pour voir ce lien]-[Vous devez être inscrit et connecté pour voir ce lien], K-Monel, and powered by a two-chamber [Vous devez être inscrit et connecté pour voir ce lien] 2,500 to 15,000 lbf (11 to 67 kN) sea level thrust [Vous devez être inscrit et connecté pour voir ce lien], the swept-wing Bell X-2 was designed to probe this region.

Operational history

Following launch from a modified [Vous devez être inscrit et connecté pour voir ce lien] bomber, Bell test pilot [Vous devez être inscrit et connecté pour voir ce lien] completed the first unpowered glide flight of an X-2 at [Vous devez être inscrit et connecté pour voir ce lien] on 27 June 1952. Ziegler and aircraft #2 (46-675) were subsequently lost on 12 May 1953, in an inflight explosion during a captive flight intended to check the aircraft's liquid oxygen system.

Lt. Col. [Vous devez être inscrit et connecté pour voir ce lien] completed the first powered flight in the #1 airplane (46-674) on 18 November 1955.

By the time of his ninth and final flight in late July 1956 the project was years behind schedule, but he had established a new speed record of Mach 2.87 (1,900 mph, 3050 km/h).

About this time, the YF-104A was demonstrating speeds of M = 2.2 or 2.3 in a fighter configuration.

The X-2 was living up to its promise, but not without difficulties.

At high speeds, Everest reported its flight controls were only marginally effective. High speed center of pressure shifts along with fin aeroelasticity were major factors. Moreover, simulation and wind tunnel studies, combined with data from his flights, suggested the airplane would encounter very severe stability problems as it approached Mach 3.

A pair of less experienced but excellent pilots, Captains [Vous devez être inscrit et connecté pour voir ce lien] and [Vous devez être inscrit et connecté pour voir ce lien], were assigned the job of further expanding the envelope and, on 7 September 1956, Kincheloe became the first pilot ever to climb above
100,000 ft (30,500 m) as he flew the X-2 to a peak altitude of 126,200 ft (38,466 m). Just 20 days later, on the morning of 27 September, Apt was launched from the B-50 for his first flight in a rocket airplane.

He had been instructed to follow the "optimum maximum energy flight path" and to avoid any rapid control movements beyond Mach 2.7.

With nozzle extenders and a longer than normal motor run, Apt flew an extraordinarily precise profile; he became the first man to exceed Mach 3, reaching Mach 3.2 (2,094 mph, 3,370 km/h) at 65,500 ft (19,960 m).
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The flight had been flawless to this point, but, for some reason, shortly after attaining top speed, Apt attempted a banking turn while the aircraft was still above Mach 3 (lagging instrumentation may have indicated he was flying at a slower speed or perhaps he feared he was straying too far from the safety of his landing site on [Vous devez être inscrit et connecté pour voir ce lien]).

The X-2 tumbled violently out of control and he found himself struggling with the same problem of "[Vous devez être inscrit et connecté pour voir ce lien]" which had overtaken [Vous devez être inscrit et connecté pour voir ce lien] in the [Vous devez être inscrit et connecté pour voir ce lien] nearly three years before.

Yeager, although exposed to much higher vehicle inertial forces, as a result of extensive experience flying the X-1 was very familiar with its character, was able to recover.

Apt attempted to recover from a spin, but could not, and fired the ejection capsule, which was equipped only with a relatively small parachute.

Apt was probably disabled by the severe release forces, and did not make it out of the capsule, so that he could use his personal parachute, as it fell for several minutes to the desert floor.

While the X-2 had delivered valuable research data on high-speed aerodynamic heat build-up and extreme high-altitude flight conditions (although it is unclear how much as the X-7 and IM-99 were among the winged vehicles operating at comparable or higher velocities in this era), this tragic event terminated the program before the [Vous devez être inscrit et connecté pour voir ce lien] could commence detailed flight research with the aircraft.

The search for answers to many of the riddles of high-Mach flight had to be postponed until the arrival three years later of the most advanced of all the experimental rocket aircraft, the [Vous devez être inscrit et connecté pour voir ce lien].

Flight test program


Two aircraft completed a total of 20 flights (27 June 1952 - 27 September 1956).

• 46-674: seven glide flights, 10 powered flights, crashed 27 September 1956^{[Vous devez être inscrit et connecté pour voir ce lien]}
  
• 46-675: three glide flights, destroyed 12 May 1953
  

Specifications

Data from Concept Aircraft: Prototypes, X-Planes and Experimental Aircraft

General characteristics

• Crew: one, pilot
  
• Length: 37 ft 10 in (11.5 m)
  
• [Vous devez être inscrit et connecté pour voir ce lien]: 32 ft 3 in (9.8 m)
  
• Height: 11 ft 10 in (3.6 m)
  
• Wing area: 260 ft² (24.2 m²)
  
• [Vous devez être inscrit et connecté pour voir ce lien]: 2S-50 bicon
  
• [Vous devez être inscrit et connecté pour voir ce lien]: 12,375 lb (5,600 kg)
  
• Loaded weight: 24,910 lb (11,300 kg)
  
• [Vous devez être inscrit et connecté pour voir ce lien]: 24,910 lb (11,300 kg)
  
• [Vous devez être inscrit et connecté pour voir ce lien]: 1 × [Vous devez être inscrit et connecté pour voir ce lien], 15,000 lbf (67 kN)at sea level