Experimentální letouny firmy Douglas ( D-558, X-3)

[TonyHazard]

Experimentální a výzkumné letouny firmy Douglas
D-558 Skystreak / Skyrocket a X-3

Letoun D-558 Skystreak / Skyrocket

<> Rekordy <> Proudový/Raketový motor <> Výzkum nadzvukových rychlostí <>
Dvakrát rychlejší než zvuk
Skystreak se sice nemohl pyšnit titulem prvního nadzvukového letadla, ale přesto významně přispěl k rozpracování teorie letu vysokou rychlostí.
Oranžově zbarvený Skystreak byl vždy středem pozornosti, zejména poté, co během jednoho týdne dosáhl dvou rychlostních rekordů.
Vzlet pomocí raketového motoru byl vzrušující záležitostí, při níž byli letci vystaveni značnému zrychlení. Pomocné raketové motory se později zkoušely ke zkrácení vzletu proudových stíhacích letounů jako Mirage III nebo MiG-21, ale v praxi přinášely více potíží než užitku.
Skyrocket (nebeská raketa) vypadal jako střela a malými křídly a stejně i létal. Byl navržen tak, aby vyhověl požadavkům na vysokorychlostní výzkumný letoun. Oslnivě bílý Douglas D-558-II patřil k řadě experimentálních letadel, která krátce po druhé světové válce překročila rychlost zvuku. S raketovými motory, umožňujícími výzkum nadzvukových rychlostí, ustavil Skyrocket ohromující světové rekordy.
Společnost Douglas vyvinula letouny Skystreak a později i Skyrocket na základě požadavku výboru pro letectví US Navy a NACA (předchůdce NASA) na vysokorychlostní stroj pro výzkumné účely.
První Skystreak vzlétl v květnu 1947 a 20. srpna téhož roku vytvořil nový rychlostní rekord. Stejně jako nadzvukový Skyrocket D-558 se šípovými křídly vznikl na rýsovacím prkně velikého konstruktéra Eda Heinemanna. V trupu Skyrocketu byla pilotní kabina, která se dala v nouzi celá oddělit, proudový a raketový motor, podvozek a palivo. Původní splývající kabina byla pro zlepšení výhledu zvýšena. Všechny tři Skyrockety původně vzlétaly k pokusným letům pomocí kombinovaného proudového a raketového pohonu ze země, později je vynášel bombardovací letoun B-29 Superfortress.
Od roku 1950 do roku 1956 podnikali odvážní zkušební piloti, zejména William B. Bridgeman a Scott Crossfield, lety s raketovým motorem, při kterých zatěžovali D-558-II až k hranici jeho možností. Skyrocket dosáhl jako první dvojnásobné rychlosti zvuku, když jej pilot Scott Crossfield 20. listopadu 1953 ve výšce 18 900 m urychlil až na 2078 km/h.

Podrobnosti letounu D-558-I Skystreak
Douglas Skystreak absolvoval od května 1947 do černa 1953 řadu vysokorychlostních pokusných letů. V srpnu 1947 dosáhl rychlostí 1031 km/h nového světového rekordu, který o pět dní později zvýšil na 1047 km/h.
Kryt kabiny, navržený pro vysoké rychlosti ve tvaru V, byl tak těsný, že letci používali helmy potažené měkkým materiálem, aby nepoškrabali průhledné části krytu.
Druhý Skystreak byl zničen, když se mu roztrhl kompresor motoru J35 hned po startu.
Trup ve tvaru roury byl postaven z konvenčních slitin. Pro určení mechanického namáhání při letu vysokou rychlostí byly na různých místech nosných a ocasních ploch zabudovány tenzometry.
Nejneobvyklejším konstrukčním prvkem Skystreaku byl záchranný systém, umožňující oddělení celé příďové sekce včetně kabiny od zbytku trupu. Pilot tak mohl z kabiny vyskočit až po dostatečném poklesu rychlosti.
Přední podvozkové kolo se zatahovalo směrem k přídi, hlavní podvozkové nohy se sklápěly směrem k trupu.
Skystreak byl koncipován pro vysoké podzvukové rychlosti a měl (ostatně i jako nadzvukový Bell X-1) přímé křídlo. Poznatky o proudění vzduchu při rychlostech blízkých rychlosti zvuku, k jejichž získání Skystreak přispěl, vedly k vývoji Skyrocketu se šípovými křídly a pozdějších stíhacích letounů.
Skystreak měl proudový motor Allison J35A-11 s tahem 22,68 kN, jenž poháněl i prototypy Boeing B-47 a Douglas F4D Skyray.

Technická data letounu D-558-II Skyrocket
> typ : experimentální letoun s šípovými křídly
> pohon : proudový motor Westinghouse J34-W-22 o tahu 13,61 kN a raketový motor Reaction Motors XLR-8 o tahu 27,22 kN
> maximální rychlost : 941 km/h ve výšce 6095 m (proudový motor), 1159 km/h ve výšce 12 190 m (kombinovaný pohon), 2012 km/h ve výšce 20 575 m (raketový motor)
> vzletová hmotnost : 6925 kg (kombinovaný pohon), 7171 kg (raketový motor)
> osádka : jeden pilot
> rozměry : rozpětí 7,62 m, délka 13,79 m, výška 3,51 m, plocha křídel 16,26 m2

Taktická data letounu D-558 Skyrocket (porovnání s letouny DH.108, Jak-50)
> rychlost : S raketovým motorem byl Skyrocket výkonnější než DH.108 nebo Jak-50. Se samotným proudovým motorem dosáhl jen 941 km/h. Jak-50 měl jen jeden proudový motor VK-1, ale dosahoval téměř stejných rychlostí (DH.108 - 1030 km/h, Jak-50 - 1135 km/h)
> tah : S raketovým motorem měl Skyrocket stejný tah jako Jak-50 a DH.108 dohromady. Raketové motory však mají omezenou dobu provozu a i Skyrocket mohl svůj raketový motor využívat jen krátkou dobu. DH.108 měl jen jeden proudový motor Goblin, ale přesto dosahoval vysoké rychlosti (DH.108 - 14,97 kN, Jak-50 - 27 kN)

Fakta a čísla kolem letounů Skystreak / Skyrocket
Podplukovník M. Carl dosáhl na D-558-II neoficiálního výškového rekordu 25 370 m.
Poslední Skystreak absolvoval před svým vyřazením v roce 1953 celkem 82 pokusných letů.
První ze tří Skyrocketů D558-II vzlétl poprvé 4. února 1948.
Konstruktér Ed Heinemann dostal v roce 1951 za svoji práci na D-558-II cenu Sylvanuse Alberta Reeda.
Třetí Skystreak létal dále s náhradními díly z prvního exempláře.
Ke svému poslednímu letu odstartoval Skyrocket 20. prosince 1956.
S přímým křídlem a ocasními plochami, připomínajícími stroje z druhé světové války, měl Skystreak aerodynamicky mnohem tradičnější koncepci než rychlý Skyrocket.
Při zkušebních letech poskytoval Skyrocketu často doprovod F-86 Sabre. Za velkou část svého úspěchu vděčil F-86 právě prvním experimentálním strojům.
V 50. letech působil Skyrocket ještě futuristickým dojmem, o deset let později již byly podobné tvary stíhacích letadel pravidlem.
Letoun P2B, upravený B-29 vojeského námořnictva, vynášel Skyrocket ke startu do výšky.

Pár plků nakonec
Možnosti vzletu experimentálních letadel :
Vzlet ze země : S raketovým motorem mohl Skyrocket na rozdíl od typu Bell X-1 vzlétat i ze země. Vzhledem k hrozbě bombardovacích letounů lákala v 50. letech konstruktéry představa přepadových stíhacích letounů s raketovým motorem, ale v praxi nebyl do služby zařazen ani jeden exemplář. Raketové motory tak zůstaly u letadel vyhrazeny jen pro pokusné účely.
Vzlet v podvěsu : Stejně jako jeho velký konkurent Bell X-1 byl i Skyrocket vynášen upravenou verzí bombardovacího letounu B-29. To Skyrocketu umožňovalo dosáhnout již před zážehem motoru rychlost asi 300 km/h a ušetřit palivo spotřebované při stoupání. Na rozdíl od X-1 seděl pilot od počátku v Skyrocketu a nemusel se před startem vtěsnávat do svého stroje.

Zdroj informací : Světová encyklopedie letadel , nakl. IMP BV / International Masters Publishers

[TonyHazard]

Experimentální a výzkumné letouny firmy Douglas
letouny D-558 a X-3

Výzkumný letoun X-3 ,,Stiletto''

<> Vysokorychlostní letoun <> Titanová konstrukce <> Výzkumný letoun <>
Jedinečný model firmy Douglas
Firma Douglas doufala, že by X-3 mohl dosahovat rychlostí nad Mach 2, ale výrobci a Air Force bylo brzy jasné, že tento cíl byl příliš vysoký.
Odborníci zjistili, že stroje jako X-1 a X-2 dokázaly vysoké rychlosti udržovat jen po krátkou dobu. X-3 byl proto koncipován pro vysokorychlostní lety po dlouhou dobu.
Pohonné jednotky Westinghouse měly vzduchové nasávací kanály ve výši kabiny a byly optimalizovány na největší účinnost při rychlosti Mach 2.
Letoun X-3 firmy Douglas, podle svého vzhledu nazývaný ,,Stiletto'', vznikl v pionýrských dobách letectví po válce, když byl ve čtyřicátých a padesátých letech nad Kalifornií testován jeden zkušební typ za druhým. Douglas X-3 byl pokládán za letoun, který mohl letectví zajistit nové dimenze, díky jemu bylo získáno několik cenných výsledků výzkumu, jeho výkony však zůstaly daleko za očekáváním.
U firmy Douglas byl od roku 1945 vyvíjen typ X-3, pomocí kterého měly být při vysokorychlostním letu ve velké výšce zkoumány vznikající extrémní teploty a zatížení.
Program byl však natolik komplexní, že uplynuly tři roky, než byla konstrukce zkušebního modelu v roce 1948 schválena. V červnu 1949 obdržel Douglas zakázku na dva letouny a jeden drak pro pozemní testy. Nakonec byl zhotoven pouze jeden prototyp a druhý, nedokončený exemplář byl použit pro náhradní díly prvního stroje.
Letoun X-3, který poprvé vzlétl v roce 1952, neměl jen neobyčejný vzhled. Pilot se nacházel v přetlakové kabině na sedadle, které mohlo být v případě nouze vystřeleno směrem dolů a sloužilo zároveň jako elektrický výtah pro nastupování. Letoun X-3 mohl být při pojíždění na zemi řízen jen velmi obtížně, při startu se choval záludně a měl velmi nesnadné řízení.
Konstrukce byla problematická, protože byl použit titan a jiné moderní materiály. I přes svůj aerodynamický tvar a návrh měl letoun X-3 slabý pohon a výzkumným pracovníkům poskytl jen málo výsledků. US Air Force letoun použila jen šestkrát, firma Douglas 25krát a společnost NACA (National Advisory Commitee for Aeronautics) financovala 20 letů, než byl X-3 v roce 1956 stažen z provozu.

Podrobnosti letounu X-3 ,,Stiletto''
Jen jediný stroj X-3 skutečně vzlétl a poskytl několik málo, avšak velmi užitečných výzkumných výsledků o vysokorychlostním letu. Firma Douglas také získala zkušenosti s titanem a jinými, tehdy ,,exotickými'' výrobními postupy.
Před příď letounu vyčnívala sonda pro měření hodnot vzduchu. Protože se na draku nacházel velký počet dalších senzorů., mohly být při každém letu registrovány a vyhodnocovány všechny detaily.
Aby mohli piloti X-3 opustit letoun při nadzvukové rychlosti, vyvinul Douglas speciální obleky a helmy. Kabina byla přetlaková a klimatizovaná. Klimatizace byla velmi důležitá, protože bylo v kokpitu počítáno s velmi vysokými teplotami.
Vnitřní konstrukce trupu byla zhotovena se slitiny hliníku a potažena silným duralovým potahem. Letoun nesl 544 kg zkušební výbavy, data však mohla být vyhodnocena až po letu.
Firma Westinghouse stále korigovala plánované hodnoty tahu proudových jednotek J46 (která nebyla nikdy použita) a J34. Zatímco poskytovaný tah stále klesal, stoupala nepřetržitě hmotnost draku. Když bylo jasné, že F-104 poskytne mnohem lepší letové výkony, byl původní plán použití startovacích raket zrušen.
Koncepce letounu X-3 s velmi dlouhou přídí poskytla prostor pro zkušební vybavení a umožňovala firmě Douglas snížit čelní plochu letounu na minimum.
Tvar zasklení X-3 vycházel z požadavku na tvar, který měl být co nejtenčí, a na maximální možnou aerodynamiku. Počítalo se s tím, že čelní sklo se za letu bude extrémě zahřívat, avšak jeho tvar spolu s dlouhou přídí především ztěžoval pojíždění na zemi.
,,Kelly'' Johnson z firmy Lockheed využil data o nosných plochách X-3 s malou štíhlostí pro finální definici typu F-104.
Titanový plášť byl použit na dolní straně trupu nad výstupem proudových motorů, kde byly teploty proudu výtokových plynů obou pohonných jednotek nejvyšší. Tato část draku proto zůstala bez nátěru. Také potah výškových kormidel byl zhotoven z titanu.

Technická data letounu X-3 ,,Stiletto''
> typ : jednomístný výzkumný letoun
> pohon : dvě proudové jednotky Westinghouse J34-WE-17, každá s tahem 21,6 kN
> maximální rychlost : 1136 km/h
> vzletová rychlost : 418 km/h
> doba trvání letu : 1 hodina
> dolet : 805 km
> dostup : 11 580 m
> hmotnost : prázdná 7312 kg, maximální vzletová 10 813 kg
> rozměry : rozpětí 6,91 m, délka 20,35 m, výška 3,81 m, plocha křídel 15,47 m2

Taktická data letounu X-3 ,,Stiletto'' (porovnání s letadly F-104A Starfighter, F-102A Delta Dagger)
> rychlost : Letoun X-3 byl koncipován pro výzkum vysokých rychlostí, byl však překonán novými přepadovými stíhacími stroji, které byly zakrátko uvedeny do služby. ,,Stiletto'' byl zastíněn především typem F-104A (F-104A - 2100 km/h, F-102A - 1328 km/h).
> tah : Hlavním důvodem pro slabý výkon X-3 patřil malý tah pohonných jednotek (i hmotnost stroje). Navrženo bylo několik postupů pro vstřikování vody a amoniaku, které však nakonec nebyly vyzkoušeny (F-104A - 67,1 kN, F-102A - 76,5 kN).
> dostup : Letoun X-3 zaostával za novými stíhacími stroji i v tomto ohledu. Douglas plánoval lety v extrémní výšce a nakonec zjistil, že F-104A profitoval z dat typu X-3 a dosahoval větší výšky (F-104A - 16 764 m, F-102A - 16 500 m).

Fakta a čísla kolem letounu X-3 ,,Stiletto''
Po neplánovaném ,,skoku'' 15. října 1952 absolvoval letoun X-3 o pět dní později první let.
Dne 28. července 1953 dosáhl X-3 v sestupném letu rychlosti Mach 1,21.
Letoun X-3 je dnes vystaven v americkém USAF Museum na letecké základně Wright-Patterson AFB ve státě Ohio.
Drak X-3 je vybaven 850 otvory pro záznam hodnot tlaku a 185 senzory pro registraci hodnot vzduchu.
Na nosných plochách letounu X-3 se nachází 150 bodů pro měření teploty.
Bílá barva trupu a ocasních ploch vytvářela kontrast s hliníkovou šedí křídel.

Pár plků nakonec
Proudové letouny řady X na základně Edwards AFB
North American X-10 : Tento nepilotovaný letoun sloužil k prověřování aerodynamických koncepcí, které měly být použity pro horní stupeň rakety Navaho. I přes nehody byl program úspěšný a X-10 s rychlostí Mach 2 byly využity pro další výzkum.
Ryan X-13 Vertijet : S oběma letouny X-13 byl v padesátých letech absolvován úspěšný letový program. Stroje často prováděly přechody ze svislého letu do vodorovného letu a naopak. Při svislém přistávání letouny dosedaly na podstavec se záchytným hákem.
Bell X-14 : Se strojem X-14 měly být zkoumány schopnosti a problémy typů, které mohly s vektorovaným tahem vzlétat a přistávat na krátkých drahách. Tento letoun zůstal ve službě po dobu téměř 25 let, simuloval jiné typy pro V/STOL a piloti v něm mohli získávat zkušenosti.

Zdroj informací : Světová encyklopedie letadel, nakl. IMP BV / International Masters Publishers

[kopapaka]

D-558-I Skystreak





D-558-II Skyrocket







X-3 ,,Stiletto''