Na década de 1960, o tema dos aviões espaciais era muito popular. Em vários países, esses programas evoluíram de muitas maneiras. Um deles foi o programa americano START - Spacecraft Technology and Advanced Re-Entry Tests. O START foi lançado em agosto de 1964 por iniciativa da Força Aérea dos Estados Unidos e incorporou os resultados dos programas dos foguetes X-15 e X-20. Além disso, o trabalho foi usado para estudar a entrada nas camadas densas da atmosfera das ogivas de mísseis balísticos. Os militares dos EUA estabeleceram uma meta global - combinar desenvolvimentos anteriores e desenvolver um avião espacial que possa entregar uma carga útil na órbita da Terra. Uma vez que os clientes eram militares, é claro, as armas nucleares foram concebidas como uma "carga útil".
Em 1966, o projeto do avião espacial experimental SV-5D estava pronto. O desenvolvimento deste dispositivo foi realizado pela filial de Baltimore da empresa Martin. O desenho do casco era bastante original. Três estabilizadores verticais foram equipados com lemes. O avião espacial era um cone duplo com uma superfície inferior plana e um par de asas estabilizadoras curtas, que foram montadas em um grande ângulo. O terceiro estabilizador foi montado perpendicularmente à fuselagem traseira. O controle do pitch era realizado por elevons, os quais eram acoplados diferencialmente para controlar a manobra de roll. A estrutura da parte frontal da fuselagem é quase esférica. Os modelos pesavam 399-408 kg. As dimensões também eram pequenas: a envergadura era de 1,22 mm, o comprimento era de 4,22 m.
Modelo SV = 5D "Prime"
Foi assumido que o avião espacial SV-5D seria lançado em órbita pelo porta-aviões e, após completar a tarefa de vôo, iria descer independentemente com um pouso semelhante ao de um avião. Tendo experiência em voos nos modos de entrada na atmosfera, quando a proteção de ablação é parcialmente destruída, e o controle dos lemes aerodinâmicos perde sua eficácia, foi proposto o uso de bicos de jato.
No primeiro estágio de teste, o SV-5D deveria incluir apenas lançamentos não tripulados com uma carga de 0,5-0,9 toneladas. Simultaneamente aos testes hipersônicos, foi decidido realizar testes de voo de um grande SV-5D tripulado para controlabilidade e estabilidade em modos de voo subsônicos e para exercícios de pouso.
O primeiro protótipo SV-5D (também conhecido como "Prime") não foi tripulado em 21 de dezembro de 1966. Na verdade, o carro era um modelo para testes aerodinâmicos pesando 405 kg. O primeiro lançamento do aparelho acabou em acidente. O avião espacial, lançado pelo veículo lançador Atlas SLV-3 ao longo de uma trajetória balística suborbital, caiu no oceano após entrar na atmosfera. O dispositivo não pôde ser salvo. A causa do desastre não foi divulgada. O lançamento do segundo aparelho, ocorrido em 5 de março de 1967, também fracassou. Apenas o terceiro modelo não tripulado, lançado em 19 de abril, após ser gravemente queimado, pousou no local calculado. Apesar disso, os resultados obtidos foram bastante encorajadores. O avião espacial, após se separar do porta-aviões, atingiu a velocidade de 28.157 km / h sem consequências graves. Durante a descida, a uma altitude de 45.000 pés, a velocidade diminuiu para M = 2, o pára-quedas de frenagem se abriu. O SV-5D caiu e foi recolhido por uma aeronave de transporte C-130.
Enquanto os testes estavam sendo realizados, Martin, por iniciativa própria, desenvolveu mais duas variantes do avião espacial - o SV-5J, um de treinamento equipado com um motor a jato de ar e o SV-5P, um tripulado projetado para uso orbital voo. Mas, no final de 1967, o programa START mudou muito, o que se tornou o motivo da mudança nas designações. Como resultado, o SV-5D recebeu a designação X-23, e o SV-5P modificado foi designado o índice X-24. Foi feita uma tentativa de vincular o desenvolvimento do programa com o projeto da estação orbital do Laboratório de Orbita Tripulada (MOL), que foi planejada para ser lançada em órbita em 1969.
O X-24 passou por uma série de melhorias. As mudanças não foram de natureza global. Eles estavam relacionados principalmente ao aprimoramento dos equipamentos e qualidades aerodinâmicas. O projeto atualizado recebeu a designação X-24A. As dimensões gerais foram: comprimento - 7,5 metros, diâmetro - 4,2 metros. O peso de vôo foi igual a 5.192 kg, dos quais 2.480 kg caíram no combustível. O combustível consistia em oxigênio líquido e álcool. O empuxo máximo do motor de foguete XLR-11 instalado no Kh-24A foi de 3845 kg. Tempo de trabalho contínuo - 225 segundos.
The Martin X-24A
O avião espacial X-24A era um modelo de nave - os americanos não iriam lançá-lo ao espaço. A aeronave tinha por objetivo estudar as possibilidades de pouso em altas velocidades de grandes altitudes e estudar as características de voos supersônicos na alta atmosfera. Em 17 de abril de 1969, foi realizado o primeiro vôo do protótipo do foguete. O primeiro vôo com o motor ligado foi realizado em 19 de março de 1970.
Como outros veículos de cruzeiro equipados com motores de foguete, o Kh-24A não poderia decolar sozinho. A este respeito, o avião espacial foi entregue a uma determinada altura sob a asa de um bombardeiro B-52. Após descer do porta-aviões, o piloto ligou o motor do foguete e fez um pouso independente no campo de aviação. Apesar de seu número mínimo de peças salientes e design futurista, o Kh-24A foi capaz de atingir uma velocidade de apenas M = 1, 6 e chegar ao teto de 21, 8 km. Essas características, mesmo para um protótipo, são bastante modestas.
Apenas três pilotos estiveram envolvidos na pilotagem do X-24A: Jerold Gentry, John Menkey e Cecil Powell. O avião espacial X-24A voou 28 voos para o AFFTC (Air Force Flight Research Center) na Edwards Air Force Base, Califórnia. 18 voos foram realizados com partida do motor. O último vôo foi realizado em 4 de junho de 1971. Os trabalhos posteriores no SV-5 e suas atualizações foram reduzidos em favor de um projeto mais promissor.
Especificações X-24A:
Envergadura - 4, 16 m;
Comprimento - 7,47 m;
Altura - 3,15 m;
Peso da aeronave - 2964 kg;
Peso máximo de decolagem - 4833 kg;
Tipo de motor - Thiokol XLR11-RM-13;
Impulso - 3620 kgf;
Velocidade máxima - 1670 km / h;
Teto de serviço - 21764 m;
Tripulação - 1 pessoa.
O veículo aeroespacial X-24V foi significativamente diferente dos protótipos SV-5, X-24 e X-24A. A aparência foi distinguida por formas mais "nítidas". O conceito aerodinâmico foi redesenhado graças aos esforços do Laboratório de Dinâmica de Voo da Força Aérea. O resultado é uma espécie de "ferro voador" com uma "bolha" na copa da cabine no meio da fuselagem. O comprimento do aparelho era de 11,4 metros, o diâmetro de 5,8 metros. Peso de vôo aumentado para 6258 kg (peso do combustível 2.480 kg). O tempo de operação do motor não mudou, mas o empuxo aumentou para 4.444 kg. Além do motor principal, foram instalados dois motores especiais para foguetes de pouso LLRV (empuxo 181 kgf).
Em 1º de agosto de 1973, Bill Dana fez o primeiro vôo planado no X-24B. Anteriormente, ele participou de testes do avião-foguete Kh-15A. além dele, participaram do programa de testes: John Mankey (16 surtidas), Macle Love (12 surtidas), William Dana, Einar Enevoldson, Thomas McMurtry, Francis Scobie (2 surtidas).
X-24B
No total, o Kh-24V fez 36 voos, dos quais 12 estavam planejando. O último vôo ocorreu em 26 de novembro de 1975. Infelizmente, os resultados obtidos durante os testes não corresponderam às expectativas. A velocidade máxima não ultrapassava 1873 km / h, o teto era de 22.590 m. O Kh-24V, como seus predecessores, subiu à altura usando o bombardeiro B-52.
Especificações X-24B:
Envergadura - 5, 80 m;
Comprimento - 11,43 m;
Altura - 3,20 m;
Peso vazio - 4.090 kg;
Peso máximo de decolagem - 5900 kg;
Tipo de motor - Thiokol XLR11;
Impulso - 3630 kgf;
Velocidade máxima - 1872 km / h;
Teto de serviço - 22.600 m;
Tripulação - 1 pessoa.
O programa de testes não foi concluído, pois naquela época o programa de espaçonaves reutilizáveis do Ônibus Espacial foi iniciado, bem como o projeto do sistema aeroespacial de lançamento vertical de dois estágios X-24 mais Titan III.
Eles também interromperam o programa de desenvolvimento do modelo X-24C aprimorado. Seu desenvolvimento foi realizado em 1972-1978. Um dos modelos X-24C foi planejado para ser equipado com um par de motores ramjet, o outro - com um motor de foguete de propelente líquido XLR-99, anteriormente usado para o avião-foguete X-15. Os projetistas da empresa Martin planejaram realizar testes com 200 voos. Foi assumido que o X-24C atingirá uma velocidade de M = 8, mas os $ 200 milhões exigidos para a pesquisa não foram alocados.
Até agora, apenas um aparato do programa sobreviveu - o protótipo X-24V, exibido no Museu Nacional da Força Aérea dos Estados Unidos na Base Aérea de Wright-Patterson.
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