באותה תקופה גילה פיקוד חיל האוויר עניין מוגבר במתחמי תעופה וחלל מבטיחים למטרות שונות. בפרט, נחקרה האפשרות ליצור חללית לשימוש חוזר המסוגלת לשאת מטען כזה או אחר. כדי לפשט את הפעולה, "מפציצי חלל" כאלה או ציוד אחר היו צריכים לחזור לכדור הארץ באמצעות טיסה אופקית. הפתרון של בעיות כאלה היה קשור בצורך לערוך מחקרים שונים, הן במנהרות רוח והן באמצעות מכונות ניסוי בגודל מלא. במבט קדימה, יש לציין שעבודה בכיוון זה בעתיד הביאה להופעתו של פרויקט מעבורת החלל, שהגיע לפעולה אקטיבית לטובת לקוחות שונים.
מרטין מרייטה X-24A המנוסה בבסיס חיל האוויר אדוארדס
בשנת 1966, נאס"א, חיל האוויר ומרטין מרייטה יישמו יחד את פרויקט המחקר X-23 PRIME. מטרתו הייתה ליצור דגם של מטוס שנבנה על פי שיטת Lifting body ומסוגל לגלוש באטמוספירה העליונה. בדיקות של שלושה מודלים מסוג זה הראו את האפשרות הבסיסית לפתור את המשימות שנקבעו, אולם לשם כך, היה צורך לסיים את הפרויקט הקיים בצורה מסוימת.
לאחר השלמת הניסויים של ה-X-23 הניסיוני, חתמו מינהל התעופה, חיל האוויר ומרטין-מרייטה על הסכם חדש ליצירת מטוס ניסיוני. הפרויקט הבא קיבל את התואר ה"צבאי" הרשמי X-24A. חברת הפיתוח השתמשה בשם העבודה SV-5J. לא היו שמות או כינויים נוספים לפרויקט.
כחלק מפרויקט X-23 הקודם, מה שנקרא. נושא גוף גוף, בצורתו הדומה למטוסים בשיטת "הכנף המעופפת". ממספר סיבות, בפרויקט החדש הוחלט להשתמש בצורה שונה של היחידות הראשיות ומטוסי המיסב. אב הטיפוס הפוטנציאלי X-24A היה אמור להיות בעל צורה בצורת טיפה ללא מטוסים נושאים, עשוי בצורה של כנף מסורתית. יחד עם זאת, השימוש ביחידת זנב מייצבת היה חובה.
תחזיות מטוסים
פרויקט X-24A הציע בניית מטוס עשוי מתכת, המותאם לעומסים מכניים, אווירודינמיים ותרמיים גבוהים. כדי להשיג מאפייני טיסה גבוהים, היה צורך להשתמש בצורה מיוחדת של גוף המטוס והמטוסים. בנוסף, הוצע לצייד את המכונית במנוע רקטי נוזלי בעל מאפייני דחף מספקים. מראה טכני דומה כבר שימש בפרויקטי מחקר קודמים ובאופן כללי, הוכיח את עצמו היטב.
בהתאם למטרות החדשות של הפרויקט ולפרטי הפעולה העתידיים, המטוס החדש קיבל גוף גוף בעיצוב המקורי, שהיה שונה באופן ניכר מ"גופי הנשיאה" הקודמים. לגוף המטוס המוצע כולו מתכת היה רוחב קטן יותר של האף וחלק מרכזי עם גובה גדול יותר. בהקרנה לרוחב, המכונית נראתה כמו פרופיל כנף סטנדרטי, משלים זנב אנכי.
לגוף המטוס הקדמי של ה-X-24A היה צורה קרובה לצורת ציר. מיד מאחורי יריעת החרוזים המעוגלת התפצלו המשטח העליון והחלק התחתון של גוף המטוס ויצרו מבנה עם חתך אליפטי הולך וגדל בהדרגה. לאחר מכן הדפנות גדלו לצדדים, ויצרו מבנה משולש מבחינת התוכנית. החלק העליון של גוף המטוס, בתורו, עלה בצורה ניכרת כלפי מעלה. מיד מאחורי חרוט האף החלה תחתית מיושרת המחוברת בצורה חלקה לצדדים בעזרת חלקים מעוקלים של העור. רוחב החלק השטוח של התחתית גדל לכיוון הזנב. לחלק הזנב של גוף המטוס היה צורה מלבנית בתוכנית עם פרופיל משולש מתחדד. קצה הזנב של גוף המטוס נוצר על ידי פתח מצולע מוקף במטוסי בקרה.
לוח מחוונים
מבחינת הפריסה שלו, גוף המטוס של אב הטיפוס החדש היה תואם לפיתוחים קודמים של תוכנית ה-Lifting body. החרטום ניתנה מתחת לתא הטייס, שמאחוריו היה תא מכשירים. המנוע ומיכלי הדלק הונחו בזנב. חלק מהכרכים האחרים באף ובזנב הועברו לנישות לניקוי ציוד הנחיתה.
בחלק הזנב של גוף המטוס, על דפנותיו, הותקן זוג קליעי טאטוא גדולים עם הקריסה כלפי חוץ. מאחוריהם הוצמדו הגים דו-קטעים גדולים יחסית. במרכז גוף המטוס, בין הקישים הראשיים, היה מישור אנכי נוסף. בניגוד לשני האחרים, הוא לא היה מצויד במעלית. במקביל, הייתה לו זרבובית של אחד מהגי הגז. מתחת לקל המרכזי, בין שני זוגות של עלונים, הוצגו חרירי המנוע הראשי.
כל המיכון וכל ההגאים היו ממוקמים רק בזנב המכונית. הוצע לשלוט על הגובה והגלגול בעזרת שני זוגות של עלונים קבועים בין הקישים. הראשון היה על המשטח העליון של הכנף ובמצב ניטרלי היה המשכו. השני המשיך את התחתית באותו אופן. הגאים אווירודינמיים נוספו על ידי זוג חרירים של מערכות גז של מטרה דומה.
מבט על הצד השמאלי של התא
הטייס היה אמור לעבוד בתא הקדמי המחומם והאטום. בניגוד לכמה דוגמאות קודמות, התא נסגר בפנס אחד גדול, שלא היה מחולק למספר חלקים. כדי לגשת לתא הטייס, הפנס התרומם ואחורה יחד עם חלק גדול למדי של העור. פנס גדול סיפק סקירה טובה, שאפשרה להסתדר ללא זיגוג נוסף בחזית התא.
הטייס הונח במושב הפליטה של הדגם הסדרתי. במקום העבודה שלו היה לוח מחוונים עם כל מכשירי השליטה והניווט, כמו גם כמה לוחות צד. בקרת הטיסה בוצעה באמצעות הידית המרכזית, ידית בקרת המנוע וזוג דוושות. גם בלוח המחוונים ובלוחות הצד היו פקדים רבים עבור כל המערכות המשולבות.
שוב הוצע לצייד את המכונה הניסיונית בתחנת כוח משלה. בגוף המטוס האחורי הוצב מנוע רקטי מסוג Reaction Motors XLR-11 עם דחף של 3600 kgf. ניתן היה להתניע את מנוע ארבעת החדרים בפקודת הטייס ולשנות את הדחף בהתאם למיקום מקל הבקרה. המנוע היה מחובר גם להגי גז.
זנב של X-24A
ה-X-24A קיבל גלגל נחיתה בעל שלוש נקודות המבוסס על רכיבים מהסדרה תְעוּפָה טֶכנוֹלוֹגִיָה. מתחת לתא הטייס היה משענת אף עם שני גלגלים בקוטר קטן. מתחת לשורש הקישים הוצבו זוג תמוכות ראשיות עם גלגלים גדולים יותר. בעזרת כוננים אוטומטיים, כל המתלים הוחזרו לתוך גוף המטוס על ידי הפנייה לאחור. נישות כוסו בכיסויים מלבניים בסידור אורכי.
מדגימות קודמות שנבנו כחלק מתוכנית המחקר, המטוס החדש היה שונה לא רק בצורתו, אלא גם בגודלו. אורך המכונית היה 7,47 מ', הרוחב המרבי היה 3,51 מ'. גובה החניה היה 2,92 מ'. שטח הנשיאה של גוף המטוס הוגדל ל-18,1 מ"ר. המכונית הריקה שקלה 2,88 טון. משקל המראה רגיל - 4,85 טון, מקסימום - 5,19 טון. לפי חישובים, השימוש במנוע רקטי איפשר לטוס במהירות של יותר מ-1650 קמ"ש. התקרה עלתה על 21 ק"מ. טווח טיסת הגלישה, כולל שימוש במנוע רקטי, אינו עולה על 72 ק"מ.
הנפח הקטן של מיכלי הדלק הגביל ברצינות את משך הזמן המרבי של המנוע, וכתוצאה מכך השפיע לרעה על משך הטיסה האפשרי. בשל כך, במסגרת פרויקט Martin Marietta X-24A, כמו בפרויקטי מחקר אחרים, היה צריך להשתמש במטוס נושאת נפרד. מפציץ B-52 שהוסב במיוחד, באמצעות עמוד עם התקני עגינה, היה אמור להעלות את מכונת הניסוי לגובה נתון ולהאיץ אותה למהירות הנדרשת. לאחר מכן, היה צורך לבצע ניתוק, שלאחריו מכונת הניסוי יכולה להשלים באופן עצמאי את תוכנית הטיסה ולחזור לשדה התעופה.
מנוע XLR-11 מקרוב
הרכבה של שלדת המטוס/מטוס הרקטה הניסיוני היחיד, ה-X-24A, הושלמה בתחילת 1969. עד מהרה נמסרה המכונית לבסיס חיל האוויר אדוארדס, ששימש באותה תקופה כשטח הניסויים העיקרי לבדיקת מטוסים חדשים. הבדיקות החלו בבדיקות קרקעיות של המערכות והסרות לאחר מכן של אב הטיפוס על ידי מטוס המוביל. במהלך בדיקות כאלה, ניתן היה לעשות זאת ללא בעיות. לא זוהו פגמי תכנון בולטים, מה שאפשרו להתחיל במבחני טיסה מן המניין.
ב-17 באפריל של אותה שנה, עלה לראשונה מטוס X-24A מנוסה כדי לבצע טיסה עצמאית. לאחר שהמוביל הגיע לגובה של כ-13,7 ק"מ והאיץ ל-763 קמ"ש, אירע ניתוק, וטייס הניסוי ג'רי ג'נטרי השתלט. במהלך הדקות הבאות, הרחפן ירד בהדרגה לאט, תוך שהוא מפגין את היכולות והמאפיינים העיקריים. טיסת הגלישה הסתיימה בגישה מוצלחת למסלול ובנחיתה רכה על גלגלי הנחיתה. באופן כללי, המכונה הניסיונית תפקדה היטב, אם כי ניתן היה לזהות כמה פגמים קלים.
במהלך החודשים הבאים, ג'יי ג'נטרי ועמיתיו השלימו שמונה טיסות נוספות ללא שימוש במנוע. על פי כמה דיווחים, מזמן מסוים אב הטיפוס היה עמוס בנטל שווה ערך למסת הדלק והמחמצן למנוע. במהלך הבדיקות הללו, ניתן היה לחשב את כל ההיבטים העיקריים של הפרויקט החדש ולהכין את המכונית לטיסות הבאות באמצעות תחנת כוח.
טייס המבחן ססיל פאוול ו-X-24A מנוסה
במהלך בדיקות כאלה הצליח הרחפן להגיע למהירויות של עד 819 קמ"ש ולטפס לגובה של 14,3 ק"מ. שני השיאים הללו נקבעו בטיסת הרחיפה האחרונה ב-24 בפברואר 1970. הארוכות ביותר היו הטיסה השלישית (21 באוגוסט 1969) והשביעית (13 בנובמבר). בימים אלה ה-X-24A נשאר באוויר במשך 4 דקות ו-30 שניות.
בדיקות של מטוסי הניסוי בתצורת המטוס נמשכו כ-11 חודשים, ולאחר מכן ניתן היה להתחיל בטיסות מן המניין. לאחר שחרור נוסף מהמוביל, שהתרחש ב-19 במרץ 1970, הבוחן J. Gentry התניע את המנוע והשתמש בו כדי לתפוס מהירות. עלייה משמעותית במהירות הטיסה אפשרה להגדיל את משך התכנון הבא. עם זאת, מכיוון שלא הצליח להאיץ עוד יותר, מטוס הרקטה נחת תוך דקות ספורות. באמצעות המנוע הצליחה המכונית לפתח מהירות של 919 קמ"ש ולטפס לגובה של 13,5 ק"מ. משך הטיסה - 424 שניות.
כחודש לאחר מכן התקיימה הטיסה ה-12, במהלכה האיץ ג'נטרי ל-981 קמ"ש והמריא לגובה של 17,59 ק"מ. ב-17 ביוני התקיימה הטיסה ה-14, שקירבה את הפרויקט לשבירת מחסום הקול. תחת שליטתו של הטייס ג'ון מנקה, האיץ המטוס הרקטי ל-1051 קמ"ש עם גובה טיסה מרבי של קצת פחות מ-18,6 ק"מ.
ב-14 באוקטובר 1970 השלים ג'יי מנקה את טיסת המבחן ה-18. לאחר הניתוק, ה-X-24A המנוסה קבע שיאי גובה ומהירות חדשים. אב הטיפוס המריא לגובה של 20,7 ק"מ והגיע למהירות של 1261 קמ"ש, ושבר את מחסום הקול. בחודשים אוקטובר ונובמבר נערכו שתי טיסות על-קוליות נוספות, במהלכן התקבלו תוצאות חדשות מבחינת גובה טיסה מרבי.
מטוס נושאת B-52 מאפס X-24A ניסיוני. 1 בינואר 1970
הבדיקות נמשכו בסוף ינואר של שנת 1971 שלאחר מכן. מספר שבועות לאחר מכן החלו טייסי ניסוי להסתער על הקו במהירות של 1600 קמ"ש. ב-18 בפברואר (טיסה 23), ג'יי מנקה התגבר עליו והאיץ ל-1606 קמ"ש. בטיסה ה-25 (29 במרץ) הושגה מהירות של 1667 קמ"ש. בעתיד, מטוס ה-X-24A מעולם לא הצליח לנצח את ה"שיא האישי" הזה. בטיסה הבאה ב-12 במאי התקבל הגובה המרבי - יותר מ-21,6 ק"מ.
טיסת הניסוי האחרונה של מכונת ניסוי התרחשה ב-4 ביוני 1971. הפעם הוא האיץ ל-867 קמ"ש בלבד ולא התעלה מעל 16,85 ק"מ. משך הטיסה האחרונה הוא 517 שניות. זה השלים את תוכנית המבחן.
בדיקות של אב הטיפוס Martin Marietta X-24A אפשרו לאסוף כמות גדולה של נתונים על התנהגות המטוס בעת טיסה במהירויות, גבהים ומצבים שונים. בעתיד, מידע זה יכול לשמש בפרויקטים חדשים של תעופה או טכנולוגיית חלל. בנוסף, הופיעה עד מהרה הצעה לאימות מעשי של גרסה אחרת של מטוס בעל מטרה דומה.
מטוסי הרמת גוף: Martin Marietta X-24A, NASA / Northrop M2-F3 ו-Northrop HL-10
בסתיו 1971, אב הטיפוס היחיד שנבנה X-24A הוחזר ליצרן לצורך תיקון ומודרניזציה. בעתיד הקרוב, מומחי נאס"א ומרטין-מרייטה היו אמורים לפתח גרסה חדשה של מטוס עם גוף מטען, המבוסס על עקרונות שונים ובעל קווי מתאר שונים בגוף. על מנת לחסוך כסף ולהאיץ את הבנייה, הוצע לבנות אב טיפוס חדש המבוסס על הישן. העבודה הנדרשת ארכה פחות משנתיים. בקיץ 1973 הועמד למבחן אב טיפוס בשם X-24B. למרות השימוש הרחב ביותר ברכיבים ובמכלולים של המכונה הקיימת, לאב הטיפוס החדש לא היה דמיון בולט אליו.
במהלך השנים הבאות, מומחים מנאס"א וחיל האוויר עסקו בבדיקת אב טיפוס חדש ובקביעת היכולות האמיתיות שלו. בדיקת מטוס ה-X-24B אפשרה ללמוד בקפידה את הגרסה החדשה של תכנית ה-Lifting body ולהסיק מסקנות לגבי סיכוייה האמיתיים.
נוכחותם של ניסיון מסוים ופתרונות מוכחים אפשרו ליישם את פרויקט X-24A ללא בעיות. המכונה הניסיונית הראתה את עצמה היטב והפכה לעמוד מעופף מוצלח מאוד לבדיקת המראה האווירודינמי החדש. לאחר השלמת כל המשימות שהוקצו, ניתן היה לבטל את המטוס היחיד מסוג זה, אך האחראים החליטו להשתמש בו כבסיס לאב-טיפוס של הדגם החדש. בשנת 1973, ה-X-24A המחודש נכנס שוב למבחן ובפעם השנייה עזר למדענים לחקור תוכניות חדשות של מטוסים.
לפי האתרים:
https://nasa.gov/
http://airwar.ru/
http://astronautix.com/
https://airandspace.si.edu/