Dünyanın En Hızlı İnsanlı Araştırma Uçağı: North American X-15
x-15; north american firmasının ürettiği yaklaşık olarak mach 6.7 (7200km/s) hızına çıkabilen, kendisine ait hız rekorunu nasa'nın x-43a'sına kaptırmış, uçaktan ziyade sanki bir roketi andıran mamafih b-52 stratofortress'den bu şekilde fırlatılan 50 feet uzunluğunda, 22 feet kanat açıklığına sahip hipersonik uçaktır. bu özellikleri ile kendisine havacılık dünyasının speedy gonzales'i diyebiliriz.
x-15 günümüzde sadece bazı görsellerde karşımıza çıkan, ismi anıldığında yukarıda verdiğim bir iki temel özelliğinden bahsedilip zamanında kırdığı hız rekorlarından dolayı yüzeysel olarak tanınmış bir uçak. halbuki yazının ilerleyen kısımlarında yer vereceğim ve bu uçağın 12 test pilotundan biri olma şansını yakalamış astronot neil armstrong'un ay yüzeyine indikten sonra söylediği "kendisi" için küçük ama "insanlığımız" için büyük olan o ilk adımın atılması için yapılan uzay araştırmalarında hatırı sayılır miktarda veri sağlamış emektar bir uçaktır. bu verilere ait tüm araştırmalar amerikanın resmi ve özel kurumları işbirliği ile x-15 programı adı altında yapılmıştır.
araştırmalarıma göre x-15 programının ve uçağının ilk konsept tasarımları 1952 yılına dayanıyor. amerikanın ulusal havacılık danışma komitesi önderliğinde mevcut uçakların, ulaşabildiği ses hızına yakın ve altındaki hızlardan (1 mach) mach 3.2 seviyelerine ulaştırılması ve buna yönelik bir araç tasarlanması için çalışmalara başlanıyor. bu noktada nasa'nın amacı uzay uçuşu ve bunun olası sonuçları hakkında daha kapsamlı araştırmalar yapmak ve veri elde etmek. 2 yıl sonra naca x-15'in temel teknik özelliklerini belirleyip amerikan hava kuvvetleri ve deniz kuvvetlerine sunuyor ve ardından naca, navy ve usaf x-15 projesi için eylül 1954'te ortak mutabakata varıyorlar. ardından hava kuvvetleri 1955'te 3 adet x-15 araştırma uçağının geliştirilmesi için north american firmasını seçiyor.
north american firmasından baş proje mühendisi charles feltz önderliğindeki ekip ilk tasarımları ve laboratuvar deneylerini yapıyorlar. ilk temel x-15 uçağı (daha sonra 2. uçakta bazı değişiklikler yapılıyor) tek kişilik, orta kısımdan tek kanatlı olarak tasarlanmış olup amacı hipersonik hızlarda (yaklaşık 5 mach) ve yüksek aerodinamik sıcaklık oranlarında uçağın stabilitesini, kontrolünü ve diğer fiziksel olgularını test etmek. uçağı bu hızlara ulaştıracak roket motoru thiokol chemical şirketinin roket tasarım bölümü olan reaction motors tarafından yapılmakta. x-15 başlarda 16,380 lb'lik itme gücüne sahip çift xlr-11 motorlarını kullanırken, daha sonra 57,000 lb itiş üreten, gaz koluyla ayarlanabilir xlr-99 motoruna geçiş yapmıştır.
x-15, yoğun atmosferik koşullardaki uçuşlar için geleneksel aerodinamik kontrolleri kullanıyor. burnu sağ ve sola hareket ettirmek için dikey sabitleyici üzerindeki kontrol dümenleri kullanılırken, aşağı ve yukarı hareket yahut senkronize biçimde farklı yuvarlanma hareketleri için kuyruk kısmındaki yatay yüzeyleri kullanır. dünya atmosferinin dışındaki ince havadaki uçuşlar için x-15'in bir reaksiyon kontrol sistemi mevcuttur. uçağın burun kısmındaki hidrojen peroksit itişli roketler x-15'e yatay ve dikey eksenli hareket ve sağa-sola dönüş hareketleri sağlarken kanatlar ise yatış hareketlerini sağlıyor. x-15'in dış kısmı atmosfer sınırları içerisindeki yüksek aerodinamik ısınmaya dayanabilmesi için inconel x adlı bir nikel-krom ısı emici ile kaplanmış. kabin ise alüminyumdan yapılmış ve dış gövdeden tamamen izole edilmiş.
x-15 uçağı tamamlandıktan ve program dahilinde ilk kez nasa'ya teslim edildikten sonra 3 araçla birlikte toplamda 199 uçuş görevi yapılmıştır. ilki 8 haziran 1959' da scott crossfield tarafından takatsiz bir şekilde yapıldıktan sonra 1960'daki ilk xlr-99 roket motorlu uçuşu da yine kendisi gerçekleştirmiştir. en yüksek hıza 1967 yılında amerikan hava kuvvetlerinden william j. knight ( 6.7 mach) ulaşıyor. bu uçuşların 7 tanesini de hepimizin yakinen tanıdığı nasa astronotumuz neil armstrong gerçekleştiriyor. verilere göre kendisi 5.74 mach hızına ulaşmış. yine program dahilinde nasa'nın 3 pilotuna atmosfer sınırlarını aştıkları için astronot kanatları verilmiş.
x-15'in naçizane kendisi ve programı başlangıç kısmında belirttiğim hız rekorları da dahil uzay araştırmaları ekseninde geleceğe yön verecek onlarca bilimsel ve teknik gelişmeye ön ayak olmuştur. bilhassa gemini, mercury, apollo projeleri ve uzay mekiği gibi insanlı uzay uçuş programları için yukarıda yer verdiğim hipersonik hava akışı, aerodinamik ısınma, hipersonik hızlarda kontrol ve bunların insan fizyolojisine etkileri gibi konularda çok önemli veriler elde edilmiştir. örneğin ilk defa bir hava aracının aerodinamik kontrollerden çıkıp, uzayda duruş kontrolünü sağlayabilmek için reaksiyon kontrollerine ve bu kontroller vasıtası ile tekrar atmosfere girip aerodinamik kontrollere geçişi başarılı bir şekilde yapılmıştır. aynı zamanda bu uzay uçuşlarında pilotun korunması için ilk pratik tam basınç giysisi de kullanılmıştır. araştırmacılar x-15 pilotlarının kalp atışlarının bu uçuşlar sırasında 145 ile 185 arasında olduğunu ölçmüşler. diğer hava araçlarındaki normal kalp atış hızlarının 70-80 arası olduğu düşünüldüğünde stres faktörünün bu değerlere etkisinin ne derece etkili olduğu ispatlanarak gelecekteki mekik görevlerini idare edecek pilot ve astronotların olası psikolojik davranışlarına yönelik veri sağlamıştır.
görüldüğü gibi amerika'nın uzay yarışındaki başarısı tesadüf ve şanstan ziyade araştırma ve geliştirme sonucu uzun yıllar elde edilen verilerin sentezlenerek nasıl sonuca varıldığına çok güzel bir örnek teşkil etmektedir. zira yazının bütünü oluşturan x-15 programı ve türevleri daha sonraki ay görevlerine ön ayak olmuş, ay görevleri sonucu elde edilen bilgi ve veriler uzay araştırmalarında apayrı bir sayfa açmış, özellikle atmosfer dışına yapılan görevler minimum hata düzeyine indirilmiş, dünyanın yörüngesinde futbol sahası büyüklüğünde bir uluslar arası uzay istasyonu oluşturulmuş, mars'ın başını çektiği bir çok gezegene rover'lar gönderilmiştir. tüm bu kümülatif ilerlemenin sonucu olarak belki de çok uzak olmayan bir gelecekte mars'a insanlı bir görev yapılıp hepimizi heyecanlandıran yeni keşiflere yelken açılacak.
kaynaklar:
https://www.nasa.gov/…s/factsheets/fs-052-dfrc.html
https://en.wikipedia.org/wiki/north_american_x-15