På kanten af verdensrummet - Del 3

I forrige afsnit blev vi klogere på Mercury-programmets bemandede suborbitale raketmissioner. Nu gælder det de amerikanske raketfly med betegnelsen X-15 og piloterne der turde flyve dem.

Suborbitale flyvninger med X-15

De to næste bemandede suborbitale flyvninger fik i deres samtid næsten ingen opmærksomhed, selv om de skete i kølvandet på de orbitale Mercury-missioner i 1963. Dette endda til trods for at Mercury-astronauterne ”bare” var passager ombord i deres kapsler. Disse to suborbitale missioner blev gennemført af piloter der selv sad ved roret, og havde fuld kontrol i de senere så berømte X-15 raketfly.

x-15 diagram

Det 15 ton tunge X-15 fly var en del af det eksperimentale hypersoniske raketflyprogram som blev drevet i et samarbejde mellem det amerikanske luftvåben og NASA. X-15-programmet der startede i 1954 havde til hensigt at flyve med Mach 6 og flyve op til en højde af 76 kilometer.

Det første af tre X-15 raketfly (X-15-1), der havde to 27 kN XLR-11 raketmotorer, blev leveret den 15. oktober 1958. X-15-1 havde sin første flyvning (uden tændte raketmotorer) den 8. juni 1958, efter at have hængt under vingen på et ombygget NB-52. Kort efter den 17. september 1958 fløj fly nummer 2, X-15-2, den første gang med tændt raketmotor. Det var også X-15-2 der fløj første gang med den opgraderede XLR-99 motor der kunne yde 250 kN. Dette skete den 15. november 1960. X-15-3, det 3. raketfly, fløj første gang den 20. december 1961, med en civilt ansat NASA-pilot ved navn Neil Armstrong, ved roret.

XLR-engine

Under de første års drift blev grænserne for flyets ydelse hele tiden rykket, og flyet fløj hele tiden hurtigere og højere. Under testflyvning 52 den 30. april 1962 fløj NASA-piloten Joseph (joe) Walker, X-15-1 til højde på 75,1 km og opnåede dermed X-15 programmets mål.

Under testflyvning 63, den 17. juli 1962, fløj luftvåbenets pilot Robert White, X-15-3 til en rekordhøjde på 95,9 km. Det amerikanske luftvåben anerkender ikke Kármán-linjens 100 km som grænsen til rummet, men mener derimod at grænsen går ved 80,5 km. Dermed havde White ret til at få astronautvinger for hans flyvning. Det havde Joe Walker også da han fløj testflyvning 77, den 17. januar 1963 da han fløj X-15-3 til en højde på 82,8 km. Under testflyvning 87, den 27. juni 1962, fløj luftvåbenets pilot Robert Rushworth, X-15-3 til en højde på 86,7 og kunne dermed også gøre krav på astronautvingerne.

Flight diagram

Den tredje suborbitale flyvning med X-15-3 på flyvning 90

Selv om disse testflyvninger var højere end målsætningen, var det stadig langt under hvad flyet var designet til. Teoretisk kunne X-15 flyve højere end 122 km og stadig lande sikkert igen. For at teste hvor grænsen for X-15s ydelse lå, var der brug for lidt ombygninger, så flyet stadig kunne lande sikkert igen. Det blev besluttet at X-15-3 skulle ombygges til at kunne klare mindst to testflyvninger til en højde på 110 km, så raketflyet kunne flyve over Kármán-linjen og stadig være inden for X-15s formåen.

Joe Walker blev valgt til pilot på de to rekordforsøgs-testflyvninger, som skulle være testflyvning 90 og 91. Til testflyvning 90 skulle Walker have motordrevet flyvning med XLR-99 på 83 sekunder, og ramme en Mach-hastighed på 5,40 og en højde på 96 km. Under testflyvningen skulle Walker frigøre en ballon der skulle måle luftens tæthed, mens andre forsøg skulle udføre ultraviolette og infrarøde eksperimenter.

Joe Walker flyvning 90

Bæreflyet, NB-52B nummer 8, med navnet “The Challenger”, lettede med Walker ombord i X-15-3 kl. 9:20 den 19. juli 1963. Testflyvning 90 begyndte kl. 10:20:05 med at X-15-3 fløj afsted over et område kendt som Smith Ranch, og Walker fik hurtigt tændt op for XLR-99 motoren på fuld kraft. XLR-99 havde en brændtid på 84,6 sekunder og ramte en højeste hastighed på 1.658 m/s, eller Mach 5,50. Brændtiden der var en lille smule længere end planlagt, højden der var lidt højere end forventet, samt en let forhøjet vinkel på 0.5° betød at X-15-3 fløj over den planlagte højde. X-15-3 ramte en maks. højde på 106 km, 10 km højere end planlagt, og blev dermed det første fly der fløj ud i rummet over Kármán-linjen. Walker fløj X-15-3 gennem en genindtrædning, og landede sikkert på Rogers Dry Lake ved Edwards Air Force Base efter 11 minutter og 24 sekunders flyvning. Det eneste der ikke gik som planlagt var en ubetydelig instrumentfejl samt ballon-eksperimentet.

Den fjerde suborbitale flyvning med X-15-3 på flyvning 91

Med Walkers succesfulde testflyvning, begyndte X-15 teamet at gøre klar til den næste test som skulle flyve X-15-3 op til en maks. højde på 110 km. Det blev planlagt at XLR-99-motoren skulle have en brændtid på 84,5 sekunder og opnå en tophastighed på Mach 5,38. Over de næste to uger blev tre testflyvninger afbrudt i utide.

Endelig, den 22. august 1963 kl. 9:09, lettede bæreflyet NB-52A 003 med X-15-3 for at gøre et fjerde forsøg med testflyvning 91. Kl. 10:05:57 blev X-15-3 frigjort over Smith Ranch, og dermed startede Walkers andet forsøg på at slå rekorden. Walker brugte en nyinstalleret højdemåler på sit instrumentbræt til at justere sin flyvningsvinkel så han ville ramme den planlagte højde. Da XLR-99 slukkede efter en brændtid på 85,8 sekunder, fløj X-15-3 i en højde på 53,6 km og havde en hastighed på 1.695 m/s eller Mach 5,58. Endnu en gang en smule hurtigere end planlagt. Efter at have steget i yderlig 2 minutter, slog X-15-3 med Walker ved roret alle rekorder, med en højde på 107,96 km. Bare sølle 2,04 km fra at opnå målet. Det eneste der heller ikke gik efter planen var en frossen venstre dyse på RCS-systemet.

Joe Walker flyvning 91

Walker styrede endnu en gang succesfuldt X-15-3 gennem genindtrædning og landing på Rogers Dry Lake. Walker havde fløjet hvad der svarede til en strækning på 491 km fra han startede motoren til han landede igen, og det havde taget ham 11 minutter og 8,6 sekunder. Med denne flyvning blev Joe Walker det første menneske der fløj i rummet to gange, og X-15-3 blev det første fly/rumskib der fløj to gange. Da de to flyvninger var vel overstået, forlod Joe Walker X-15 programmet for at arbejde på andre projekter. Walker arbejdede bl.a. med testflyvningerne af Lunar Landing Research Vehicle (LLRV) der blev brugt af NASAs astronauter til at træne Månelandingerne i. Walker døde under tragiske omstændigheder, den 8. juni 1966, da hans F-104 følgefly kolliderede med en XB-70 Valkyrie under et PR-fotoarrangement.

X-15 programmet forsatte i yderligere fem år efter Walkers to rekordflyvninger, eller det der svarede til yderligere 108 testflyvninger. X-15 kom aldrig til at flyve over Kármán-linjen igen, men opnåede at gøre yderligere fem andre X-15 piloter til astronauter efter luftvåbenets standarder. Under en af disse missioner styrtede X-15-3 med pilot ned. Under testflyvning 191 den 15. november 1967 døde Michael Adams da X-15-3 blev flået fra hinanden under en genindtrædning der gik galt pga. instrumentfejl. Adams nåede en højde på 81,1 km og Luftvåbenet tildelte Adams hans astronautvinger posthumt.

Læs om ”den russiske anomali” i 1975 i næste afsnit af blogserien om historiske suborbitale flyvninger.

X-15
Carsten Olsens billede
Carsten Olsen
er et af flere medlemmer af Copenhagen Suborbitals, der skriver på denne blog.

Kommentarer (3)

Programmet blev stoppet da målet var nået. X-15 havde til formål at undersøge hypersoniske hasigheder for bevingetfly og senere blev formålet udvidet til højdeudforskning.

Samtidig skal man huske på at X-15 programmet starter før Mercury og ender med Apollo. Det var et dyrt program som både det amerikanske luftvåben og flåde var indvolveret økonomisk i også. Programmet var så dyrt at udgifterne nåtte deles så NASA ikke bar hele byrden. Og da NASA i Apollo perioden fik deres budgetter kraftigt beskåret valgte man ikke at forsætte X-15 programmet.

Resultaterne fra X-15 blev direkte overført til Space Shuttlen (STS, Space Transport System). De oprindelige planer for STS var ikke som Rumfærgen endte med at blive men mere som X-15 programmet løb af stablen. Der skulle oprindeligt også have været tale om et bære fly/raket der fløj retur og landede efter affyrringen af Rumfærgen.

  • 1
  • 0

Iøvrigt kan jeg anbefale den 480 siders lange bog fra 2013:
The X-15 Rocket Plane - Flying the First Wings into Space af Michelle Evans. Bogen blev udgivet på forlaget University of Nebraska Press.

Bogen er en af de mest fantastiske om X-15 og bygger på interview af de fleste nøglepersoner fra X-15 programmet.

En anden bog jeg gerne vil anbefale er
Hypersonic: The Story of the North American X-15 af Dennis Jenkins der er udgivet på forlaget Specialty Press i 2008.

Og så den tredje bog: At the Edge of Space: The X-15 Flight af Milton O. Thompson fra 2003.

Disse tre bøger regnes for at være den hellige treenighed når enmet falder på historien om X-15 projektet.

  • 1
  • 0