طائرات إكس هي فئة من الطائرات التجريبية المصممة لاختبار وإظهار الابتكارات الجديدة في الطيران – تم إنشاء بعضها لناسا ، والبعض الآخر لداربا أو الجيش الأمريكي. طار تشاك ييغر أول طائرة X-plane ، X-1 ، في الأربعينيات من القرن الماضي ، وكانت أول طائرة تطير أسرع من سرعة الصوت. على مدى عقود ، تجاوزت هذه الطائرات حدود ما يمكن للبشر القيام به في الهواء. فيما يلي بعض المنتجات الأكثر غرابة من أموال دافعي الضرائب ، تلك التي تربك فهمنا النموذجي لشكل الطائرة.
كانت Stiletto هي أول غزو لوكالة الفضاء الأمريكية (ثم NACA) في الطائرات المصممة لرحلات الأسرع من الصوت المستمرة. وهكذا صممت NACA المركبة لتكون ديناميكية هوائية للغاية ، وذات أنف طويل مدبب وجسم ضيق. سميت الطائرة بالحذاء ، لكنها أيضًا تشبه إلى حد كبير قناع طبيب الطاعون. (على الرغم من أنك يجب أن تعترف ، فإن “X-3” المرسومة على أنفها تبدو وكأنها خط قبل عام 1954 بفترة طويلة). كانت NACA تأمل في أن تتمكن X-3 من الوصول إلى سرعات تصل إلى Mach 2 ، أو ضعف سرعة الصوت ، على الرغم من أنها لم تحقق هذا الهدف أبدًا.
تبدو هذه الطائرة وكأنها مستوحاة من ضفدع ساجد. كانت X-36 عبارة عن مركبة غير مأهولة تم تصميمها لعرض نوع من الطائرات المقاتلة اللامعة التي يمكن المناورة بها بشكل خاص في الهواء. بدون الذيل النموذجي في مثل هذه الطائرات السريعة ، تبدو X-36 من فوق مثل شيفرون أكثر من الحرف الصغير الكلاسيكي. تم بناء الطائرة X بمقياس ربع ، ووزنها يصل إلى 1،245 رطلاً – تقريبًا مثل الدب الأشيب. تم بناء طائرتين فقط من طراز X-36 ، وطارت طائرة واحدة فقط ، وفقًا لـ المتحف الوطني للقوات الجوية للولايات المتحدة.
للوهلة الأولى ، يبدو تصميم الطائرة هذا طبيعيًا تقريبًا. إنه يحتوي على جناحين – أكثر مما يمكن أن يقال عن بعض الطائرات الأخرى في عرض الشرائح هذا – وقمرة قيادة للطيار. أين ينقسم X-57 Maxwell في كيفية تشغيله. إنها طائرة كهربائية بالكامل ، مع بطاريتي ليثيوم مخبأتين بعيدًا في مقصورتها ، وهي الأولى لناسا ونذير أمل في حدوث تغييرات مستقبلية في الطاقة أثناء الطيران. يحتوي Maxwell أيضًا على 14 مروحة ، والتي من المحتمل أن تكون 10 على الأقل أكثر مما تعتقد عادة للطائرة. مهندس طيران يعمل على متن طائرة كهربائية لـ Gizmodo في عام 2021 أن X-57 يمكن أن يكون “المد الذي يرفع كل القوارب … أو جميع الطائرات.” مع أول رحلة لها في ربيع عام 2022 ، نأمل أن نتعلم المزيد قريبًا.
إن Bell X-5 أنيق للغاية – يبدو في الغالب طبيعيًا ، وربما حتى أكثر من X-57 Maxwell – ولكن عندما يكون في الهواء ، تتغير الأشياء. كانت الطائرة هي أول طائرة يمكنها تغيير اكتساح جناحيها منتصف الرحلة. بعبارة أخرى ، فإن Bell X-5 عبارة عن محول ، يتغير من طائرة تطير بسرعة إلى طائرة تطير بسرعة كبيرة. تم تصميم X-5 في منتصف الخمسينيات من القرن الماضي ، مما مهد الطريق للطائرات المستقبلية بتصميمات اكتساح الأجنحة ، مثل F-111 و Grumman F-14 Tomcat. وبهذه الطريقة ، فإن Bell X-5 فعل ما يجب أن تفعله أي طائرة تجريبية ناجحة: عرض فائدة التصميم الجديد أو التكنولوجيا بشكل جيد بما يكفي لإدماجها في الطائرات المستقبلية.
هذه الطائرة X ، التاسعة والعشرون من اسمها ، بنيت على ابتكارات الأجنحة المكسورة لـ X-5 لكنها دمجتها في طائرة أكثر حداثة لمدة 30 عامًا. تم إطلاق X-29 لأول مرة في عام 1984 ، وكان لها أجنحة مائلة للأمام تبدو غير منطقية. كما اتضح ، فإن الاكتساح الأمامي والأجنحة الصغيرة – الأجنحة الصغيرة أمام الأجنحة الرئيسية للطائرة – يقللان السحب ، ويسرعان العبور عبر الهواء. لسوء الحظ ، فقد جعل X-29 غير مستقر بطبيعته –وفقًا لـ DARPA، “أكثر الطائرات غير المستقرة من الناحية الديناميكية الهوائية التي تم تصنيعها على الإطلاق.” عذرًا! جلبت الطائرة أيضًا اختراقات أخرى ، بما في ذلك نظام رقمي جديد للتحكم في الطيران وأجنحة من ألياف الكربون ، مما سمح للطائرة الخفيفة نسبيًا بأن تكون أكثر قدرة على المناورة.
في قائمة مليئة بالطائرات الفائقة والتي تحطم الأرقام القياسية ، قد يجادل الكثيرون بأن X-15 تتفوق عليهم جميعًا. الطائرة عبارة عن صاروخ به قمرة قيادة ، حيث يمكنها تحقيق سرعات تفوق سرعتها سرعة الصوت (5 ماخ ، أكثر من خمسة أضعاف سرعة الصوت) ويجب إسقاطها من الطائرة قبل الهبوط بمفردها. تم تصميم الطائرة X-15 في الخمسينيات وتم إطلاقها في الستينيات ، وتم بناؤها لاختبار حدود الرحلة ؛ انها ارتفاع قياسي في الرحلة تم تعيينه على ارتفاع يزيد قليلاً عن 350.000 قدم (67 ميلاً) فوق سطح الأرض. طورت X-15 فهم ناسا (وقبل ذلك بقليل NACA) لكيفية القيام بذلك بناء الطائرات للتعامل مع الضغوط ودرجات الحرارة المختلفة عندما تحركت الطائرة بسرعات قياسية وانزلقت بعد أن توقف صاروخها عن دفعها. الطائرة دليل على أن التصميم الغريب يمكن أن يكون عمليًا أيضًا.
X-24 ليس لديها أجنحة. ومع ذلك ، هناك ، تحلق على ارتفاعات مذهلة فوق كاليفورنيا. كانت واحدة من آخر “أجسام الرفع” التي صممتها وكالة ناسا لإظهار كيف يمكن للطيارين أن يبحروا بهذه المركبات التي ليس لها أجنحة عائدة إلى الأرض من الفضاء. كان X-24 الأصلي عبارة عن شكل دمعة بصلي الشكل ، لكن X-24B (في الصورة أعلاه) تحول إلى شكل مكواة مضغوطة. كان التصميم سليمًا من الناحية الديناميكية الهوائية ، وكانت الطائرة تنزلق بدون قوة على الأرض بسرعات تزيد عن 1000 ميل في الساعة. إذا قلت للتو “شرير” بصوت عالٍ ، فأنت على حق.
تم استدعاء Hyper-X لأنه طار بسرعة تزيد عن خمسة أضعاف سرعة الصوت. الطائرة X 43 في كتالوجات الحكومة ، كانت أول من أظهر دفع سكرامجت ، حيث يظل تدفق الهواء عبر محرك السيارة بسرعات تفوق سرعة الصوت. هذا يسمح للمركبة بالاستمرار في التحرك بسرعات عالية للغاية ، مثل عرضت X-43 مرتين؛ مرة واحدة في مارس 2004 عندما حلقت بسرعة 6.83 ماخ ، متجاوزة الرقم القياسي الذي حققته الطائرة الصاروخية X-15 ، ومرة أخرى في نوفمبر 2004 عندما حلقت بسرعة مذهلة تبلغ 9.6 ماخ – ما يقرب من 7000 ميل في الساعة. الآن ، عمل محرك X-43 لمدة 10 ثوانٍ فقط ، لذا فإن الحفاظ على الطيران بهذه السرعات مسألة أخرى.
تعد X-33 غريبة ، حيث تم تصميمها في أواخر العقد الأول من القرن الحادي والعشرين لفكرة أننا بدأنا فقط في رؤية المرحلة التالية خلال السنوات القليلة الماضية. صممت شركة لوكهيد مارتن X-33 على شكل إسفين لتكون مركبة إطلاق قابلة لإعادة الاستخدام ، لها آثار تجارية. (يبدو مألوفًا لأي أفكار سمعتها تطفو مؤخرًا؟) على الرغم من أنها لم تخرج كثيرًا عن المرحلة المفاهيمية (فعلت وكالة ناسا اذهب إلى أبعد من الاختبار مواد الحماية الحرارية الخاصة بها في عام 1998) ، كانت الخطة أن تكون X-33 طائرة فضائية غير مأهولة تنطلق عموديًا وتهبط على الأرض أفقيًا. كان البرنامج تم إلغاؤها في أوائل العقد الأول من القرن الحادي والعشرين بعد أن لم يتمكن المهندسون من حل المشكلات الفنية المتعلقة بخزان وقود الهيدروجين السائل في الطائرة.
تم تصنيع X-48 في أواخر القرن الحادي والعشرين لاختبار شكل جديد للطائرة يمكن أن يكون أكثر هدوءًا وصديقًا للبيئة من التصميمات الحالية. على مدار ست سنوات من الاختبار، تم اعتباره نجاحًا باهرًا من قبل المشاركين في المشروع. على شكل شيفرون (أو شعاع مانتا ، بالنسبة لمن يميلون أكثر من الناحية المائية) أظهر X-48 تصميمًا يسمى “ جسم الجناح الهجين ” ، حيث أجنحة وجسم الطائرة متماثلان نوعًا ما. في اختبارها ، وجدت وكالة ناسا أن الطائرة كانت قادرة على الطيران بكفاءة أعلى في استهلاك الوقود وضوضاء أقل من الطائرات الحالية. في حين أن هذا لا يعني أننا سنطير جميعًا بأشعة مانتا المعدنية الكبيرة ، هذا هو الحال ربما يقصد أن الطائرات المستقبلية قد يكون لها شكل مختلف قليلاً عما هي عليه اليوم.
منذ قطعها الأولي للمعادن في عام 2018 حتى الآن ، لا يزال إنتاج X-59 قيد التنفيذ إلى حد كبير ، لكنه يتماشى مع X-57 كواحد من أكثر طائرات X إثارة قيد التطوير حاليًا. X-59 هو أساسًا ما كانت الطائرة X-3 Stiletto و X-15 تتجه نحوها: طائرة أسرع من الصوت يمكنها الطيران بدون دوي صوتي. يبلغ طول أنفها وحده 30 قدمًا ، ويتم تصور السماء أمام قمرة القيادة على شاشة كمبيوتر بدقة 4K تسحب المرئيات من الكاميرات المثبتة على جانبي الأنف. (إذا نظر الطيارون إلى أسفل مقدمة الطائرة وهم عارية ، فلن يتمكنوا من رؤية السماء أمامهم). تم تعيين الاختبارات الأرضية للبدء في تكساس في أوائل عام 2022، وتخطط ناسا لتحليق الطائرات فوق المجتمعات في عام 2024 لمعرفة ما إذا كان يمكن سماع دوي اختراق الصوت على الأرض. حتى لو لم تقلع الرحلة الأسرع من الصوت مرة أخرى – طائرة كونكورد RIP – فهذا الشيء رائع.
