¿Cómo controló el X-15 la actitud sobre la línea Kármán?

Esta interesante página archivada https://www.webcitation.org/618QHms8h?url=http://www.fai.org/astronautics/100km.asp que encontré en esta respuesta dice:

A principios de la década de 1960, el avión estadounidense X-15 voló hasta 108 km. En esa parte del vuelo era realmente un cohete en caída libre, sin control aerodinámico posible . De hecho, se consideró un vuelo astronáutico, y el piloto obtuvo, como consecuencia, sus "alas astronáuticas", es decir, el reconocimiento de ser astronauta.

Una lectura de este párrafo sugiere que a o cerca de esta altitud, el X-15 no tenía control de actitud disponible desde superficies aerodinámicas ni propulsión (ergo, el uso de la expresión "caída libre"). ¿Había, de hecho, un empuje vectorial disponible, o era realmente solo una nave espacial que, con suerte, no se volteaba mucho cerca de su periápside? ¿O ruedas de reacción, o algo más?

Extraño: un vistazo rápido a la página Wiki sugiere que, al menos cerca (y justo por encima) de la línea Karman, no hay sustentación suficiente para mantener la altitud, pero eso no descarta estrictamente el control de balanceo/cabeceo/guiñada con las superficies de las alas. Dadas las minúsculas alas del X-15, tal vez no haya suficiente área para tener un efecto significativo en la actitud (no en la altitud)
Sospecho que cambiaron a RCS por debajo de la línea Karman. En los aviones de combate, los controles aerodinámicos se vuelven marginales a altitudes inferiores a 20 km.
@Hobbes: cambiaron a RCS después de quemarse a los 42 km. Pero los controles aerodinámicos se vuelven marginales en altitudes SUPERIORES a 20 km.
No, quise decir abajo. "incluso a altitudes de menos de 20 km, los controles aerodinámicos ya son marginales. No puedo imaginarme confiando en ellos a 100 km"
@Hobbes: Pero la actitud del X-15 debe controlarse entre menos de 20 km y hasta 42 km cuando cambiaron a RCS.
Lo que Hobbes escribió es claro. @Uwe, acabas de notar una peculiaridad del idioma inglés. Imagine en cambio que lo que está escrito es, por ejemplo, " A medida que el piloto vuela a altitudes cada vez más altas , el control aerodinámico puede volverse marginal, y esto puede incluso comenzar a suceder por debajo de los 20 km " .
Sin ese contexto, definitivamente no es un inglés claro.
@amI Te encontraré a mitad de camino e iré con ambiguo :-) Si la gente de English SE no fuera tan rápido en votarme negativamente y cerrarme, lo publicaría allí para hacer más y más apropiado. espacio para debatir esto.
Lo que aclararía esto (para futuras referencias) sería redactarlo como On jet fighters, aerodynamic controls become marginal at altitudes *around* 20 km.Formulado originalmente, parece que los controles aerodinámicos tienen poco impacto a cualquier altitud por debajo de los 20 km, lo cual es confuso.
El SR-71 Blackbird podría volar a 90 000 pies (27 km), por lo que las afirmaciones de 20 km no pueden ser ciertas como tales. Depende de la embarcación y la velocidad.

Respuestas (2)

El X-15 tenía un sistema de control de reacción para los tres ejes utilizando propulsores con monopropulsor de peróxido de hidrógeno. Había un modo automático y otro manual. El modo manual utilizaba un solo joystick de control de tres ejes.

Había dos sistemas completamente independientes. Cada sistema utilizó seis propulsores RCS, dos para cada eje para ambas direcciones de rotación. Vea este artículo de la NASA . La imagen es de la página 23.

ingrese la descripción de la imagen aquíLos propulsores RCS se utilizaron desde una altura de 140.000 pies o alrededor de 42 km hasta 108 km. Entonces, los propulsores se usaron muy por debajo de la línea Karman. La transición de la aerodinámica al control de reacción se realizó inmediatamente después de quemarse el motor principal.

Hubo problemas con la naturaleza corrosiva del H2O2 concentrado al 90 %. Los únicos materiales adecuados para la vejiga del tanque eran teflón o caucho de fluorosilicona. El RCS original fue construido completamente de aluminio. Después de problemas de corrosión, algunas piezas se fabricaron en acero inoxidable. Pero luego, el uso de dos metales diferentes resultó en corrosión electrolítica por el peróxido de hidrógeno. Finalmente, todo el sistema se fabricó con acero inoxidable para eliminar el problema de la corrosión.

El peróxido de hidrógeno se congela a -0,43 ° C (31,23 ° F; 272,72 K). Debido a la proximidad de las líneas de flujo de H2O2 al tanque LOX del X-15, se usaron calentadores envolventes en todas las líneas de flujo de peróxido.

Solo me gustaría decir que si algún lector de esta respuesta de repente (o no) se interesó en los problemas de almacenamiento y quema de monopropulsor de peróxido de hidrógeno, entonces este es el libro para usted : amazon.com/gp/product/0813595835
@davidbak Encendido! (alrededor de 1972) puede ser demasiado clásico para tener algo sobre la nave espacial Soyuz moderna, pero aún podría tener algunas pistas para una respuesta parcial a ¿La nave espacial Soyuz estabiliza químicamente el peróxido de hidrógeno (H2O2) para permanecer acoplable a la ISS durante más de 200 días?
@davidbak ese libro ya estaba en mi lista de lectura obligada...

El X-15 tiene un sistema de control de reacción. En esta imagen , son los elementos 2, 13 y 28, etiquetados como "sistema de control balístico".

Se manejaba mediante un joystick.

Disposición general X-15

Detalle de dos de los propulsores:

detalle del propulsor

¿Cómo controló el X-15 la actitud sobre la línea Kármán?
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