giovedì, 22 Ottobre, 2020

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Bell X-1: il primo aereo supersonico a spiccare il volo

Il primo aereo supersonico, l’aerorazzo Bell X-1, volò con successo il 14 Ottobre 1947 sopra i cieli della California. Pilotato dal capitano dell’aeronautica militare americana Chuck Yeager, l’aereo superò la barriera del suono, volando ad una velocità che superava i 1220 km/h.

BELL X-1
Credits: fiddlersgreen.net

L’X-1 fu il capostipite della serie degli aerei X statunitensi. Il progetto X-1 contribuì a gettare le basi per il futuro programma spaziale statunitense degli anni sessanta. Il programma rafforzò il coordinamento tra le richieste delle forze armate statunitensi, le capacità industriali e i sistemi di ricerca.

L’aerorazzo venne costruito per poter esplorare il mondo dei velivoli ad alta velocità: più in particolare, Bell X-1 era finalizzato ad esplorare le velocità comprese circa tra Mach 0.75 e Mach 1.25, cioè il cosiddetto regime transonico. Non destinato alla produzione in serie, il velivolo venne costruito in sei esemplari che svolsero un gran numero di voli sperimentali tra il 1946 e il 1958.

Le difficoltà della sua costruzione, essendo il primo velivolo ad avvicinarsi alla velocità del suono, furono notevoli. Ciò che andava esaminato nel particolare erano le anomalie aerodinamiche che caratterizzano i velivoli transonici: le eliche dei biplani, le cui estremità potevano toccare velocità di circa Mach 0,75 e, quindi, accelerare il flusso d’aria oltre Mach 1, incorrevano in drastici cali di efficienza (con aumento della resistenza e riduzione della portanza) dovuti alla formazione di onde d’urto e alla separazione di flussi di aria turbolenta dalla loro superficie, problemi che erano riscontrati anche nelle ali. Solo nella Germania del ventesimo secolo, grazie a Ludwig Prandtl, tali problemi trovarono soluzione.

SCHEDA TECNICA BELL X-1

BELL X-1
Caratteristiche “fisiche” del velivolo BELL X-1. Credits: baronerosso.it

L’X-1 aveva struttura approssimabile ad una monoscocca (cioè basata su ordinate trasversali e correntini longitudinali, così che il rivestimento potesse assorbire parte dei carichi strutturali). È stato realizzato con l’impiego di leghe leggere in alluminio. Presenta una forma assai particolare: riprende, infatti, le sembianze di un proiettile (nella fattispecie un calibro .50 in), in quanto rappresentava uno dei pochi oggetti dell’epoca noti per avere una traiettoria stabile anche a velocità supersonica.

BELL X-1
La cabina di pilotaggio era stata inserita all’interno della fusoliera. Credits: airandspace.si.edu

La forma “a proiettile” è garantita dalla presenza della cabine di pilotaggio all’interno della fusoliera, ed era accessibile tramite un piccolo portello realizzato nel lato destro del velivolo. Per alleggerire ulteriormente il velivolo, esso non venne dotato di seggiolino eiettabile.

Il sistema propulsivo era costituito dal motore a razzo XLR-11 (prodotto dalla Reaction Motors). Il motore prevedeva una miscela di alcol etilico ed acqua che veniva fatta reagire con ossigeno liquido. Ognuna delle quattro camere di combustione genera una spinta di 6672 N, e potevano essere attivate indipendentemente l’una dalle altre. La spinta totale massima era, quindi, di 26688 N.

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Gianmarco Vallettahttp://aerospace.closeupengineering.it
Laureato alla triennale di Ingegneria Aerospaziale presso l’Università degli Studi di Napoli - Federico II. Dopo la maturità ha svolto i più svariati lavori, da Discontinuo dei Vigili del Fuoco a Bagnino. E' apparso sul “Venerdì di Repubblica” e su "Lo Stradone" grazie alla pagina Facebook "Ingegneria del Suicidio", di cui è fondatore e ideatore.