Questo post si inserisce in una serie che vuole trarre spunto dal post presentato la scorsa settimana, riguardante il lancio in caduta libera ad oltre Mach1 effettuato da Felix Baumgartner, per discutere insieme di alcune ricerche che stanno venendo portate avanti dalla NASA riguardo il volo in condizioni ipersoniche, ma prima di affrontare in dettaglio tale argomento facciamo alcuni passi indietro…
UN PERSONAGGIO PARTICOLARE PER UN OBIETTIVO PARTICOLARE
La propulsione aerea, fino alla seconda guerra mondiale compresa, era sostanzialmente circoscritta all’impiego di eliche azionate da motori alternativi, ovvero dei classici motori a pistoni opportunamente progettati per l’impiego aeronautico, soluzione che al giorno d’oggi è limitata solo ai piccoli aerei da turismo, e pertanto le velocità raggiunte dagli aerei erano fortemente limitate rispetto al presente.
Rara eccezione per l’epoca fu la comparsa, nello scenario del secondo conflitto mondiale, del velivolo Tedesco Messerschmitt Me262, aereo per certi aspetti rivoluzionario in quanto primo esemplare di aereo a reazione, dotato per la sua propulsione di motori Turbogetto (ovvero delle Turbine a Gas, delle quali abbiamo parlato lungamente in molti post in riferimento alla produzione di energia elettrica).
Tale aereo non è stato in assoluto l’unico sviluppato, in quanto studi avanzati (e velivoli funzionanti) vennero sviluppati anche dagli Inglesi, ma il Messerchmitt Me262 fu l’unico a venire impiegato nel conflitto, seppure nelle sue battute finali.
Tale sistema di propulsione permetteva indubbi vantaggi e di lì a poco avrebbe soppiantato la propulsione ad elica, ma non è questo l’argomento portante del post di oggi (anche se di motori aeronautici avremo modo di riparlarne in seguito).
La fine della guerra non terminò di stimolare la ricerca in campo aeronautico, ed in particolare aldilà dell’oceano si ebbe un forte sviluppo sul fronte degli aerei a reazione dotati di turbogetto, ma il grande traguardo da superare era ancora davanti, la barriera del Suono…
In quell’epoca l’organizzazione governativa USA che si occupava delle ricerche aeronautica era denominata NACA (National Advisory Committee for Aeronautics) e sotto questo ente vennero finanziate delle ricerche rivolte allo sviluppo di un velivolo in grado di superare la velocità del suono (Mach1), ovvero circa 1235 Km/h ad una quota di circa 13.700 m.
Pilota di tale velivolo, sviluppato e costruito dalla Bell e denominato Bell X-1 è stato un personaggio piuttosto singolare dell’aeronautica militare Americana, Charles Elwood “Chuck” Yeager.
Probabilmente “Chuck” Yeager è uno dei volti delle forze armate USA più noti al grande pubblico, insieme sicuramente al Generale Douglas MacArthur (costantemente immortalato mentre fuma la sua celebre pipa di pannocchia alla quale è stato dato il suo nome), ed (probabilmente grazie al rinnovato interesse dato dall’impresa del progetto RedBull Stratos) al Colonnello Joseph Kittinger ).
Il 14 Ottobre 1946, pur con due costole fratturate due giorni prima a causa di una caduta da cavallo (e taciute ai responsabili del progetto), Yeager pilotò il singolare velivolo (più simile ad un razzo, anche per quanto riguarda la propulsione) superando la fatidica barriera di Mach1 ed attestandosi a Mach1.06.
IL PRIMO VELIVOLO SUPERSONICO – BELL X1
Il Bell X-1 era inizialmente denominato XS-1, acronimo di Experimental Supersonic, ed era figlio di un progetto sviluppato in collaborazione tra la NACA, lo US-Army (o meglio, con lo USAF – US Air Force) e la Bell, che aveva come scopo quello di raccogliere informazioni sul volo in condizioni transoniche, ovvero condizioni di transizione tra il volo subsonico ed il volo supersonico vero e proprio.
Il velivolo era dotato di un motore a razzo (un endoreattore) e necessitava di venire portato in quota da un vettore e “sganciato” analogamente ad un razzo, prima di potere proseguire il volo autonomamente fino alla velocità massima.
(il Bell X-1 in volo)
(la fase dello “sgancio” del Bell X-1 dal Boeing B-29 operante come vettore)
In condizioni transoniche il velivolo è sottoposto ad un regime fluidodinamico fortemente critico in quanto alcune parti si trovano in regime supersonico mentre altre ancora in subsonico, a causa delle differenti velocità locali del flusso intorno al velivolo, e da tali condizioni si originano sollecitazioni meccaniche rilevanti oltre che condizioni fluidodinamiche che possono mettere in crisi la manovrabilità del velivolo.
Il volo che ha permesso il superamento di Mach1 non è stato il primo, bensì il 50esimo di una serie di voli finalizzati allo svolgimento delle attività di ricerca, e non è stato nemmeno l’ultimo per il progetto e per il suo celebre pilota, infatti una volta superato Mach1 l’asticella è stata alzata a Mach2, sebbene questa sia per certi versi un’altra storia ma che merita di essere almeno brevemente raccontata.
IL PROGETTO DOUGLAS D-558 CONTRAPPOSTO AL BELL X-1
Se la Bell, in collaborazione con la NACA e lo US-Air Force portava avanti il proprio progetto, la stessa NACA in collaborazione con lo US-Navy e la Douglas portava avanti un progetto parallelo avente come velivolo di riferimento il Douglas D-558 nelle sue varianti.
Tale velivolo era per certi versi analogo al X-1, trattandosi sempre di un velivolo più simile ad un razzo che ad un aereo, sebbene rispetto al X-1 era dotato di ali a freccia e vide l’impiego sia di un motore turbogetto che di un endoreattore, permettendo quindi alle versioni dotate di turbogetto di decollare autonomamente da terra.
(il Douglas D-558 in versione II)
“Bruciato” sul tempo dal Bell X-1 nella corsa a Mach1, fu però il progetto D-558, pilotato da Scott Crossfield, a raggiungere e superare per primo Mach2.
Tale evento portò una grande competizione tra i due progetti, al punto che “Chuck” Yeager ed il gruppo della Bell cercarono letteralmente di distruggere tale record mediante una serie di voli che stabilirono vari nuovi record di velocità, raggiungendo (pur se con gravi rischi dovuti alla successiva perdita di controllo del velivolo) il 12 Dicembre 1953 Mach2.44.
Il programma Bell X-1 si chiuse nel 1958 mentre il Douglas D-558 nel 1956, ma i dati raccolti durante quegli anni hanno gettato le basi per l’aeronautica moderna e dato un forte impulso alla nascente attività aerospaziale, ed un segno di tale legame si rileva anche nella nascita della NASA dalle ceneri della NACA.
Con questo breve escursione nella storia pionieristica del volo supersonico si chiude il post odierno, ma vi rinnovo l’invito a continuare a seguirci anche lunedì prossimo, sempre su AppuntiDigitali, sempre con la rubrica Energia e Futuro.
