[Concluído] X-15 Experimental Aircraft - Revell 1/48

[LRFOGA]

Abrindo o tópico antes que o GT se encerre


depois publicarei a apresentação do modelo

[PzKpfwlll]

Curioso o modelo!

Design bem diferente, deveria alcançar uma senhora velocidade...

De olho por aqui!

Abraços!

Pz.

[leaopersico]

Que interessante essa aeronave!!!!
Acompanhando!

[zelaorainmaker]

Vou acompanhar também!!!

[Correia]

Cara,

Muito legal esse kit. O X-15 foi o mais rápido dos modeelos da família dos X-planes e descendente do Me-163 Komet.

Durante a guerra, um Komet foi rebocado com o motor desligado. Depois de solto, o piloto acionou o motor e chego a 1.000 km/hora. Depois de esgotado o combustível, ele desceu planando e pousou no campo. Como eram os voos dos X-planes? Como eram lançados e como voltavam para o solo depois? E principalmente, qual era o tipo de motor?

Com voo narrado acima, o Komet estabeleceu um recorde de velocidade em seu tempo. No entanto, esse recorde, por causa da guerra, foi mantido em segredo e só revelado depois de terminado o conflito.

Boa montagem e vamos acompanhar.

[LRFOGA]

PzKpfwlll, leaopersico, zelaorainmaker, Correia, meus estimados amigos deste GT, saudações.

Continuando ou não a minha montagem neste GT é certo, contudo, que irei montar esse X-15 e concluí-la rapidamente, pois o kit não tem muitas peças não, embora seja vem interessante

Ao amigo Correia, esclareço que abri o tópico com apenas uma fotografia para garantir que o mesmo pudesse estar neste GT, pois temia que ao tentar abrir o tópico amanhã pudesse encontrar a mensagem "tópico trancado". Exatamente por isso deixei para apresentar somente agora, com mais tempo disponível, o histórico dele, que é sempre obrigatório em todas as minhas montagens, sejam de GTs ou não.

No próximo post...

[LRFOGA]

HISTÓRICO E APRESENTAÇÃO DO MODELO

O North American X-15, também conhecido como "x15 rocket-powered aircraft" foi um avião experimental, propulsionado por um motor foguete.


Desenvolvido a partir de 1954 pela North American (atual Rockwell International) após intensa competição com projetos alternativos derrotados em concurso pela NASA (participaram do projeto as empresas, Bell Aircraft Corporation, Douglas Aircraft Company, e Republic Aviation Company) que tinha escopo cumprir um programa de pesquisa conjunto, patrocinado pela NASA e instituições privadas ligadas à indústria aeronáutica e indústria naval dos Estados Unidos.

Foi um dos mais notáveis e bem sucedidos aviões experimentais da série X, construído especificamente para explorar o regime de voo em velocidades hipersônicas e pesquisar as resistência estrutural, a propulsão, e os sistemas de controle necessários para mantença da uma aeronave hipersônica.

Embora não fosse um propósito original, durante a execução do projeto o X-15 foi usado para testar e explorar as possibilidades do voo no exterior da atmosfera terrestre (voo suborbital ou estratosférico).

O X-15 não decolava. Ele era "lançado" já em voo, por um bombardeiro B-52 Stratofortress, que era exclusivamente adaptado para o efeito.


Ao todo, foram realizados 199 missões entre 1959 e 1968, entrando para a história como o primeiro avião a ultrapassar as velocidades sucessivas de mach 4, 5 e 6, estabelecendo o recorde absoluto de velocidade em 7,274 km/h (mach 6.85), alcançando ainda, em treze dos voos realizados, altitudes que, pelas normas da USAF, conferiram as condecoração de "asas de astronauta" a oito pilotos envolvidos.

Dos três X-15 produzidos, um deles foi reconstruído no padrão X-15A-2, depois de sofrer graves danos resultantes de uma aterrissagem de emergência, mal sucedida e hoje encontra-se preservado em museu. Um outro X-15 foi perdido em acidente fatal quando regressava do espaço, matando o piloto de testes Major Michael J. Adams, e o derradeiro exemplar sobrevive no Museu do Ar e Espaço (National Air and Space Museum, Washington, D.C.).

O PROGRAMA X-15
Explorar o regime de voo hipersônico e comparar com os resultados obtidos de vários modelos analíticos e de testes em túnel de vento, era o objetivo principal do programa de voos. Os promotores do conceito esperavam ainda entender os gradientes de temperatura, o fluxo laminar e as características da turbulência a ele associada, questões de controle e estabilidade hipersônica. Numa segunda fase foi visto e utilizado como transporte e banco de ensaio para experimentos científicos mais relacionados com a pesquisa espacial, lançando as bases para o futuro "SPACE SHUTTLE".

Todo o programa foi realizado e desenvolvido no Dryden Flight Research Center da NASA, junto à Base Aérea de Edwards e no perímetro adjacente ao longo de todo o deserto de Mojave, na Califórnia.


O AVIÃO
O seu aspecto (configuração) exterior foi apenas um meio de atingir as condições ideais para vencer as altas temperaturas e pressões aerodinâmicas a que seria sujeito, e não para definir ou orientar um futuro padrão de construção para aeronaves operacionais.


Propulsionado por um motor foguete que permitia manter a velocidade horizontal constante, independentemente da altitude de voo, tal como num avião convencional, era largado da asa direita de uma aeronave mãe, a aproximadamente 14 mil metros de altitude, subindo vertiginosamente durante 1,5 minutos, esgotando o combustível interno, realizando em seguida, um voo planado com pouso num dos lagos secos do perímetro de testes.

Mais rápido que uma bala, com uma aparência algo sinistra conferida pelo acabamento da pintura em azul-negro, catapultou os limites da aviação para a orla da nossa atmosfera, coletando um manancial de dados, sem os quais o programa norte-americano de voos tripulados não teria acontecido tal como o conhecemos.


ORIGEM
Durante o final da década de 1940 e início de 1950 a indústria aeroespacial norte-americana defendia o princípio de que o voo hipersônico era uma área reservada aos mísseis, os únicos capazes de operar a essa velocidade e a altitudes muito elevadas, sendo que tal premissa era tecnicamente inviável para aeronaves tripuladas. Argumentavam ainda que a existência de um avião de pesquisa não se mostrava necessária porque num futuro previsível, não haveria solicitações para um aeroplano militar ou civil com tais características.

Porém, contra o pensamento dominante, em Junho de 1952 a NASA, através da sua "Comissão de Aerodinâmica", recomendou o aumento dos estudos versando o voo hipersônico. Os seus vários laboratórios são instruídos para elaborarem estudos preliminares identificando as áreas onde se colocam as maiores dificuldades a vencer, e em 1954, são iniciados os estudos técnicos nas disciplinas anteriormente identificadas como problemáticas: resistência dos materiais às elevadas temperaturas, aerodinâmica, controle, estabilidade e pilotagem em velocidade hipersônica. Efetuados de forma independente pelos vários laboratórios da NASA (Langley, Ames e HighSpeed Flight Station), os estudos demonstraram de forma inequívoca a viabilidade do projeto.

Também a Força Aérea, em Outubro de 1953, através do seu "Conselho Científico e Consultivo" recomenda o desenvolvimento de uma aeronave de pesquisa para velocidades entre mach 5 e 7. Sensivelmente na mesma data o "Departamento de Pesquisa Naval" da Marinha dos Estados Unidos financiou a Douglas Aircraft Company para desenvolver estudos e pesquisar a viabilidade de um avião propulsionado por tecnologia de foguete, capaz de alcançar a velocidade de mach 7+, informalmente designado D-558-3.7 Em Junho de 1954, a NASA, em reunião especial com representantes da Força Aérea e da Marinha, propõe um novo avião de pesquisa a desenvolver em empreendimento conjunto, para e exploração da velocidade hipersônica resultante da pesquisa e da experiência adquiridas. Estavam lançadas as bases que culminariam no programa X-15.


PROJETO E DESENVOLVIMENTO
O North American X-15 foi projetado e construído por uma equipe liderada pelos engenheiros Harrison Storms e Charles Feltz, realizando uma tarefa extremamente difícil de alcançar. Com um aspecto exterior aparentando simplicidade, o X-15 foi na verdade, talvez a aeronave tecnologicamente mais complexa da sua época. O registro massivo de dados, proporcionado pelos testes em banco de ensaio e pelos voos, o pioneirismo na compreensão e na descoberta dos princípios da estabilidade hipersônica, a orientação e controlo em ambiente de imponderabilidade, os experimentos realizados nas margens da atmosfera terrestre contribuíram indelevelmente para o desenvolvimento da tecnologia da navegação astronômica no programa Apollo.

Entre a comunidade de engenheiros aeroespaciais é unânime considera-lo como a aeronave experimental com mais sucesso alguma vez produzido.


MATERIAIS E COMPONENTES ESTRUTURAIS
O revestimento exterior do X-15 suportava temperaturas extremas com grande amplitude térmica, compreendida entre os 390°C e os 1.200°C nas fases mais críticas do voo. A sua estrutura estava ainda, sujeita a fatores de carga gravítica entre os 7,3 g positivos e 3 g negativos. As ligas metálicas que na atualidade são usadas na construção aeronáutica, as quais conferem resistência mecânica e térmica excepcionais, estavam ainda nos primeiros passos da aviação, não estavam ainda desenvolvidas, colocando um compromisso assaz complexo aos engenheiros responsáveis pela escolha dos materiais.

Após rigorosa análise das tensões verificadas em cada parte da célula, foi conseguida uma estrutura mecânica mais forte, mais leve e o mais flexível possível, sem comprometer o desempenho contratual, resultando num "coquetel" de materiais exóticos. O Inconel X (ver nota explicativa abaixo) foi usado maioritariamente no revestimento externo, devido à elevada resistência mecânica até aos 700 °C e lenta degradação das propriedades físicas além desse valor. Na restante estrutura interna, onde as cargas térmicas eram menores, foram empregues liga de alumínio super-resistente, ligas de titânio e aços especiais.


Cockpit, sistemas de voo e controle
O cockpit do X-15 possuía algumas inovações, que o categorizavam como pouco convencional mesmo entre os padrões das aeronaves experimentais. Assim, além do tradicional manche central entre os membros inferiores do piloto, para controlo longitudinal (arfada) e rolamento ventral, existia um segundo no console lateral direito, diretamente ligado ao primeiro por atuadores hidráulicos e operado pelo movimento do pulso do piloto. O manche central acabaria por ser removido, devido à escolha e preferência da maioria dos pilotos pela solução lateral. No console lateral esquerdo estava colocado o terceiro manche, apenas usado no voo sub-orbital, quando já não havia controle aerodinâmico da aeronave, fazendo atuar os foguetes de manobra instalados no nariz e nas asas através da abertura e fecho de válvulas.

Inicialmente a Força Aérea norte-americana impôs a adoção de um cockpit que fosse simultaneamente uma cápsula de escape, no entanto, Scott Crossfield, um dos engenheiros responsáveis pelo projeto, piloto de testes da North American Aviation e futuro piloto do X-15, conseguiu na fase de desenvolvimento, argumentar e convencer os decisores a optarem por uma solução usando um assento ejetor de emergência, utilizável entre os 120 Km/h e mach 4 e altitudes de até 40 mil metros.

Importante salientar ainda a existência de um sistema auxiliar totalmente automático, destinado a aumentar a estabilidade da aeronave, especificamente a tendência de rolamento ventral quando da reentrada atmosférica.

No seu todo o X-15 pode ser considerado um mini laboratório voador, amplamente recheado de instrumentação científica, com mais de mil sensores espalhados no seu revestimento e na fuselagem interior, os quais registavam e gravavam todos os parâmetros relacionados com o voo, os fatores externos, a carga aerodinâmica e a temperatura.


MOTORES E COMBUSTÍVEL
Encontrar um motor apropriado tinha sido um óbice desde as primeiras fases do projeto. As primeiras descrições concretas da motorização do X-15 aconteceram a 22 de Outubro de 1954, durante uma conferência para determinar, entre outros pontos agendados, qual o empreiteiro a que seria confiada a construção da célula. No entanto, como os participantes não eram especialistas, nem detentores de informação adequada sobre motores de foguete, limitaram-se a resumir os projetos e o seu estágio de desenvolvimento. Após a escolha da North American como vencedora da competição, a Reaction Motors foi informada de que o seu motor XLR30 (ainda em fase embrionária de desenvolvimento e mais tarde designado XLR-99) integrava o projeto vencedor.


Ao novo motor apenas era exigido que fosse capaz de operar sob todas as condições e de suportar elevados factores de carga gravítica. Confiabilidade, vida útil e operacionalidade era suposto, ou esperado, que se aproximasse dos padrões usuais nos motores de produção, mas tais pressuspostos não eram condição essencial para a sua aprovação.

Em 4 de outubro de 1957 a União Soviética surpreende o mundo lançando o Sputnik 1, o primeiro satélite artificial a orbitar a Terra. Esta conquista dos soviéticos abalou o prestigio científico e tecnológico dos Estados Unidos, sendo ainda considerada como uma séria ameaça à segurança norte-americana. O orgulho nacional estava ferido e nada existia para responder de igual modo, a não ser o X-15, que não fora projetado nem podia efetuar voo orbital, mas se equipado com um motor adequado, poderia eventualmente alcançar altitudes marginalmente superiores à camada atmosférica terrestre, atenuando a ferida no orgulho nacional dos norte-americanos.

Em reunião efetuada a bordo do porta-aviões USS Forrestal (CVA-59), uma semana após o lançamento do satélite Soviético, entre vários responsáveis político-militares e o comité de aerodinâmica da NASA, foi decidido dar um forte impulso ao programa X-15 em termos técnicos e financeiros. No entanto se a primeira fuselagem tinha uma expectativa de entrega, pela North American, de aproximadamente 365 dias, o motor, que haveria de a propulsionar, estava muito atrasado, não havendo sequer uma estimativa de entrega.

Durante o primeiro semestre de 1958, a situação evolutiva, considerada catastrófica do motor XLR-99 teve repercussões na hierarquia da Força Aérea, atingindo o seu auge quando o General Samuel E. Anderson, ameaçou o presidente da empresa construtora Reaction Motors (futura Thiokol) de rasgar o contrato e suspender o financiamento, avançando ainda com a decisão de assegurar os voos recorrendo a uma solução interina baseada em dois pequenos motores e potência insuficiente XLR-11.

O XLR11 usava como combustível o etanol conjugado com oxigênio líquido que servia como oxidante. O XLR99 utilizava o amoníaco como combustível e mantinha o oxigênio líquido como oxidante. Para o controle de reação, quando a aeronave se encontrava em ambiente de imponderabilidade, os doze foguetes colocados na ponta das asas e no nariz do avião eram alimentados por peróxido de hidrogênio e possuíam, cada um, uma potência variável entre 8 e 12 Kgf.


TREM DE ATERRISSAGEM, CAUDA E A ESTABILIDADE HIPERSÔNICA
Por ser lançado de uma aeronave mãe já em altitude, não se exigia um trem de aterragem convencional para decolar por meios próprios. A solução encontrada primou pela simplicidade, o trem da frente de aparência convencional não dispunha de sistema de recolhimento, o qual era executada manualmente após a suspensão no suporte da asa direita da aeronave mãe. No trem principal, ou traseiro, as habituais rodas foram substituídas por um par de patins, cujas lâminas de titânio deslizavam ao longo da pista. Esta solução atendia requisitos essenciais como redução de peso, eliminava o espaço necessário ao alojamento das rodas, bem como, maior resistência ao calor. A descida do trem de aterrissagem era efetuada por gravidade.

A cauda no seu todo é uma peça importante na estabilidade hipersónica, composta por dois estabilizadores verticais, um superior totalmente móvel para controle direccional, possui ainda no bordo de fuga um par de travões aerodinâmicos que em certas situações actuam também na estabilização da aeronave quando em velocidades hipersónicas. Um segundo estabilizador inferior totalmente fixo completa o conjunto, ambos os estabilizadores possuem a forma peculiar em cunha, provocando um arrasto aerodinâmico quando a baixa velocidade igual à de um F-104 Starfighter.

Na versão A-2 a fuselagem foi alongada cerca de 79 centímetros, o trem de aterrissagem principal foi rebaixado, e o estabilizador vertical inferior foi removido para permitir a instalação de motores ramjet ou componentes para experiências relacionadas com fotografia.


O LEGADO
Tal como o Bell X-1 tinha fornecido um manancial de informação e um estímulo para a pesquisa supersônica, o X-15 forneceu um estímulo adicional para os estudos da velocidade hipersônica. Em Maio de 1968 estavam enumerados 44 desenvolvimentos tecnológicos proporcionados pelo programa de pesquisa do X-15, 28 diretamente resultantes dos voos de teste e 16 emanando das experiências efetuadas em bancos de ensaio. A partir da mesma data foram produzidos 766 relatórios técnicos, derivados das 199 vezes que o X-15 cruzou os céus. Destacam-se pela sua importância e significado os seguintes resultados:

- Desenvolvimento do primeiro motor foguete de grande porte, capaz de ser reinicializado e com potência controlável por mão humana (Thiokol XLR-99);
- Primeira aplicação do conhecimento teórico adquirido em túnel de vento hipersônico, verificado e validado por voo real, cuja utilidade foi posteriormente usada no projeto Space Shuttle;
- Desenvolvimento da cauda em forma de calço, como solução para obter estabilidade direcional em voo hipersônico;
- Primeira utilização de controles de reação, viabilizando a manobra em ambiente espacial;
- Primeira estrutura reutilizável produzida com uma liga metálica capaz de suportar as temperaturas e gradientes durante a reentrada atmosférica;
- Desenvolvimento de novas técnicas para a maquinação, forja, soldagem e tratamento térmico do Inconel e titânio;
- Desenvolvimento de melhores vedantes e lubrificantes, resistentes a altas temperaturas;
- Desenvolvimento e utilização do primeiro traje pressurizado completo, viabilizando o voo espacial;
- Desenvolvimento do sistemas de voo inercial capaz de funcionar sob alta pressão dinâmica e ambiente espacial;
- Descoberta de que taxas de aquecimento provocadas pela turbulência, são significativamente menores do que havia sido previsto em teoria;
- Demonstrada a capacidade do piloto para operar em ambiente de microgravidade;
- Transição bem sucedida do controle de voo aerodinâmico para controlo de reação e vice-versa;
- Primeira aplicação de técnicas de gestão de energia;
- Adquiridos os conhecimentos sobre acústica hipersônica, que influenciaram o projeto da cápsula Mercury;
- Descoberta e reconhecimento que as pequenas irregularidades nas superfícies, que impedem o fluxo laminar em baixa velocidade também impedem a sua formação em velocidades hipersônicas;
- Uso das três aeronaves X-15 como banco de ensaio e transporte de experimentos científicos de terceiros;

O X-15 também deixou as suas marcas em outras áreas do conhecimento, quando a NASA decidiu o seu desenvolvimento, estava muito longe de imaginar o quanto ele contribuiria para o desenvolvimento da aerodinâmica supersônica e hipersônica, a qual se encontrava ainda na infância, os poucos túneis de vento hipersônicos existentes, dedicavam a sua atenção a tentar compreender a dinâmica dos fluidos. Tal foi o sucesso, que os futuros aviões de pesquisa hipersônica apenas foram e serão construídos para provarem conceitos, não para adquirirem informação inatingível por outros meios.

O X-15 ainda influenciou na concepção e operação do Space Shuttle (ônibus espaciais), recém aposentados:

- Estabilizador vertical em forma de cunha (calço);
- controles duplos para uso em ambiente espacial e aerodinâmico;
- aterrissagem planada (sem potência disponível) desde altitudes muito elevadas;
- correspondência de resultados obtidos em túnel de vento e em voo real;
- simulação de voo de alta qualidade na formação dos pilotos;
- uso da técnica de centrifugação no treino dos pilotos;
- trajes espaciais pressurizados;
- telemetria dos parâmetros fisiológicos dos astronautas.

[leaopersico]

Que história!!!!
Show!!!!

[Nerum]

Bela apresentação ...
Acompanhando por aqui ...

[Mazzutti]

Boa sorte com a montagem Luiz