Across the Hypersonic Divide: Story of the X-15 Rocket Plane





O X-15 voou a velocidades e altitudes nunca antes alcançadas por veículos alados.

Na manhã nítida e clara de 9 de novembro de 1961, um garimpeiro trabalhando em qualquer uma das muitas pequenas propriedades de mineração na região desolada ao redor de Mud Lake teria notado o grande rastro branco sinalizando a aproximação de uma estranha formação de aeronaves. Se sua visão fosse particularmente aguda, ele poderia ter discernido um gigante Boeing NB-52B Stratofortress voando pelo céu azul escuro de Nevada, flanqueado por dois pequenos caças elegantes, um North American F-100 Super Sabre e um Lockheed F-104 Starfighter. Enquanto observava, ele deve ter visto um longo dardo preto cair precipitadamente do B-52, seguido pelo estrondo repentino e o estrondo de um motor de foguete acendendo. Impulsionado por 60.000 libras de empuxo, ele saltou à frente do grande bombardeiro e seus aviões de perseguição. Acelerando para cima enquanto queimava uma tonelada de amônia anidra e oxigênio líquido a cada 12 segundos, ele se arqueou na transatmosfera, sua trilha de exaustão branca apontando como um dedo em direção ao futuro.



Não exatamente 90 segundos depois, estava nivelado a 102.000 pés, avançando em direção à Base da Força Aérea de Edwards, no sul da Califórnia, a Mach 6,04, 4.094 mph. O piloto de testes da Força Aérea, major Robert White, acabara de se tornar o primeiro homem a levar um avião a Mach 6 - seis vezes a velocidade do som - voando o segundo de três aviões de pesquisa North American Aviation X-15. Pouco menos de oito minutos e 320 quilômetros depois, seguido por outro avião de busca F-104, o X-15, com seus propulsores exaustos e agora o planador mais rápido do mundo, caiu em uma curva íngreme para um flare de pouso e toque na pista 18, marcada na argila endurecida de Rogers Dry Lake, o maior local de pouso natural do mundo.

O X-15 mostra uma cicatriz notável de Robert White
O X-15 mostra uma cicatriz notável do vôo de Robert White até Mach 6. Os investigadores descobriram que este painel externo rachado no lado direito da cabine foi resultado de tensões térmicas maiores do que eles esperavam. (NASA)

O programa X-15 foi uma conseqüência natural da progressão da aviação desde a época dos Wrights. O biplano deu lugar ao monoplano aerodinâmico e, no final da década de 1930, surgiram os primeiros motores experimentais a jato, prometendo uma era de voo em alta velocidade. Mas, à medida que um avião voava mais perto da velocidade do som, ele encontrava compressibilidade, o acúmulo de ar em torno dele ao se aproximar de Mach 1, causando grande arrasto, golpes, mudanças nas cargas estruturais e até mesmo perda de controle e rupturas durante o vôo. Por mais de uma década, até Chuck Yeager voou o primeiro Bell XS-1 (mais tarde X-1) para Mach 1.06 em outubro de 1947, parecia que a velocidade do som poderia de fato ser uma barreira para voos futuros. Depois disso, a aviação acelerou rapidamente para a era supersônica: Mach 2 caiu para Scott Crossfield e o segundo foguete Douglas D-558-2 em novembro de 1953, e Mach 3 para Capitão Milburn Apt no primeiro Bell X-2 em setembro de 1956 (embora, tragicamente, ele tenha morrido quando o avião saiu de controle durante seu retorno a Edwards).



No momento da morte de Apt, o programa X-15 estava bem encaminhado. Seus designers enfrentaram desafios formidáveis. Bell havia construído variantes avançadas do X-1 que podiam ultrapassar Mach 2 e 90.000 pés, e o X-2 de varredura podia subir acima de 125.000 pés. Ambos sugeriram desafios de controle que o X-15 enfrentaria. Em 1956, quando o piloto de teste Capitão Iven C. Kinch Kincheloe atingiu a costa acima de 126.000 pés, seu X-2 era como um projétil de artilharia seguindo uma parábola balística. Perto do topo da subida, quando o avião desacelerou depois que o motor do foguete ficou sem propelente, seus ailerons, elevadores e leme foram inúteis devido à pressão dinâmica muito baixa encontrada ao passar pela atmosfera superior. O X-2 começou um lento giro para a esquerda, arqueou sobre o topo de sua parábola balística e, conforme sua velocidade e, conseqüentemente, pressão dinâmica aumentaram na baixa atmosfera, seus controles de vôo recuperaram sua eficácia, e Kincheloe foi capaz de guiá-lo de volta para um pouso seguro no amplo leito de Edwards. Claramente, voando acima de 100.000 pés, futuros aviões-foguete exigiriam controles de reação - pequenos propulsores a jato, como os empregados na primeira espaçonave tripulada - além de superfícies de controle aerodinâmico convencionais.

O aquecimento aerodinâmico e o ambiente de alta altitude colocaram seus próprios problemas. Ao contrário do vôo supersônico, que é diferenciado pela velocidade do som e o estalo característico de um estrondo sônico, o vôo hipersônico é caracterizado principalmente pelo aumento do aquecimento aerodinâmico, com fluxos de ar intensamente quentes e ondas de choque em ângulos agudos lavando sobre a estrutura, suas interações produzindo um calor ainda maior . A estrutura não poderia ser convencional, pois o avião estaria sujeito a temperaturas de pele acima de 1.000 graus Fahrenheit, necessitando de ampla proteção térmica. Dentro da cabine totalmente pressurizada, o piloto seria mais astronauta do que aviador, vestindo uma roupa pressurizada e capacete capaz de funcionar em condições espaciais caso a pressão da cabine fosse perdida.

O interesse pelo vôo hipersônico é anterior à revolução supersônica. Os três grandes profetas da era espacial - o russo Konstantin Tsiolkovsky, o romeno-alemão Hermann Oberth e o americano Robert Goddard - defendiam os aviões hipersônicos como meio de voar para o espaço e o entusiasta de foguetes alemão Max Valier, antes de sua morte na explosão de um motor de foguete experimental, recomendou o desenvolvimento de aviões de éter movidos a foguete como aviões intercontinentais. Na década de 1930, o engenheiro austríaco Eugen Sänger e a matemática Irene Bredt empreenderam o primeiro projeto hipersônico baseado na ciência do mundo, o chamadoPássaro prateado(Silver Bird). Proposto como um transporte espacial e mais tarde como uma aeronave de ataque global, tornou-se um estudo de design extraordinariamente influente. Logo após a Segunda Guerra Mundial, Joseph Stalin, de acordo com um desertor militar soviético, até enviou uma equipe para a Europa Ocidental em uma missão infrutífera para sequestrar seus autores, na esperança de que os aviões Sänger soviéticos tornassem mais fácil para nós falarmos com o cavalheiro-lojista , Harry Truman.

A combinação do estudo Sänger-Bredt com o exemplo do míssil balístico A-4 (V-2) nazista estimulou muito o interesse americano, soviético e europeu no pós-guerra por foguetes, mísseis e aeronaves hipersônicas. Embora o estudo Sänger-Bredt tenha sido puramente teórico, o programa A-4 estudou extensivamente os derivados alados do Mach 4-plus, um dos quais, o A-4b, voou antes do fim da guerra, embora tenha se quebrado durante seu voo terminal para a Terra . A corrida soviético-americana para desenvolver mísseis balísticos com armas atômicas promoveu estudos de aquecimento e reentrada, evolução da forma de reentrada do corpo cego e pesquisa de materiais de alta temperatura. Também encorajou estudos de veículos hipersônicos alados impulsionados por foguetes, até mesmo espaçonaves orbitais. Na América, de tudo isso, surgiram os programas X-15 e X-20, embora este nunca tenha voado.

As raízes do X-15 refletiram uma ampla base de apoio à pesquisa militar, industrial e governamental. Em 1951, Robert Woods, engenheiro-chefe da Bell Aircraft Corporation e membro do prestigioso Comitê de Aerodinâmica do National Advisory Committee for Aeronautics, convocou o desenvolvimento de um novo avião de pesquisa com desempenho semelhante ao dos A-4. Sua pressão contínua levou o Comitê Executivo da NACA a endossar, um ano depois, a investigação das condições de voo entre Mach 4 e Mach 10. A agência formou um comitê de estudo hipersônico sob o comando do engenheiro Clinton Brown do Laboratório Aeronáutico Langley (agora NASA Langley Research Center), que posteriormente defendeu fortemente expandiu a pesquisa de testes de solo e vôo usando modelos e técnicas de teste especializadas. O comitê até sugeriu modificar o X-2 com reforços de fixação para aumentar seu desempenho acima de Mach 4, adicionando controles de reação para segurança de vôo. (Atrasos no programa e a eventual perda de ambos os aviões condenaram essa ideia.) Em 1953, o Conselho Consultivo Científico da Força Aérea concluiu que é chegada a hora de um veículo hipersônico Mach 5-7 e o Escritório de Pesquisa Naval da Marinha dos EUA emitiu um contrato de estudo para Douglas para um design Mach 7-plus provisoriamente designou o D-558-3. O interesse da Força Aérea e da Marinha provou ser crucial para tirar o programa X-15 da prancheta e colocá-lo no ar.

O ano seguinte, 1954, marcou a gênese do X-15. Outra equipe de estudo da NACA, chefiada por John Becker, realizou o projeto preliminar de um avião de pesquisa hipersônico impulsionado por foguete Mach 6. Ele tinha uma estrutura Inconel de liga de níquel, cauda de quatro aletas semelhante a um foguete e motores de foguete prontos para uso do programa Hermes. O estudo de Becker antecipou muitos dos recursos do X-15 e encorajou o NACA naquele verão a convidar as forças armadas para se juntar a ele no desenvolvimento de tal nave. Em outubro, eles formaram o Comitê de Pesquisa de Aeronaves NACA – Força Aérea – Marinha, posteriormente conhecido como Comitê X-15. Uma diretiva de programa conjunto emitida em 23 de dezembro deu supervisão técnica ao NACA e autoridade de projeto e construção à Força Aérea. A Marinha e a Força Aérea financiariam conjuntamente o esforço. Assim começou o Projeto 1226, o X-15.

Enquanto pavimentava o caminho para o futuro dos voos espaciais tripulados, a cabine do avião-foguete refletia a tecnologia da época. (NASA)
Enquanto pavimentava o caminho para o futuro dos voos espaciais tripulados, a cabine do avião-foguete refletia a tecnologia da época. (NASA)

A Força Aérea supervisionou uma competição de design em 1955 entre Bell, Douglas, North American e Republic. Robert Woods da Bell, que havia lançado o esforço anterior do X-1 da empresa, poderia razoavelmente esperar que sua empresa ganhasse, uma vez que já havia construído e pilotado o X-1, o X-2 e o X-5. Douglas ’Ed Heinemann, com seu D-558 Skystreak e Skyrocket (mais o estudo D-558-3), também pode ter. Ambas as empresas produziram projetos relativamente baratos, cada uma prometendo entregar três aviões a um custo total de US $ 36 milhões. Harrison Stormy Storms, um veterano dos muitos programas de caça da América do Norte, liderou a equipe de design que redigiu o projeto de sua empresa - estimado em US $ 56 milhões, a proposta mais cara. Mas ambos os designs de Bell e Douglas foram considerados tecnicamente muito arriscados, e o da Republic, que era tecnicamente insuficiente e também mais caro do que as propostas de Bell e Douglas, ficou em último lugar. Assim, apesar da enorme disparidade de custos, a Força Aérea notificou a North American em 30 de setembro de que havia vencido a competição. Em 11 de junho de 1956, após as negociações finais, a North American recebeu um contrato de $ 42,9 milhões (cerca de $ 349 milhões hoje) para os três X-15s. Três meses depois, a Reaction Motors Inc. ganhou um contrato de US $ 10,7 milhões para seus motores.

O programa X-15 envolveu muito mais do que simplesmente projetar um novo avião, por mais novo que seja. Seu motor de foguete, sistema de proteção do piloto, controles ambientais e sistema de controle de vôo, bem como seu alcance de teste de vôo, representavam desafios complexos.

O motor XLR-99 do X-15, mais de três vezes mais potente que o X-2 e oito vezes mais potente que o X-1, provou ser particularmente arriscado. Desenvolvido pela Reaction Motors de Nova Jersey (após abril de 1958, uma divisão da Thiokol Chemical Corporation), o XLR-99 foi baseado no XLR-30 anterior usado no programa de foguetes de alta altitude Viking da Marinha. Qualquer esperança de que a experiência Viking ajudasse em seu projeto se mostrou ilusória. Ao contrário do XLR-30, que queimava álcool diluído e oxigênio líquido (walc e lox no jargão do foguete), o XLR-99 de 57.000 libras de empuxo queimava 1.445 galões de amônia anidra mais explosiva e 1.003 galões de salmão defumado. Mais significativo, no entanto, a Thiokol teve que controlar o motor, ou seja, torná-lo seguro o suficiente para operação em um avião pilotado, capaz de reutilização repetida e regulável e reiniciável em vôo. Isso não foi fácil de conseguir, especialmente porque sua turbobomba de alta velocidade, uma fonte potencial de desastre, alimentava os propelentes do motor a uma taxa de 167 libras por segundo. Eventualmente, o XLR-99 se tornou uma usina de energia confiável, com uma vida operacional nominal de uma hora (cerca de 40 voos) antes de precisar de revisão. Tal confiabilidade veio ao preço de um período de desenvolvimento muito mais longo do que o previsto, obrigando a North American a completar os primeiros dois X-15s com motores XLR-11 mais antigos (usados ​​no X-1 mais de uma década antes) para seus voos de teste.

O X-15 exigia um sistema de controle de vôo complexo. Um stick semelhante a um caça convencional controlava uma cauda totalmente móvel que fornecia o controle de pitch and roll, mas era usado apenas durante a aproximação e pouso. Durante a aceleração de alto G, subida e reentrada, o piloto confiou em um controlador lateral. Um sistema de controle de reação operando pequenos propulsores a jato de peróxido de hidrogênio localizados no nariz e nas asas fornecia entradas de pitch, roll e yaw em grandes altitudes, onde os controles convencionais eram ineficazes. Eventualmente, o terceiro X-15 voou com um sistema de controle de vôo adaptativo que compensou automaticamente a mudança de pressão dinâmica, combinando o sistema de controle de reação com os controles aerodinâmicos convencionais. Como o X-15 era tecnicamente um planador impulsionador, uma vez que seus propulsores exauriam, o piloto teve que administrar cuidadosamente sua energia para garantir que ele pudesse alcançar o Lago Seco Rogers. Para ajudar nisso, o X-15 sempre voaria de modo que tivesse excesso de energia na queima, que o piloto poderia (se necessário) sangrar usando grandes freios de velocidade semelhantes a pétalas instalados nas laterais do maciço dorsal e ventral barbatanas.

Seguido por um avião de perseguição F-104, um X-15 retorna ao leito seco em Edwards AFB na Califórnia. The X-15
Seguido por um avião de perseguição F-104, um X-15 retorna ao leito seco em Edwards AFB na Califórnia. A combinação do X-15 de uma roda de nariz tradicional e dois skids de pouso traseiros era única. (NASA)

Ao contrário das aeronaves movidas a foguete anteriores que voavam perto de Edwards AFB, o X-15 exigia um corredor de teste de vôo especial, denominado High Range, correndo cerca de 480 milhas de Wendover, Utah, a sudoeste de Edwards. Cruzando várias cadeias de montanhas e o deserto do sudoeste, a Cordilheira Alta foi em si uma realização técnica notável, prenunciando a rede de rastreamento de espaçonaves tripuladas que a NASA estabeleceu para o Projeto Mercury vários anos depois. A NASA forneceu duas estações de rastreamento, em Ely e Beatty, Nev., Bem como em Edwards. Além disso, ao contrário dos aviões de pesquisa anteriores, o X-15 exigia um simulador de vôo complexo para treinar os pilotos e realizar o planejamento e ensaio da missão. O simulador foi atualizado usando dados adquiridos durante os voos do X-15, com os pilotos normalmente passando de 40 a 50 horas nele antes de realizar um voo de 10 a 12 minutos.

Quando o programa começou, esperava-se que o X-15 estivesse voando no final de 1957. Devido à complexidade de seu projeto e aos desafios técnicos envolvidos, no entanto, os voos de teste não começaram até 1959. Nesse ínterim, a NASA e a Força Aérea apoiou o esforço de desenvolvimento do X-15 com extenso túnel de vento e testes de túnel balístico de vôo livre, avaliou controles de reação em simuladores de solo e em aviões de pesquisa modificados, incluindo o Bell X-1B e um F-104, e realizou ampla simulação estudos para se preparar para os desafios cruciais enfrentados por um avião-foguete hipersônico tendo, por sua vez, a menor taxa de sustentação-arrasto já voada em uma aeronave pilotada.

Em outubro de 1957, o Sputnik havia conquistado a imaginação do público e, no debate nacional sobre a ciência e tecnologia americanas que se seguiu, o NACA deu lugar à NASA com foco no espaço. Agora, o X-15 assumiu maior urgência e visibilidade como um símbolo da progressão da América no espaço. O vice-presidente Richard Nixon presidiu a implantação nas instalações da América do Norte em Los Angeles em 15 de outubro de 1958, um ano após o satélite soviético inaugurar a era espacial.

Era uma nave de aparência notável - preto metálico polido, com asas finas e superfícies de cauda horizontais e, por causa dos requisitos de estabilidade direcional do vôo supersônico e hipersônico, grande cutelo dorsal e barbatanas verticais ventrais, a metade inferior do superfície ventral alijável durante a aproximação de pouso para que os patins de pouso do X-15 pudessem ter um tamanho razoável. Embora os planejadores tenham pensado originalmente que o X-15 usaria um Convair B-36 modificado como nave-mãe, a aposentadoria do B-36 e a disponibilidade do B-52A mais poderoso e capaz levou à sua substituição pelo bombardeiro intercontinental gigante de Convair.

O X-15 foi instalado em um berço especialmente projetado na nave-mãe NB-52, de onde seria carregado até sua altitude de lançamento. (NASA)
O X-15 foi instalado em um berço especialmente projetado na nave-mãe NB-52, de onde seria carregado até sua altitude de lançamento. (NASA)

Os primeiros testes com o X-15 não foram nada animadores. Pilotado pelo piloto de testes norte-americano Scott Crossfield (que havia se dedicado tanto ao projeto que, no início, trocou a NACA pela América do Norte), o primeiro X-15, AF 56-6670, fez seu primeiro vôo cativo em 10 de março , 1959, seguido por seu primeiro vôo planado em 8 de junho. Durante a aproximação de pouso, Crossfield encontrou sérios problemas de controle longitudinal que levaram suas habilidades de pilotagem ao limite, necessitando de ajustes no sistema de controle de vôo aprimorado. O segundo X-15, AF 56-6671, fez o primeiro vôo motorizado do tipo em 17 de setembro. Impulsionado por dois motores XLR-11, atingiu Mach 2,11 a 52.341 pés. Ele completou outro vôo motorizado para Mach 2,15 um mês depois, mas então, em 5 de novembro, o desastre aconteceu quando um incêndio no motor forçou um pouso de emergência no Lago Seco Rosamond, durante o qual 6.671 quebrou sua coluna.

Enquanto o segundo X-15 retornava à América do Norte para reparos e instalação de seu XLR-99, os voos de teste continuaram até 1960 com o 6670, ainda equipado com seus XLR-11s provisórios. O terceiro X-15, AF 56-6672, foi o primeiro concluído com o grande Thiokol XLR-99, mas durante um teste de solo da Edwards o motor explodiu, catapultando o resto do avião para a frente. Seguro em sua cabine, Crossfield ficou maravilhado com a força do X-15 e se preocupou com a segurança das tripulações que tentavam libertá-lo. O avião, como o segundo X-15, voltou à América do Norte para uma reconstrução. Só em 15 de novembro de 1960, três anos depois, o X-15 voaria com seu motor XLR-99, quando Crossfield levou 6.671 para Mach 2,97, marcando o fim de seu programa de teste de vôo de contratado.

Mas agora o X-15 atingiu seu ritmo. Em 7 de março de 1961, o Major da Força Aérea Robert M. White se tornou o primeiro piloto a exceder Mach 4. Ele pilotou o segundo X-15 através da divisão hipersônica em 23 de junho, atingindo Mach 5,27 (3.603 mph). White completou uma trifeta sônica excedendo Mach 6 em 9 de novembro, conforme mencionado anteriormente. Nem foi o jovem aviador o único recordista do X-15. Em 22 de agosto de 1963, o piloto de pesquisas da NASA Joseph Walker atingiu 354.200 pés (67,08 milhas) no terceiro X-15, levando-o ao espaço.

O Major da Força Aérea Robert M. White pegou o X-15 através de Mach 4, Mach 5 e Mach 6. (NASA)
O Major da Força Aérea Robert M. White pegou o X-15 através de Mach 4, Mach 5 e Mach 6. (NASA)

Estragando isso foi um sério acidente de pouso em 9 de novembro de 1962, que virtualmente destruiu o segundo X-15 e feriu gravemente o piloto da NASA Jack McKay. Quando uma falha de motor exigiu um pouso de emergência de peso pesado em Mud Lake, o trem de pouso deslizante do 6671 colapsou. Até mesmo esse revés foi transformado em vantagem, pois a NASA alongou o X-15 e acrescentou provisões para dois enormes tanques de queda e uma instalação de motor supersônico de combustão ramjet (scramjet) na barbatana vertical inferior encurtada. Finalmente, em 3 de outubro de 1967, o Major William J. Pete Knight atingiu Mach 6,7, 4.520 mph, voando nesta aeronave, designada X-15A-2. Durante o voo, o aquecimento imprevisto levou a várias falhas estruturais, fazendo com que o módulo scramjet se separasse da aeronave e danificando o sistema de ejecção de combustível. Knight, um aviador superlativo, pousou com segurança.

Infelizmente, logo após o vôo notável de Knight - o mais rápido em um avião pilotado no século 20 - o piloto de teste da Força Aérea Major Michael Adams foi morto no terceiro X-15. Em 15 de novembro de 1967, durante um vôo de alta altitude, ele entrou em um spin Mach 5-plus e então quebrou bem acima de Mach 4 durante um mergulho invertido na baixa atmosfera. O acidente resultou de uma combinação fatal de falhas nos sistemas de controle e instrumentação, além de fatores humanos. Menos de um ano depois, em 24 de outubro de 1968, o X-15 completou seu último vôo, o 199º, pilotado pelo piloto da NASA William Dana. A NASA tentou o 200º vôo em 20 de dezembro, mas Edwards estava atipicamente envolto em neve. Os planejadores tomaram isso como um presságio e simplesmente retiraram a nave. O primeiro X-15 foi para o National Air and Space Museum, onde pode ser visto na galeria Milestones of Flight, e o segundo, o avião mais rápido do século 20, para o Museu Nacional da Força Aérea dos Estados Unidos.

Ao todo, 12 pilotos ilustres - Scott Crossfield, Robert White, Forrest Petersen, Neil Armstrong, Joe Walker, Jack McKay, Milt Thompson, Robert Rushworth, Mike Adams, Bill Dana, Pete Knight e Joe Engle - voaram o X-15 para velocidades e altitudes nunca antes alcançadas por veículos alados. Seu programa de pesquisa consistia em uma fase de investigação aerodinâmica e de aquecimento estrutural de 1959 a 1963, e um programa subsequente utilizando o X-15 para realizar experimentos na alta atmosfera ou em velocidades hipersônicas. Muito do programa de aplicativos beneficiou o esforço contemporâneo da Apollo, mas também ajudou nos esforços de detecção de mísseis e sensores. Os voos X-15 produziram mais de 700 relatórios técnicos, estabelecendo um banco de dados ainda considerado essencial hoje, à medida que a hipersônica avança no segundo século de voo.

O X-15 não era um veículo de pesquisa perfeito. Em algumas circunstâncias, ele tinha características de voo perigosas e cargas de impacto pesadas sobrecarregaram seus skids de pouso. Durante a reentrada, os efeitos de ressonância em vôo podem interagir com seu sistema de controle de vôo. Logo no início, os pesquisadores descobriram lacunas nos painéis que permitiam a entrada de ar hipersônico quente em sua estrutura, necessitando de consertos. As vidraças externas da cabine se estilhaçaram com as cargas estruturais da estrutura do painel distorcidas pelo calor, forçando o redesenho, e o trem de pouso do nariz estendeu-se duas vezes em vôo devido a tensões térmicas. Houve vários incidentes e acidentes de pouso, uma grande explosão no solo (Scott Crossfield costumava brincar que constituía o 200º vôo do X-15) e, claro, a triste perda do terceiro X-15 com Mike Adams.

Mas, no geral, como um produto da era do design pré-computador, e sem o benefício de ferramentas modernas, como dinâmica de fluidos computacional e design e fabricação auxiliados por computador, o X-15 constituiu uma conquista notável e um programa de pesquisa surpreendentemente produtivo, construindo uma ponte a era do voo e a era do espaço. Apropriadamente, dois de seus pilotos mais ilustres alcançaram maior fama no programa espacial dos EUA. Neil Armstrong se tornou o primeiro homem a andar na lua, e Joe Engle se tornou um dos primeiros comandantes de missão do ônibus espacial da NASA. Hoje, pesquisadores da Força Aérea e da NASA buscam o voo hipersônico Mach 6 com o Boeing – Pratt & Whitney – Rocketdyne X-51A WaveRider, veículo de pesquisa scramjet. Surpreendentemente, sua designação - X-51 - foi deliberadamente escolhida e reservada para ecoar o X-15 e lembrar os pesquisadores da notável aeronave que, meio século atrás, tanto fez para tornar o vôo hipersônico uma realidade.

Richard P. Hallion é um ex-historiador da Força Aérea dos EUA e autor de muitos livros sobre aviação. Para leitura adicional, ele recomenda:X-15 / X-15A-2 norte-americano, por Ben Guenther, Jay Miller e Terry Panopalis;X-15: Estendendo as Fronteiras de Voo, por Dennis R. Jenkins; eNo Limite do Espaço: O Programa de Voo X-15, por Milton O. Thompson.

O transporte hipersônico tem futuro?

Em 1971, enquanto a aviação comercial se preparava para entrar na era do SST, John Becker e Frank Kirkham, do Langley Research Center da NASA, avaliaram a possibilidade de aviões comerciais hipersônicos. Eles previram que em 1995 os americanos poderiam estar voando em um transporte hipersônico de asa delta Mach 6 de 750.000 libras transportando 300 passageiros de Los Angeles a Paris em 2,7 horas (em comparação com 9,8 horas em um jato Mach 0,85).

Conectado a um foguete auxiliar, o X-51A Waverider é montado sob a asa de uma nave-mãe B-52. Alimentado por um motor scramjet Pratt Whitney Rocketdyne SJY61, ele é projetado para andar em sua própria onda de choque e acelerar a cerca de Mach 6. (Boeing)
Conectado a um foguete auxiliar, o X-51A Waverider é montado sob a asa de uma nave-mãe B-52. Alimentado por um motor scramjet Pratt Whitney Rocketdyne SJY61, ele é projetado para andar em sua própria onda de choque e acelerar a cerca de Mach 6. (Boeing)

Infelizmente, hoje o HST permanece apenas uma possibilidade intrigante, enquanto até mesmo o Concorde e o Tu-144 SSTs fizeram seus últimos pousos, relegados a alguns dos museus aeroespaciais do mundo no final de 2003, o centenário de Kitty Hawk. A NASA recuou dos estudos SST-HST em meados da década de 1990, levando um historiador da agência, Erik Conway, a concluir que a velocidade não é mais a virtude pura que tinha sido no século XIX. Robert van der Linden, presidente do Departamento de Aeronáutica do Museu Nacional do Ar e Espaço, disse: Acho que a velocidade é superestimada. Economista, historiador e analista de mercado de companhias aéreas R.E.G. Davies condenou a especulação sobre SSTs e HSTs como um absurdo arrogante. Na esteira da aposentadoria iminente do ônibus espacial, Daniel Michaels do The Wall Street Journal concluiu que o mundo está se aproximando do fim da era da velocidade. Mas a velocidade é mais do que apenas um valor econômico ou emoção barata. Dá à humanidade a capacidade de viajar e realizar algum fim sem perder tempo no trânsito. Donald Douglas, cujos aviões de passageiros bem torneados redefiniram o transporte aéreo na década de 1930, escreveu: Tempo perdido em viagens significa dinheiro perdido, sofrimento suportado ou prazer sacrificado. Mesmo os passageiros do Concorde, apesar de toda a conversa de mega-celebridades cansadas, eram pessoas que tinham uma necessidade real de velocidade: cirurgiões, funcionários do governo, mensageiros, empresários e outros - e nunca voava vazio.

Em maio de 2010, o mundo da aviação teve um vislumbre do futuro quando o Boeing X-51A WaveRider voou a quase cinco vezes a velocidade do som. Alimentado por um motor scramjet Pratt & Whitney – Rocketdyne queimando combustível JP-7, o X-51A se afastou de sua nave de lançamento B-52H, acelerando constantemente com força scram. Constituiu um momento Kitty Hawk, o primeiro vôo de um motor scramjet de hidrocarboneto termicamente balanceado prático, uma realização tão significativa para a história da propulsão de vôo quanto os primeiros experimentos de Frank Whittle e Hans von Ohain com turbinas a gás na década de 1930, que predisseram a era do jato revolução que se seguiu.

A humanidade entrou no século 19 a 6 mph, no século 20 a 60 mph e no século 21 a 600 mph. É inteiramente possível, na verdade provável, que essa tendência continue, e a humanidade entre no século 22 a 6.000 mph, a velocidade de um avião hipersônico. Mas se for alcançado, será uma conquista americana? Essa é a pergunta mais intrigante de todas.-Richard P. Hallion

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Este recurso apareceu originalmente na edição de julho de 2012 daRevista de História da Aviação.Inscreva-se hoje!

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