در طول سال ها، هواپیماهای X متعددی برای اهداف مختلف تحقیقاتی و آزمایشی ساخته شده اند. برخی از این برنامه ها به دلایل مختلف لغو شدند، در حالی که برخی دیگر به پرواز درآمده و ثابت کردند که هواپیماهای تحقیقاتی موفقی هستند. چندین هواپیمای آزمایشی رکوردهای جهانی را در حوزه سرعت و ارتفاع پرواز در اختیار دارند. این مقاله به بررسی برخی از هواپیماهای X مشهور در تاریخ ایالات متحده می پردازد.

۱- Bell X-1

هواپیمای را موتور راکتی

• خدمه: ۱ نفر
• طول: ۹.۴۲ متر
• طول بال ها: ۸.۵۳ متر
• ارتفاع: ۳.۳ متر
• مساحت بال: ۱۲ متر مربع
• وزن ناخالص: ۵,۵۵۷ کیلوگرم
• موتور: ۱ موتور راکتی Reaction Motors XLR11-RM-3 با ۴ محفظه احتراق و سوخت مایع و پیشرانه ۶,۰۰۰ پوند
• حداکثر سرعت: ۲,۵۹۴ کیلومتر بر ساعت
• سقف پرواز: ۷۰,۰۰۰ فوت (۲۱,۰۰۰ متر)

هواپیمای بل X-1 یک پروژه تحقیقاتی مافوق صوت بود که توسط کمیته ملی مشاوره هوانوردی (NACA) و نیروی هوایی ارتش ایالات متحده (USAAF) انجام شده و توسط Bell Aircraft ساخته شده است. این هواپیما که در اواسط دهه ۱۹۴۰ ساخته شد، اولین پرواز خود را در ژانویه ۱۹۴۶ انجام داد.

یک فروند بلX-1، با نام مستعار Glennisand Glamorous، اولین هواپیمای سرنشین داری شد که در پرواز همسطح از سرعت صوت فراتر رفت. خلبان آزمایشی، چاک ییگر این رکورد را در اکتبر ۱۹۴۷ به نام خود کرد. در سال ۱۹۴۸، بل X-1 به سرعتی نزدیک به ۱۶۰۰ کیلومتر بر ساعت دست یافت. Bell X-1A نسخه ای مشتق از این پروژه بود که با ظرفیت سوخت بیشتر، از سرعت بیش از ۲,۶۰۰ کیلومتر بر ساعت نیز فراتر رفت. این هواپیما اولین هواپیما از سری هواپیماهای X آمریکایی بود.

۲- North American X-15

هواپیمای راکتی مافوق صوت

• خدمه: ۱ نفر
• طول: ۱۴.۹۹ متر
• طول بال ها: ۶.۸۱ متر
• ارتفاع: ۳.۹۹ متر
• مساحت بال: ۱۹ متر مربع
• وزن خالی: ۶,۶۲۲ کیلوگرم
• وزن ناخالص: ۱۵,۱۹۵ کیلوگرم
• موتور: ۱ موتور راکتی سوخت مایع Reaction Motors XLR99-RM-2 با پیشرانه ۷۰,۴۰۰ پوند
• حداکثر سرعت: ۷,۲۷۰ کیلومتر بر ساعت
• برد: ۴۵۰ کیلومتر
• سقف پرواز: ۳۵۴,۳۳۰ فوت (۱۰۸,۰۰۰ متر)

X-15 ساخت کمپانی North American یک هواپیمای مافوق صوت با موتور راکت بود که در دهه ۱۹۵۰ ساخته شد. این هواپیما اولین پرواز خود را در ژوئن ۱۹۵۹ انجام داد و در اواخر همان سال توسط نیروی هوایی معرفی شد. ناسا همچنین X-15 را به عنوان بخشی از برنامه هواپیمای آزمایشی X-plane به کار گرفت. در دهه ۱۹۶۰، X-15 چندین رکورد از جمله عبور از لبه بیرونی فضا و بازگشت را به نام خود به ثبت رساند. طی پرواز این هواپیما، داده های ارزشمندی در ارتفاعات بسیار بالا به دست آمد تا در طراحی هواپیماها و فضاپیماهای آینده استفاده شود. در سال ۱۹۶۷، X-15 بالاترین رکورد سرعت با ۷,۲۷۴ کیلومتر در ساعت را ثبت کرد. خلبان ویلیام نایت، با این هواپیما در سرعت ۶.۷ ماخ در ارتفاع ۱۰۲,۱۰۰ فوت (۳۱,۱۲۰ متر، ۱۹.۳۴ کیلومتر) پرواز کرد.

۳- NASA X-43

هواپیمای مافوق صوت بدون سرنشین

NASA X-43 یک هواپیمای مافوق صوت بدون سرنشین است که برای آزمایش برنامه پرواز آزمایشی Hyper-X ناسا طراحی شده بود. در طول پروازهای آزمایشی، این هواپیما چندین رکورد سرعت بالا را جابجا کرد. X-43 با رکورد تقریباً ۹.۶ ماخ همچنان سریعترین هواپیمای جت است. سه نمونه از سری اول، X-43A، ساخته شد، اما اولین نمونه پس از نقص در عملکرد در یک پرواز در سال ۲۰۰۱ از بین رفت. دو فروند اسکرمجت باقیمانده نیز روزآمدسازی های محدودی دریافت کردند. در سال ۲۰۰۴ این دو فروند با موفقیت پرواز کرده و رکوردهایی جهانی را ثبت کردند. پس از آزمایش های مافوق صوت (ده ثانیه پرواز و ده ثانیه سر خوردن)، این هواپیما عمداً در اقیانوس سقوط کرد. در ادامه، طرح ساخت X-43 های بیشتر لغو شد و X-51 جایگزین آن گردید، برنامه ای که توسط نیروی هوایی ایالات متحده مدیریت می شود.

۴- McDonnell Douglas X-36

هواپیمای جنگنده تحقیقاتی چابک بدون دم

• طول: ۵.۵۵ متر
• طول بال: ۳.۱۸ متر
• ارتفاع: ۹۵ سانتیمتر
• وزن خالی: ۴۹۴ کیلوگرم
• حداکثر وزن در هنگام بلند شدن: ۵۷۶ کیلوگرم
• ظرفیت سوخت: ۸۲ کیلوگرم
• موتور: ۱ موتور توربوفن Williams F112 با ۷۰۰ پوند پیشرانه
• حداکثر سرعت: ۳۰۰ کیلومتر بر ساعت
• سقف پرواز: ۲۰,۵۰۰ فوت (۶,۲۰۰ متر)

McDonnell Douglas X-36 یک نمونه اولیه هواپیمای جت رادارگریز کوچکتر از مقیاس واقعی است که دارای طراحی بدون دم است. این پیکربندی طراحی برای به حداقل رساندن وزن سازه ای و اصطکاک در هواپیما انتخاب شده است. این طرح، قدرت مانور و امکان بقای بیشتری را ممکن می‌سازد، که آن را به طراحی ایده آلی برای جت های جنگنده تبدیل می کند. این هواپیما اولین پرواز خود را در می ۱۹۹۷ انجام داد و به یکی از هواپیماهای آزمایشی بسیار موفق تبدیل شد. X-36 در مجموع ۳۱ پرواز آزمایشی انجام داد که به طور قابل توجهی از اهداف پروژه فراتر رفت. محققان طی این تست ها به کارآمد بودن آن به عنوان یک جت جنگنده متعلق به آینده پی بردند. با وجود آن، هیچ گاه توسعه بیشتری در برنامه X-36 صورت نگرفت.

۵- Grumman X-29

هواپیمای آزمایشی با بال های مایل به جلو

• خدمه: ۱نفر
• ظرفیت باری: ۱,۸۱۴ کیلوگرم
• طول: ۱۶.۵ متر
• طول بال: ۸.۳ متر
• ارتفاع: ۴.۴ متر
• حداکثر وزن در هنگام بلند شدن: ۸,۰۷۴ کیلوگرم
• ظرفیت سوخت: ۱,۸۰۴ کیلوگرم در چهار باک سوخت
• موتور: ۱ موتور توربوفن پس سوز  General Electric F404-GE-400 با پیشرانه ۱۶,۰۰۰ پوند
• حداکثر سرعت: ۱.۶ ماخ یا ۱,۷۷۱ کیلومتر بر ساعت
• برد: ۶۵۰ کیلومتر
• سقف پرواز: ۵۵,۰۰۰ فوت یا ۱۷,۰۰۰ متر

X-29 ساخت گرومن یک هواپیمای آزمایشی با سطوح کنترل باد و کانارد بود. این هواپیما در اوایل دهه ۱۹۸۰ توسط کمپانی گرومن توسعه یافت و نیروی هوایی ایالات متحده و ناسا از دو نمونه ساخته شده استفاده کردند. علاوه بر بال‌های مایل به جلو و شیب دار و کنترل‌های کانارد، طراحی سه سطحی شامل یک سطح کنترل عقبه نیز بود. X-29 با کنترلگر های کامپیوتری پرواز با سیم طراحی شده بود.

بال‌های رو به جلو به دلیل چرخش لبه‌های جلویی بال‌ها به سمت بالا باعث پیچش واگرای آیروالاستیک می شدند. در نتیجه، قدرت لیفت بیشتری ایجاد شده و باعث می شد که لبه جلویی حتی بیشتر بچرخد. این پدیده می تواند باعث از هم پاشیدن سازه تحت تنش شود. استفاده از مواد کامپوزیتی باعث تضمین انعطاف پذیری و یکپارچگی ساختاری هواپیما می شد. در مجموع دو فروند X-29 ساخته شده بین سال های ۱۹۸۴ و ۱۹۹۱ آزمایش شدند.

منبع: روزیاتو