Κείµενο: ηµήτρης Θ. Στεργίου Μέρος Α

Transcript

1 Tα 105 σχεδόν χρόνια της εξέλιξης του αεροπλάνου ίσως περισσότερο από οτιδήποτε άλλο, απεικονίζουν την επίπονη και συνεχή προσπάθεια του ανθρώπου να πετάξει ψηλότερα, ταχύτερα και ασφαλέστερα, διανύοντας όλο και µεγαλύτερες αποστάσεις. Aντιπροσωπευτικότατο παράδειγµα και ένα από τα σπουδαιότερα επιτεύγµατα που σίγουρα επηρέασε τη µέχρι σήµερα εξέλιξη της αεροπορικής ιστορίας παγκόσµια, είναι η πρώτη υπερηχητική πτήση. Πραγµατοποιήθηκε πριν από 60 χρόνια, στις 14 Oκτωβρίου του 1947, µε ένα επαναστατικό για τα δεδοµένα της εποχής αεροπλάνο, το Χ-1 της Bell. Ήταν το πρώτο µιας σειράς πειραµατικών αεροσκαφών (X-Planes), που κατά τις επόµενες δεκαετίες αποτέλεσαν «πλατφόρµες» εφαρµογής και αξιολόγησης νέων τεχνολογιών. Xειριστής ήταν ένας νέος άνθρωπος 25 ετών, βετεράνος του Β Π.Π., που διακρίθηκε ανάµεσα σε πολλούς συναδέλφους του δοκιµαστές, ο εν αποστρατεία σήµερα πτέραρχος της USΑF Charles E. «Chuck» Yeager. Στις σελίδες που ακολουθούν θα γίνει µια προσπάθεια παρουσίασης των γεγονότων όπως ακριβώς έλαβαν χώρα τα ανεπανάληπτα εκείνα χρόνια, οδηγώντας τους Αµερικανούς, καθώς και όλη την ανθρωπότητα µετέπειτα, στην εποχή της υπερηχητικής πτήσης. Κείµενο: ηµήτρης Θ. Στεργίου Μέρος Α

2 π ƒπ

3 Ο δοκιµαστής της USAF Charles E. «Chuck» Yeager, ποζάρει δίπλα στο πρώτο Χ-1, στο πιλοτήριο του οποίου έγινε, ο πρώτος άνθρωπος που ταξίδεψε ταχύτερα από τον ήχο. Το δευτερόλεπτα µετά την άφεσή του από το «µητρικό» Β-29. Ο πυραυλοκινητήρας XLR-11 δεν έχει τεθεί ακόµη σε λειτουργία. Από τα πρώτα δευτερόλεπτα της λειτουργίας του επιτάχυνε πολύ γρήγορα το µικρό αεροπλάνο το οποίο χανόταν κυριολεκτικά από τα µάτια του πληρώµατος του Β-29 και των χειριστών των αεροσκαφών συνοδείας (Chase aircraft). Tο X-1 είχε αυτονοµία 10 λεπτών µε τον ένα από τους τέσσερις θαλάµους καύσεως σε λειτουργία, 5 λεπτά µε τους δύο και 2,5 λεπτά µε τους τέσσερις Ο Jack Woolams -δοκιµαστής της Bellπου πρώτος πέταξε το Χ-1 ανέφερε ότι το αεροσκάφος ήταν υποδειγµατικά υπάκουο στις εντολές του χειριστή, σταθερό και απίστευτα ευέλικτο και έκλεινε την Oαναφορά του µε τη φράση it is the most delightful one to fly of them all. Οι πιο σοβαροί προβληµατισµοί γύρω από το ζήτηµα της διάσπασης του ηχητικού φράγµατος εκδηλώθηκαν στις αρχές του B Παγκοσµίου Πολέµου µε την εισαγωγή µιας νέας γενιάς αεροσκαφών σε υπηρεσία (P-47, P-38, P-51) µε την τότε αεροπορία στρατού των HΠA (USAAF). Στη σχεδίαση και την κατασκευή των νέων καταδιωκτικών (Ρursuit Planes) υιοθετήθηκε µια σειρά τεχνικών καινοτο- µιών όπως η ολοµεταλλική κατασκευή, το ανασυρόµενο σύστηµα προσγείωσης, η έλικα µεταβλητού βήµατος, ενώ η καλύτερη αεροδυναµική τους σε συνδυασµό µε τη χρήση υγρόψυκτων και αερόψυκτων εµβολοφόρων κινητήρων, πιο αξιόπιστων και µε µεγαλύτερη ιπποδύναµη, επέφεραν µια δραµατική βελτίωση των επιδόσεών τους, καθώς και των επιχειρησιακών τους δυνατοτήτων σε σύγκριση πάντα µε τους προκατόχους τους. Για πρώτη φορά λοιπόν στα µαχητικά υψηλών επιδόσεων της εποχής παρατηρείται το «φαινό- µενο συµπιεστού» (Compressibility phenomenon). Όταν οι χειριστές επιχειρούσαν -πετώντας µε µεγάλες ταχύτητες- βυθίσεις µε υψηλό βαθµό καθόδου και πλήρη στοιχεία στους κινητήρες, αρχικά το αεροσκάφος κλυδωνιζόταν βίαια και µε παράταση της βύθισης - εκτός ελέγχου πλέον- διαλυόταν τις περισσότερες φορές στον αέρα. Πολλοί χειριστές έχασαν τη ζωή τους «µπαίνοντας» σε τέτοιου είδους βυθίσεις, συµπεριλαµβανοµένου και του αρχιδοκιµαστή της Lockheed, Ralph Virden, ο οποίος χάθηκε κατά τη διάρκεια µιας επίδειξης µε ένα ειδικά διαµορφωµένο P-38E το 1941 µπροστά σε µια οµάδα αξιωµατικών του Στρατού των ΗΠΑ. Tα αεροδυναµικά φαινόµενα που λαµβάνουν χώρα κατά τη µετάβαση από υποηχητικές σε υπερηχητικές ταχύτητες ήταν εκείνη την εποχή ελάχιστα γνωστά και κατανοητά. Έννοιες όπως οπισθέλκου- 98 øµƒπ 2007 ANAXAITI H/INTERCEPTION

4 π ƒπ σα αλληλεπίδρασης, πτερυγισµός υψηλών ταχυτήτων (high speed flutter), αλλαγή θέσης κέντρου πιέσεως (σηµείο εφαρµογής συνισταµένης δυνάµεων που παράγουν άντωση), ήταν άγνωστες. Aυτός είναι και ο λόγος για τον οποίο επί αρκετά χρόνια η φράση «φράγ- µα του ήχου» προκαλούσε δέος, ταυτιζόµενη µε το θάνατο πολλών χειριστών, ενώ εξίσου σοβαρή αιτία της µετατροπής των εντυπώσεων σε οργιάζουσα φαντασία γύρω από το ζήτηµα, υπήρξαν και οι ισχυρισµοί πολλών αεροδυναµιστών, οι οποίοι «προφήτευαν» ότι κάθε απόπειρα προσέγγισης υπερηχητικών ταχυτήτων µε οποιοδήποτε αεροσκάφος θα έχει πάντα τα ίδια -καταστρεπτικά- αποτελέσµατα H πρώτη ουσιαστική προσπάθεια διερεύνησης του ζητήµατος «υπε- ANAXAITI H/INTERCEPTION øµƒπ

5 Η διαδικασία της «προσαρµογής» του Χ-1 στην καταπακτή του Β-29 ήταν µία εξαιρετικά δύσκολη υπόθεση. Το µικρό αεροσκάφος «έµπαινε» σε µία ειδικά διαµορφωµένη ράµπα και κατόπιν το προσωπικό εδάφους ρυµουλκούσε το βοµβαρδιστικό ακριβώς από πάνω του. Η ανύψωση του Χ-1 γινόταν µε έναν αριθµό συρµατόσχοινων και η διαδικασία ολοκληρωνόταν µε τον εφοδιασµό του σε καύσιµο (οξυγόνο και αιθυλική αλκοόλη σε υγρή µορφή) που αποτελούσε και την πιο επικίνδυνη εργασία. ρηχητική πτήση» έγινε κατά τη διάρκεια του πέµπτου συνεδρίου Volta που πραγµατοποιήθηκε µεταξύ Σεπτεµβρίου-Oκτωβρίου του 1935 στο Campidoglio της Iταλίας. Λόγω της έµφασης που δόθηκε στην ανάλυση των προοπτικών για διεξαγωγή υπερηχητικών πτήσεων και της συµµετοχής ενός µεγάλου αριθµού διακεκριµένων αεροδυναµιστών και µηχανικών, το συνέδριο αυτό αποτέλεσε το «θε- µέλιο λίθο» για όλες τις προσπάθειες που ακολούθησαν µέχρι την ιστορική ηµέρα του Oκτώβρη του Aξίζει να σηµειωθεί ότι στο συνέδριο αυτό συµµετείχε και ο διάσηµος Theodor von Karman, Oύγγρος στην καταγωγή, που ζούσε και εργαζόταν στις HΠA. O von Karman πείστηκε ότι η υπερηχητική πτήση είναι δυνατή, γεγονός που δικαιολογεί την ενεργό συµµετοχή και την πλήρη υποστήριξή του στη σχεδίαση και την κατασκευή του πρώτου των X-Planes δέκα χρόνια περίπου αργότερα. Tην ίδια περίπου χρονική περίοδο, ένας άλλος ταλαντούχος µηχανικός της USAAF, o Ezra Kotcher -που εργαζόταν ως καθηγητής στη σχολή µηχανικών στην αεροπορική βάση Wright στο Dayton του Ohio- άρχισε να καταπιάνεται µε την ιδέα της υπερηχητικής πτήσης. Λίγα χρόνια αργότερα, περί τα µέσα του 1939, του ζητήθηκε η σύνταξη µιας έκθεσης µε τις απόψεις του σχετικά µε τα κατασκευαστικά προβλήµατα -παρόντα και µελλοντικά- που αφορούσαν στην ανάπτυξη πειραµατικών αεροσκαφών. Eκεί ακριβώς ο Kotcher βρίσκει την ευκαιρία να εκθέσει τις απόψεις του γύρω από τα προβλή- µατα και τις υπάρχουσες προοπτικές έναρξης ενός προγράµµατος µε απώτερο σκοπό τη διεξαγωγή πτήσεων υψηλών ταχυτήτων µέσω των οποίων θα γινόταν κατορθωτή η πρώτη υπερηχητική πτήση, µε- 100 øµƒπ 2007 ANAXAITI H/INTERCEPTION

6 π ƒπ Η εξήγηση του φαινοµένου συµπιεστού λετώντας την πτητική συµπεριφορά µιας σειράς ειδικά σχεδιασµένων και κατασκευασµένων αεροσκαφών. Mε την ολοκλήρωσή της τον Aύγουστο του ίδιου χρόνου, η έκθεση αυτή στάλθηκε στην πλειοψηφία των «ιθυνόντων» του όπλου, καταλήγοντας στο γραφείο του αρχιστρατήγου (Maj.Gen.) H.H. Hap Anrold, καθώς και στα κεντρικά γραφεία της NACA (National Advisory Committee of Aeronautics). Αποδείχθηκε τελικά ότι η δουλειά του Kotcher υπήρξε πρωτοποριακή για τα δεδοµένα της εποχής, καθώς έδινε έµφαση -µε συγκεκριµένες προτάσεις- στην ανάγκη εξέλιξης µιας σειράς πειρα- µατικών αεροσκαφών σε φυσικό µέγεθος και όχι υπό κλίµακα, για τη διεξαγωγή ενός όσο το δυνατόν πληρέστερου προγράµµατος πτητικών δοκιµών, τα συµπεράσµατα του οποίου θα συµπληρώνονταν και από παράλληλες δοκιµές σε αεροσήραγγες. Επίσης, µέσω Xρειάστηκε να µεσολαβήσει ένα αρκετά µεγάλο χρονικό διάστηµα από την ηµέρα που πραγµατοποιήθηκε η πρώτη υπερηχητική πτήση για να αποκαλυφθεί ότι η δηµιουργία του «φαινοµένου συµπιεστού» οφείλεται στην απότο- µη συµπίεση αερίων µαζών µπροστά από το αεροσκάφος όσο η ταχύτητά του αυξάνεται πλησιάζοντας αυτή του ήχου. H συσσώρευση µορίων ατµοσφαιρικού αέρα υπό πίεση δηµιουργεί ένα «τείχος» αδιαπέραστο για αεροσκάφη χωρίς κατάλληλη αεροδυναµική διαµόρφωση και κατάλληλα προωστικά συστήµατα. Πιο συγκεκριµένα, όταν ένα αεροσκάφος αναπτύξει κάποια ορισµένη ταχύτητα (διαφορετική για κάθε αεροπλάνο), τα κύµατα συµπίεσης (Shock waves) ή ηχητικά που δηµιουργεί η κίνησή του δεν µπορούν πλέον να κινηθούν µπροστά απ αυτό. Η οπισθέλκουσα αυξάνεται κατακόρυφα και παρουσιάζονται υψηλόσυχνοι πτερυγισµοί (high speed flutter) µε αποτέλεσµα τη µεγάλη δοµική καταπόνηση του αεροσκάφους και κατά συνέπεια τη µερική ή ολική καταστροφή του. Όταν πλέον οι αεροδυναµιστές είχαν στη διάθεσή τους αεροσήραγγες, οι οποίες παρείχαν τη δυνατότητα µελέτης και στις ταχύτητες «µετάβασης», διαπίστωσαν ότι εάν η πτέρυγα και η άτρακτος διαθέτουν την κατάλληλη αεροδυναµική διαµόρφωση, τότε µόνο το αεροσκάφος «διεισδύει» στο αόρατο τείχος, ενώ τα υπό πίεση µόρια του αέρα την ίδια στιγµή εκτονώνονται βίαια προς τα πίσω δηµιουργώντας έτσι το επονοµαζό- µενο «Sonic Boom». Στην υπερηχητική πτήση τώρα, ο έλεγχος του αεροσκάφους ανακτάται πλήρως και πίσω του εκτείνονται δύο κωνικής µορφής ωστικά κύµατα (ένα από το ρύγχος και ένα από την ουρά) των οποίων η γωνία ανάκλασης µειώνεται όσο αυξάνεται η ταχύτητα. Πρώτος ο Ernst Mach -ένας Αυστριακός φυσικοµαθηµατικός του 19ου αιώνα- διατύπωσε τη µαθηµατική θεωρία που συσχέτιζε την ταχύτητα κίνησης ενός στερεού µέσα σε µια αέρια µάζα µε την ταχύτητα των ηχητικών κυµάτων στην ίδιας θερµοκρασίας αέρια µάζα. O γνωστός σήµερα αριθµός Mach αντιπροσωπεύει την ταχύτητα κίνησης ενός σώµατος σε σύγκριση πάντα µε την ταχύτητα µετάδοσης του ήχου. Έτσι, για παράδειγµα, όταν λέµε ότι ένα αεροσκάφος πετά µε ταχύτητα 0,85 mach εννοούµε ότι η ταχύτητά του είναι ίση µε το 85% της ταχύτητας του ηχητικού κύµατος σε αέρια µάζα µε την ίδια θερµοκρασία. Oνοµάζουµε ήχο την περιοδική µεταβολή της πίεσης του ατµοσφαιρικού αέρα που έχει τέτοια συχνότητα ώστε να διεγείρει το αισθητήριο της ακοής. Για την παραγωγή ήχου είναι απαραίτητα η ηχητική πηγή και ο φορέας. Φορέας του ήχου είναι κάθε σώµα σε στερεά, αέρια ή υγρή µορφή που µπορεί να εκτελεί ταλάντωση, ενώ έχει αποδειχθεί ότι ο ήχος δε διαδίδεται στο κενό. H ταχύτητα διάδοσης του ήχου στην επιφάνεια της θάλασσας φτάνει τα km/h ή 661,2 κόµβους, είναι ανεξάρτητη της πυκνότητας του ατµοσφαιρικού αέρα και µεταβάλλεται σε συνάρτηση µε τη θερµοκρασία του. ANAXAITI H/INTERCEPTION øµƒπ

7 Η πτέρυγα όλων των Χ-1 ήταν τραπεζοειδής µε πολύ χαµηλό λόγο πάχους χορδής ο οποίος από το 10% στο πρώτο αεροσκάφος κατέβηκε στο 8% στα επόµενα. Το µήκος της χορδής της στις ρίζες έφτανε τα 1,88 µέτρα και στα ακροπτερύγια τα 0,94 µέτρα, ενώ δεν υπήρχε δίεδρος (0 µοίρες). Η γωνία πρόσπτωσης (incidence angle: γωνία που σχηµατίζεται από τη χορδή της πτέρυγας και τον δια- µήκη άξονα του αεροσκάφους) ήταν 2,5 µοίρες στις ρίζες και µία µοίρα και 30 πρώτα στα ακροπτερύγια και το διάταµα (λόγος εκπετάσµατος προς το τετράγωνο της µέσης χορδής) 6,03. Το συµβατικό ουραίο πτέρωµα ήταν εφοδιασµένο µε πτερύγιο ανόδου-καθόδου µε διαδροµή +15 έως -10 µοίρες, η θέση του οποίου µπορούσε να ρυθµιστεί και µέσω ενός ηλεκτροκινητήρα από +5 µέχρι -10 µοίρες. Το πηδάλιο διευθύνσεως είχε διαδροµή 15 µοιρών δεξιά και αριστερά. της έκθεσης δόθηκε έµφαση στην επιλογή και ανάπτυξη του κατάλληλου προωστικού συστήµατος. Προτάθηκε η χρήση πυραυλοκινητήρων µε συγκριτική αναφορά στις ελάχιστες πιθανότητες επιτυχίας που θα επέφερε µια τυχόν επιλογή εµβολοφόρου κινητήρα. ύσκολες όµως οι εποχές, καθώς τα µαύρα σύννεφα του πολέµου είχαν ήδη αρχίσει να σκεπάζουν τη Γηραιά Ήπειρο. Η πυρετώδης µαζική παραγωγή πολεµικού υλικού που ξεκίνησε λίγο αργότερα και στις HΠA δεν άφησε το παραµικρό περιθώριο για τέτοιου είδους σχέδια. Eπιπρόσθετα, οι αεροσήραγγες της εποχής δεν παρείχαν τη δυνατότητα µελέτης της αεροδυναµικής συµπεριφοράς σχεδίων αεροσκαφών σε ταχύτητες άνω των 0,7 Μach, γεγονός που καθιστούσε αδύνατη την «εξερεύνηση» των φαινοµένων που λαµβάνουν χώρα κατά τη «µετάβαση» από υποηχητικές σε υπερηχητικές ταχύτητες. Όταν οι επιταχυνόµενες αέριες µάζες «έπιαναν» τις επιθυµητές ταχύτητες, η στρωτή ροή τους «έσπαγε» στα τοιχώµατα (λόγω του ότι οι αεροσήραγγες δεν ήταν κατάλληλα σχεδιασµένες), δηµιουργώντας ωστικά κύµατα µε γωνίες ανάκλασης που επηρέαζαν και το υπό δοκιµή µοντέλο, καθιστώντας αδύνατη οποιαδήποτε παρατήρηση. Γνωστό ως «Choking», το φαινόµενο αυτό οδηγούσε στην υποχρεωτική υιοθέτηση της µόνης εφικτής λύσης. Στη διεξαγωγή δοκι- µαστικών πτήσεων µε αεροσκάφη σε φυσικό µέγεθος Αναπόφευκτη η στασιµότητα που επέφερε ο Β Π.Π. λοιπόν, αλλά και πολύτι- µη η ανάπτυξη της αεροπορικής τεχνολογίας που ήρθε ως ένα από τα εµφανή αποτελέσµατά του, βοηθώντας ούτως ή άλλως στη δη- µιoυργία του θρυλικού X-1. Ήδη το 1944 που άρχισε η σχεδίαση του συγκεκριµένου αεροσκάφους υπήρχαν διαθέσιµες -αν και όχι αρκετές- προτάσεις που αφορούσαν στη σχεδίαση και την ανάπτυξη πυραυλοκινητήρων ή στροβιλοκινητήρων. Συνεχίζοντας µε επιµονή την προσπάθειά του, ο Kotcher στις αρχές του 1944 ανανεώνει τη δουλειά του, καταθέτοντας πιο συγκεκριµένες προτάσεις µε συγκριτικές µελέτες απόδοσης αξιοπιστίας και επιδόσεων µεταξύ πυραυλοκινητήρων, στροβιλοκινητήρων και αυλωθητών (Ramjets/ έλλειψη συµπιεστού) που είχαν αρχίσει να εξελίσσονται κατά τη διάρκεια του πολέµου τόσο στις HΠA όσο και στη Bρετανία. Είναι η πρώτη φορά που ο Kotcher υποστηρίζει ανοικτά τη λύση του πυραυλοκινητήρα, καταλήγοντας στο συµπέρασµα ότι είναι ο µόνος που µπορεί να παρέχει την απαραίτητη ώση για να προσεγγιστούν τουλάχιστον, οι επιθυµητές επιδόσεις. Mε πρωτοβουλία του συγκροτείται στο Wright Field µια οµάδα τεχνικών µε επικεφαλής τους λοχαγούς 102 øµƒπ 2007 ANAXAITI H/INTERCEPTION

8 Ο XLR11-RM-3 που φορούσαν τα δύο πρώτα Χ-1 απέδιδε µέγιστη ώση λιβρών στο επίπεδο της θάλασσας και -όπως όλοι οι XLR11- διέθετε τέσσερις θαλάµους καύσης. Μοχλός ισχύος (µανέττα) δεν υπήρχε και έτσι η ώση του πυραυλοκινητήρα αυξανόταν ή µειωνόταν µε την «πυροδότηση» ή το «σβήσιµο» ενός ή περισσότερων θαλάµων καύσης. Ο XLR11-RM-5 που διέθεταν τα Χ-1 δεύτερης γενιάς (µε εξαίρεση το Χ-1Β που διέθετε τον ελάχιστα τροποποιηµένο XLR11-RM-9) απέδιδε µέγιστη ώση λιβρών και µε τους τέσσερις θαλάµους καύσης του σε λειτουργία και είχε το ίδιο βάρος µε τον XLR11-RM-3 των πρώτων Χ-1 (156,5 κιλά). π ƒπ

9 οκιµή του κινητήρα XLR-11 στην αεροπορική βάση Edwards. Bell X-1 ΠΙΝΑΚΑΣ ΙΑΣΤΑΣΕΩΝ-ΕΠΙ ΟΣΕΩΝ Μήκος: 9,17 µέτρα Εκπέτασµα: 8,53 µέτρα Ύψος: 3,07 µέτρα Μέγιστο βάρος: κιλά Βάρος κενό: κιλά Οροφή: πόδια ( µέτρα) Μέγιστη ταχύτητα (46-062): 1,45 mach Μέγιστη ταχύτητα (46-064): 2,44 mach G. D. Bailey και F. P. Orazio και αποστολή τη σχεδίαση ενός αεροσκάφους µε το οποίο κατ ελπίδα θα µπορούσε να «εξερευνηθεί» το φάσµα των ταχυτήτων από 0,7 έως 1,3 mach και κατ επέκταση να πραγµατοποιηθεί η πρώτη υπερηχητική πτήση. Με την ολοκλήρωση των σχεδίων ο Kotcher τα παρουσιάζει σε επιτελείς της USAAF και της NACA σε µια προσπάθεια να βρει υποστηρικτές, κάτι που κατορθώνει τελικά, καθώς άλλος ένας µηχανικός της NACA, o John Stack, θερµός οπαδός των «υψηλών ταχυτήτων», οραµατιζόταν την εκπλήρωση των δικών του προσπαθειών από τα µέσα της δεκαετίας του 30 O Stack από την πλευρά του υπολόγιζε σε µια κοινή προσπάθεια της αεροπορίας και του ναυτικού κυρίως λόγω του ότι -τουλάχιστον εκείνη την εποχή- η NACA δεν είχε την πολιτική επιρροή, αλλά ούτε και το οικονοµικό υπόβαθρο να υποστηρίζει ένα τόσο σηµαντικό εγχείρηµα. Έτσι περιορίστηκε στο να προθυµοποιηθεί να καταρτίσει το πρόγραµµα των πτητικών δοκιµών. Πριν όµως αναλάβει οποιοσδήποτε τη χρηµατοδότηση του προγράµµατος, οι άνθρωποι της NACA αµφισβήτησαν την καταλληλότητα του πυραυλοκινητήρα, υποστηρίζοντας ότι οι στροβιλοκινητήρες ήταν µια πιο συµβατική και λιγότερο αποδοτική λύση µεν, εξασφάλιζαν όµως µεγαλύτερη επιβιωσιµότητα και αξιοπιστία. Λίγο αργότερα το ναυτικό αποχωρεί αποφασίζοντας τη διεξαγωγή ενός δικού του αντίστοιχου προγράµ- µατος µε ένα αεριωθούµενο που σχεδιάστηκε και κατασκευάστηκε από την Douglas, το D Skystreak. Το αεροσκάφος αυτό αποτέλεσε ένα αξιόλογο εργαλείο δοκιµών µε µικρή όµως σηµασία, καθώς ο φάκελος πτήσεώς του περιοριζόταν στη µελέτη συµπεριφοράς σε υψηλές υποηχητικές ταχύτητες µόνο. O Kotcher στο µεταξύ καταφέρνει τελικά το καλοκαίρι του 1944 να πάρει από τον ανώτερό του Theodor von Karman την άδεια επιλογής ενός κατασκευαστή που θα αναλάµβανε την κατασκευή του σχεδίου MX-524, ενός αεροσκάφους εφοδιασµένου µε πυραυλοκινητήρα. Όπως όµως προαναφέραµε, τα πράγµατα δεν ήταν τόσο απλά, καθώς τον καιρό εκείνο η αµερικάνικη αεροπορική βιοµηχανία στο σύνολό της εργαζόταν πυρετωδώς παράγοντας µαζικά χιλιάδες αεροσκάφη. Xρειάστηκαν δυο µήνες για να αρχίσει να εξαντλείται η υποµονή του Kotcher, αφού ακόµη και οι υποκατασκευαστές ήταν «κλεισµένοι». Η θεά τύχη όµως δε θέλησε να τον εγκαταλείψει... [ Παίρνοντας σάρκα και οστά Στις 30 του Nοέµβρη του 1944, ο Robert Woods -κορυφαίος σχεδιαστής και ένα από τα τρία ιδρυτικά µέλη της Bell Aircraft Corporationενώ βρίσκεται στο Wright Field για δουλειές της εταιρείας, επισκέπτεται το γραφείο του Kotcher. Kαι οι δύο διατηρούσαν ένα ζωηρό ενδιαφέρον για τα προγράµµατα υψηλών ταχυτήτων. Προς µεγάλη έκπληξη του τελευταίου, o Woods όχι µόνο ακούει µε ενθουσιασµό τις απόψεις και τις σκέψεις του, αλλά και προθυµοποιείται να υποστηρίξει την υλοποίηση της ιδέας. Ακούγοντας ότι µια από τις βασικές απαιτήσεις της USAAF ήταν η προϋπόθεση του να είναι ασφαλές και απόλυτα ελεγχόµενο το αεροσκάφος τουλάχιστον µέχρι και τα 0,8 mach, ο Woods µε την επιστροφή του στις εγκαταστάσεις της Bell κοντά στο Buffalo της Nέας Yόρκης, συγκροτεί µε τη βοήθεια του Robert Stanley την οµάδα των τεχνικών που τελικά δηµιούργησε το πρώτο στον κόσµο επανδρωµένο υπερηχητικό αεροπλάνο, αποτελούµενη από τους Paul Emmonds, Benson Hamlin, Roy Sandstrom και Stanley Smith. Mε την οριστικοποίηση της απόφασης για τη χρήση πυραυλοκινητήρα τον εκέµβριο του ίδιου χρόνου (1944), η USAAF σε συνεργασία µε την Bell και τη NACA ολοκληρώνουν τα σχέδια του αεροσκάφους. Oι τεχνικοί της NACA ασχολήθηκαν µε τον εξοπλισµό του αεροσκάφους τόσο µε συµβατικά όργανα όσο και µε όργανα µετρήσεων, ενώ οι άνθρωποι της USAAF και της Bell ασχολήθηκαν µε την τελική του διαµόρφωση, τις επιδόσεις και τα πτητικά χαρακτηριστικά του. H δια- 104 øµƒπ 2007 ANAXAITI H/INTERCEPTION

10 π ƒπ Είσοδος στο µικροσκοπικό θάλαµο διακυβέρνησης του X-1 από την καταπακτή του µητρικού Β-29. Η φωτογραφία βέβαια είναι «στηµένη» και έχει παρθεί στο έδαφος. µόρφωση της ατράκτου βασίστηκε στις γραµµές του βλήµατος των 12,7 χιλιοστών (το γνωστό 50άρι), µε απόφαση που πάρθηκε ύστερα από σχετική έρευνα που διεξήγαγαν δύο µέλη της οµάδας του Woods, οι Benson Hamlin και Paul Emmonds. Tο καλοκαίρι του 1945 ήδη το νέο αεροσκάφος αποτελεί τη µεγάλη είδηση για την Bell µε την «επωνυµία» Model 44 και µε την «επωνυ- µία» MX-653 για την USAAF, αποσπώντας το «προνόµιο» της άµεσης προτεραιότητας στην εξέλιξή του, η οποία βέβαια κρατήθηκε απόλυτα µυστική. Aκόµα και στα τελευταία στάδια της κατασκευής του αεροσκάφους υπήρξαν διαφορετικές απόψεις σχετικά µε το αν θα έπρεπε να απογειώνεται κανονικά από το έδαφος σαν ένα συµβατικό αεροπλάνο ή να γίνεται από κάποιο προκαθορισµένο ύψος η άφεσή του από άλλο που θα το µετέφερε! O Woods υποστήριζε ότι αν εξαρχής υπήρχε η δυνατότητα συµβατικής απογείωσης θα µπορούσε µελλοντικά το αεροσκάφος να εξελιχθεί σε ένα απόλυτο όπλο αναχαίτισης. O Robert Stanley όµως πίστευε -και όπως αποδείχθηκε είχε δίκιο- ότι η καλύτερη λύση θα ήταν η µεταφορά του αεροσκάφους από ένα ειδικά δια- µορφωµένο «µητρικό» αεροσκάφος-πλατφόρµα και η άφεσή του από προκαθορισµένο ύψος και ταχύτητα. Κατά τον τρόπο αυτό θα µπορούσε να εξοικονοµηθεί η ποσότητα καυσίµου που θα απαιτούσε η απογείωση και η άνοδος στο ύψος διεξαγωγής των δοκιµών. εδο- µένου ότι δεν υπήρχε παρά ελάχιστος διαθέσιµος χώρος για αύξηση της µεταφερόµενης ποσότητας καυσίµου (ας µην ξεχνάµε ότι το X-1 ήταν ένα πολύ µικρό αεροσκάφος), αλλά και του ότι θα έπρεπε η χα- µηλής αξιοπιστίας αντλία τροφοδοσίας που θα µετέφερε καύσιµο από τις δεξαµενές στους θαλάµους καύσεως του πυραυλοκινητήρα να υποστηρίζεται από µια καθόλου αµελητέα ποσότητα αερίου αζώτου σε περίπτωση που θα έβγαινε εκτός λειτουργίας, πάρθηκε τελικά η απόφαση της µεταφοράς του XS-1 (S: Supersonic) από ένα ειδικά διαµορφωµένο B-29 στο καθορισµένο ύψος πτήσεως. Ένα οµοίωµα του αεροσκάφους σε φυσικό µέγεθος ήταν έτοιµο στις 10 Oκτωβρίου του 1945 οπότε και παρουσιάστηκε προς επιθεώρηση στους υπεύθυνους του προγράµµατος για την USAAF και τη NACA. Xωρίς καµία ιδιαίτερη αλλαγή δόθηκε εντολή να κατασκευαστεί το πρώτο αεροσκάφος. Tο προωστικό σύστηµα όµως, ο πυραυλοκινητήρας XLR 11, δεν ήταν ακόµη έτοιµο, παρά το γεγονός ότι η µικρή Reaction Motors Inc. που είχε αναλάβει την κατασκευή του, εξασφά- ANAXAITI H/INTERCEPTION øµƒπ

11 Ο στενάχωρος θάλαµος διακυβέρνησης των Χ-1 πρώτης γενιάς ήταν συ- µπιεζόµενος αν και οι χειριστές που τα πετούσαν φορούσαν στολές συ- µπίεσης για λόγους ασφαλείας. Εκτινασσόµενο κάθισµα δεν διατέθηκε καθώς δεν θα µπορούσε να αυξήσει τις πιθανότητες επιβίωσης του χειριστή. Ας µην ξεχνάµε ότι τα εκτινασσόµενα καθίσµατα εκείνη την εποχή βρισκόταν στα αρχικά στάδια της εξέλιξής τους και η χρήση τους ήταν ασφαλής υπό προϋποθέσεις και αρκετούς περιορισµούς. Εάν ο χειριστής χρειαζόταν να εγκαταλείψει το αεροσκάφος θα έπρεπε να απασφαλίσει και να απορρίψει την δεξιά πλευρική θυρίδα επιβίβασης και κατόπιν να διαφύγει χρησιµοποιώντας το αλεξίπτωτο που φορούσε! Ο πίνακας οργάνων του Χ-1 Α δεν διέφερε από τους αντίστοιχους πίνακες των µαχητικών της εποχής και µάλιστα ήταν λιγότερο «φορτωµένος» µε όργανα. Στο κεντρικό του τµήµα διακρίνονται τα βασικά όργανα ελέγχου πτήσεως τα οποία περιµετρικά περιβάλλονται από τα όργανα ελέγχου της λειτουργίας του XLR11-RM-5 και τους διακόπτες των οργάνων καταγραφής. Στους θαλάµους διακυβέρνησης των X-1 δεύτερης γενιάς δεν υπήρχαν πλευρικές κονσόλες, ενώ κατά την εξέλιξη των πτητικών δοκιµών εφοδιάστηκαν και µε εκτινασσόµενα καθίσµατα. λισε µεγαλύτερη υποστήριξη και καλύτερη χρηµατοδότηση. Tο πρώτο X-1 µε αριθµό ουράς αφήνει τις εγκαταστάσεις της Bell στο Wheatfield της Nέας Yόρκης πάνω στην εκπνοή του 1945, στις 27 εκεµβρίου. Λίγο αργότερα, στις 19 Iανουαρίου του 1946, µεταφέρεται από ένα τροποποιηµένο B-29 µε αριθµό ουράς και πλήρωµα τους Harold Dow, κυβερνήτη, Joseph Cannon, συγκυβερνήτη, Ivan Hauptman, William Means και Herman Schneider στο Pinecastle Field της Florida όπου και θα διεξάγονταν οι προκαταρκτικές δοκιµές. H πρώτη πτήση πραγµατοποιείται στις 25 Iανουαρίου χωρίς τον εκτός χρονοδιαγράµµατος XLR 11, ο οποίος έχει αντικατασταθεί από ένα αντίστοιχο «βάρος». H άφεση έγινε σε ύψος ποδών για µια πτήση κατολίσθησης (όπως ενός κανονικού ανεµοπτέρου) µε τον Jack Woolams, δοκιµαστή της Bell, στα χειριστήρια. Σύµφωνα µε την αναφορά του Woolams, τα πτητικά χαρακτηριστικά του αεροσκάφους ήταν θαυµάσια και µόνο τα XP-77 (ένα µικροσκοπικό µαχητικό κατασκευασµένο από ξύλο) και Heinkel 162 µπορούσαν να συγκριθούν µαζί του όσον αφορά στην ευελιξία, την ευστάθεια και την απόκριση στις εντολές του χειριστή. έκα τέτοιες πτήσεις ακολούθησαν µέχρι τα τέλη Mαρτίου του 46, ενώ λίγο αργότερα πάρθηκε η απόφαση να συνεχιστεί το πρόγραµµα στην αεροπορική βάση Muroc στην Kαλιφόρνια (σηµερινή βάση Edwards). Λόγω του ότι ήταν αποµονωµένη, η µονάδα αυτή διαφύλαττε τη µυστικότητα οποιασδήποτε εξέλιξης καλύτερα, αλλά και «προσέφερε» αχανείς επίπεδες ερηµικές εκτάσεις όπου άνετα θα µπορούσε οποιοσδήποτε χειριστής µε οποιοδήποτε αεροσκάφος να κάνει µια ασφαλή αναγκαστική προσγείωση. Στις 30 Aυγούστου του 46, ο Woolams θα χάσει τη ζωή του πετώντας ένα ειδικά τροποποιηµένο P-39Q στη λίµνη του Ontario. Tη θέση του θα πάρει ο Chalmers «Slick» Goodlin, αρχιδοκιµαστής της Bell. Eπίσης, την ίδια χρονική περίοδο γίνεται και µια σηµαντική αλλαγή στη «σύνθεση» της οµάδας των τεχνικών της εταιρείας που είχε εµπλακεί στο πρόγραµµα. O Stanley Smith αντικαθίσταται από τον Richard Frost, ένα από τα κορυφαία ονόµατα στην Bell, γνωστός για τις ικανότητες και την εµπειρία του τόσο στην αεροναυπηγική όσο και στον χειρισµό αεροσκαφών. O Smith ταυτόχρονα «µετακοµίζει» στη θέση του επικεφαλής υπεύθυνου της οµάδας τεχνικών σχεδίασης και 106 øµƒπ 2007 ANAXAITI H/INTERCEPTION

12 π ƒπ κατασκευής του επερχόµενου X-2. Ένα δεύτερο αεροσκάφος, µε αριθµό ουράς , παραλαµβάνεται µεταφερόµενο από B-29 στο Muroc στις 7 του Oκτώβρη του 46, ενώ το πρώτο αεροσκάφος (46-062) είχε σταλεί απευθείας από τη Florida στην Bell για αντικατάσταση της πτέρυγας µε µια νέα µε λόγο πάχους/χορδής (thichness/chord ratio) 8%, αλλά και νέο ουραίο οριζόντιο πτέρωµα µε λόγο πάχους/χορδής 6%. H πτέρυγα και το οριζόντιο ουραίο µε λόγους (T/C) 10% και 8% αντίστοιχα που αφαιρέθηκαν, τοποθετήθηκαν στο δεύτερο αεροσκάφος (46-063). Tο πετά χωρίς πρόωση µε επιτυχία για πρώτη φορά στις 11 Oκτωβρίου µε χειριστή τον Goodlin. Aκολουθούν µια δεύτερη στις 14 και µια τρίτη πτήση στις 17 του ίδιου µήνα, χωρίς να παρουσιαστεί κανένα πρόβληµα. Mια ακόµη τέτοια πτήση µεσολαβεί µέχρι τις 9 εκεµβρίου οπότε πραγ- µατοποιείται η πρώτη πτήση µε χρήση του XLR 11. Tο Mάρτη του 47 ολοκληρώνονται και οι εργασίες µετασκευής του και στις 5 Aπριλίου παραδίδεται και αυτό στο Muroc, πραγµατοποιώντας την πρώτη του πτήση µε τον XLR 11 σε λειτουργία στις 11 του ίδιου µήνα. Mε εντατικό ρυθµό πλέον, µέχρι τα τέλη του Mάη πραγµατοποιούνται πάνω από 20 πτήσεις αξιολόγησης όπως προέβλεπε το συµβόλαιο µε την USAAF. Πιο συγκεκριµένα, αποδείχθηκε ότι το αεροσκάφος µπορούσε να αντέξει δυναµικές φορτίσεις µέχρι και 8 θετικών G κατά τη διάρκεια ελιγµών, ενώ η απόκρισή του στις εντολές του χειριστή ήταν υποδειγµατική µέχρι και τα 0,8 mach. Tο γεγονός αυτόµατα απάλλασσε την Bell από οποιαδήποτε άλλη υποχρέωση, καθώς η αεροπορία, όπως προαναφέρθηκε, στο αρχικό συµβόλαιο απαιτούσε αεροσκάφος ικανό για απροβληµάτιστη πτήση τουλάχιστον µέχρι και τα 0,8 mach. Tον Iούνιο του 1947 λοιπόν και τα δύο αεροσκάφη παραδίδονται στην αεροπορία για εκµετάλλευση µε σκοπό την προσέγγιση και την πιστοποίηση των «τελικών» επιδόσεων, αλλά λίγο αργότερα αποφασίζεται σε µια συνάντηση εκπροσώπων της αεροπορίας και της NACA στο Wright Field η παραχώρηση του στην τελευταία για αξιολόγηση µόνο σε υποηχητικές ταχύτητες. Aξίζει να σηµειωθεί, ότι τα δύο αεροσκάφη θα εφοδιάζονταν µε εντελώς διαφορετικό εξοπλισµό σε όργανα µετρήσεων και καταγραφών Tρεις ανώτεροι αξιωµατικοί επωµίσθηκαν την ευθύνη για τη διεξαγωγή του προγράµµατος για λογαριασµό της USAAF. O James Voyles, υπεύθυνος τεχνικός του προγράµµατος, ο Paul Bikle, διευθύνων τεχνικός του τµήµατος πτητικών δοκιµών και ο σµήναρχος Albert Boyd, διοικητής του τµήµατος των πτητικών δοκιµών. O σµήναρχος Boyd διαδραµάτισε καθοριστικό ρόλο στην επιτυχή έκβαση του προγράµ- µατος µε την επιλογή των χειριστών, που αποτελούσε δική του ευθύνη. O Boyd επιλέγει τους λοχαγό Charles E. Yeager, υπολοχαγό Robert A. Hoover και λοχαγό Jack Ridley, που ανάµεσα σε πολλούς άλλους χειριστές προσφέρθηκαν εθελοντικά να λάβουν µέρος στις πτήσεις του X-1. Kαι οι τρεις περνούν από µια πλήρη ενηµέρωση σχετικά µε οτιδήποτε αφορούσε το καινούριο και ιδιόµορφο αεροπλάνο στις εγκαταστάσεις της Bell Aircraft στους καταρράκτες του Nιαγάρα. Πολύ σύντοµα την ίδια κίνηση κάνει και η NACA επιλέγοντας δύο χειριστές, τους Herbert Hoover και Howard Lilly. Στις 27 Iουλίου του 47 όλοι βρίσκονται στο Muroc στις πυρετώδεις προετοιµασίες για την έναρξη των δοκιµών. έκα ηµέρες αργότερα, ύστερα από µια σειρά δοκιµών του πυραυλοκινητήρα στο έδαφος προς πιστοποίηση των επιδόσεων και της αξιοπιστίας του, πραγµατοποιείται στις 6 Aυγούστου η πρώτη πτήση κατολίσθησης (χωρίς πρόωση) µε τον Yeager στα χειριστήρια. O Yeager κατεβαίνει µε κοµµένη την ανάσα από ενθουσιασµό, δηλώνοντας ότι το X-1 είναι το καλύτερο και το πιο συναρπαστικό αεροπλάνο που έχει πετάξει. ύο ακό- µη τέτοιες πτήσεις εθισµού ακολουθούν και στα τέλη του ίδιου µήνα -στις 29- ο XLR 11 τίθεται σε λειτουργία στον αέρα για πρώτη φορά από την αεροπορία. Mια δεύτερη πτήση ακολουθεί στις 4 του Σεπτέµβρη και µια τρίτη στις 18 του ίδιου µήνα. Σταδιακά µε την επιτυχή έκβαση κάθε πτήσης και τη διερεύνηση του φακέλου πτήσεως «καταγράφεται» στην έβδοµη έξοδο ταχύτητα 0,94 Μach σε ύψος ποδών. Στην ταχύτητα αυτή αντιµετωπίζονται προβλήµατα εµφάνισης έντονων υψηλόσυχνων πτερυγισµών, που προκαλούσαν απώλεια δραστικότητας του πτερυγίου ύψους-βάθους. Σύµφωνα µε την αναφορά του Yeager, το χειριστήριο παρέµενε αµετακίνητο παρά την οποιαδήποτε προσπάθεια κατέβαλλε, σαν να είχε «παγώσει» το πτερύγιο. Tο αεροσκάφος καθηλώθηκε για λίγες ηµέρες προκειµένου να αποφασιστεί το αν θα έπρεπε να χρησιµοποιηθεί στη φάση αυτή ο µηχανισµός που ηλεκτρικά «ρύθµιζε» τις κλίσεις του πηδαλίου ύψουςβάθους από 5 άνω και µέχρι 10 κάτω µετατρέποντάς το σε ένα µεγάλο αντισταθµιστικό πτερύγιο, όποτε αυτό ήταν απαραίτητο. Tελικά η απόφαση πάρθηκε και χωρίς κανένα άλλο επακόλουθο, στην όγδοη πτήση που ακολουθεί ο Yeager δοκιµάζει µε επιτυχία το µηχανισµό εξασφαλίζοντας ικανοποιητικό έλεγχο περί τον εγκάρσιο άξονα στα 0,94 mach και αποτρέποντας έτσι την καθυστέρηση και ίσως και τη µαταίωση του προγράµµατος. H επόµενη πτήση ήταν προγραµµατισµένη για τις 14 Oκτώβρη και στο διάστηµα που µεσολάβησε ο Yeager στάλθηκε στο Wright Field για να εφοδιαστεί µε µια νέα στολή συµπίεσης. Όλα τα Χ-1 της πρώτης αλλά και της δεύτερης γενιάς ήταν κατασκευασµένα από συµβατικά κράµατα αλουµινίου και σχεδιασµένα για την αντοχή σε φορτίσεις της τάξης των 18g! Η άτρακτος ήταν ουσιαστικά ένας κύλινδρος ηµικελυφοειδούς κατασκευής που «φιλοξενούσε» τον θάλαµο διακυβέρνησης, τα όργανα καταγραφής, µία δεξαµενή υγρού οξυγόνου χωρητικότητας 1.175,5 λίτρων µπροστά και µία υγρής αιθυλικής αλκοόλης 1.107,5 λίτρων πίσω από την πτέρυγα, τον πυραυλοκινητήρα XLR11 και την αντλία τροφοδοσίας καυσίµου. ANAXAITI H/INTERCEPTION øµƒπ