Boeing X-51

Fra Wikipedia, den frie encyklopedi
Gå til: navigasjon, søk
Boeing X-51
Boeing X-51
Kunsnerisk fremstilling av X-51
Informasjon
Rolle Eksperimentfly
Produsent Boeing
Første flyvning Planlagt 2009
Status Pågår
Brukes av USAF, DARPA
Antall produsert 1 (under bygging)

Boeing X-51 «WaveRider» er et eksperimentelt ubemannet fjernstyrt fly designet av Boeing Phantom Works på oppdrag fra USAs flyvåpen USAF ved AFRL (Air Force Research Laboratory) og DARPA (Defense Advanced Research Projects Agency). X-51 skal videreføre forskningen på hypersoniske scramjetmotorer som ble innledet av NASA med X-43. Flyet er pr. august 2008 fortsatt under bygging, og jomfruturen planlegges gjennomført i slutten av 2009.

Historie[rediger | rediger kilde]

Bakgrunn[rediger | rediger kilde]

Forskning på scramjet-prinsippet (Supersonic Combustion Ramjet) har pågått i mange år, og det foreløpige høydepunktet var NASA X-43 som satte hastighetsrekord for jetfly med Mach 9,6 i november 2004. Scramjetmotorens fortrinn sammenlignet med turbojetmotoren er at den har få bevegelige deler. Scramjetmotoren forbrenner oksygen som finnes i atmosfæren, og trenger i motsetning til rakettmoren ikke medbrakt oksidant. Ulempen er først og fremst at motoren ikke virker i lave hastigheter.

X-51[rediger | rediger kilde]

I tiden fra september 2002 til juni 2003 gjennomførte den amerikanske flymotorfabrikanten Pratt & Whitney flere bakkestester med en scramjet demonstrasjonsmotor kalt GDE-1. Testene som ble utført på oppdrag fra AFRL var vellykkede, og hastighetene som ble simulert lå mellom Mach 4,5 og 6,5.[1] I januar 2004 ble Pratt & Whitney og Boeing valgt for å bygge og testfly SED-WR (Scramjet Engine Demonstrator-WaveRider). Betegnelsen X-51 ble tildelt 27. september 2005. Pratt & Whitney Rocketdyne står for utviklingen og byggingen av scramjetmotoren, mens Boeing Phantom Works skal bygge selve flykroppen og styresystemene. I tillegg skal Lockheed Martin modifisere en rakettmotor fra et ATACMS missil. Denne raketten skal bringe X-51 opp i hastigheten scramjetmotoren må ha for å fungere.

Testkjøring av motoren i vindtunnelen ved NASAs Langley Research Center i Hampton, Virginia i april 2007 ga en skyvekraft som tilsvarer Mach 5,0. I mars 2008 ble motoren som skal brukes i testflyvningene sammenmontert for testkjøring og godkjennelse.[2] Motoren og flyet gjennomgikk grundige bakke-tester i 2008 og første halvdel av 2009, før den første testflyvningen i mai 2010. Så langt er 4 testflyvninger planlagt, og den siste ble gjennomført 1. mai 2013.

Kostnadsoverslagene for hele X-51-programmet ligger på omkring 200 millioner USD.

Formål[rediger | rediger kilde]

X-51 skal teste scramjetmotoren i hypersoniske hastigheter over Mach 6,0. Målet med programmet er også at det skal legge grunnlaget for fremtidige fly og missiler med scramjet. I følge motorfabrikanten Pratt & Whitney Rocketdyne, er romfartøyer, rekognosering/angrepsfly, og missiler med ubegrenset rekkevidde noen av bruksområdene man ser for seg.[2]

Design[rediger | rediger kilde]

Testkjøring av X-51's scramjetmotor i vindtunnelen ved NASA Langley Research Center

I motsetning til X-43's scramjet som brukte hydrogen, skal scramjetmotoren i X-51 bruke jetdrivstoffet JP-7[2] (Jet Propellant - 7). Dette drivstoffet har høyt flammepunkt og høy termisk stabilitet (egenskapene endres lite ved temperaturforandringer). JP-7 ble opprinnelig utviklet av USAs flyvåpen for bruk i supersoniske fly, og er det samme drivstoffet som Lockheed SR-71 Blackbird brukte.[3] I tillegg til å forbrennes, brukes drivstoffet til å kjøle ned motoren. Drivstoffpumpen og innsprøytingssystemet er utviklet av Pratt & Whitney, og vil ha et eget kontrollsystem.

Flyskroget og rammen er bygd av materialer som tåler de høye temperaturene hypersonisk flyvning medfører. Skroget er utformet for å mate sjokkbølgene inn i motorens luftinntak, og på denne måten øke ytelsen.

Testflyvning[rediger | rediger kilde]

De planlagte testflyvningene starter med at X-51 og hjelperaketten blir løftet til en høyde på 10 500 meter (35 000 fot) av et B-52 moderfly. Etter at X-51 er sluppet, sstartes hjelperaketten og bringe ekvipasjen opp i en hastighet på omkring Mach 4,5. Ved denne hastigheten startes scramjetmotoren, og hjelperaketten kobles fra. Planen er at scramjetmotoren skal brenne i minst 5 minutter, og bringe X-51 opp i en hastighet på Mach 6,5. Den første testflyvningen ble gjennomført 26. mai 2010. Testen varte i 143 sekunder. Den fjerde (og foreløpig siste) testflyvningen ble gjennomført 1. mai 2013. Denne testen varte i hele 6 minutter, og flyet oppnådde en hastighet på Mach 5

Spesifikasjoner[rediger | rediger kilde]

Dimensjoner

  • Mannskap: Ubemannet
  • Lengde: 7,37 m
  • Høyde: ukjent
  • Vekt: 1 711 kg
  • Vingespenn: ukjent m

Ytelse

  • Motor: 1 stk Pratt & Whitney Rocketdyne SJX61-2 scramjetmotor
  • Skyvekraft: ukjent
  • Drivstoff: JP-7 (flytende drivstoff for jetmotorer)
  • Toppfart: Mach 6,5+
  • Maks operasjonshøyde: ukjent m (ukjent fot)
  • Rekkevidde: ukjent

Referanser[rediger | rediger kilde]

Kilder[rediger | rediger kilde]