בום על קולי: מטוסי נוסעים עדיין לא טסים במהירות הקול שנשבר לפני 78 שנים. אלה הסיבות

חדשות. עדכונים. מבצעים ✈️ פספורטניוז ב-WhatsApp >> וב-Telegram >>

זה קרה היום לפני 78 שנים: מחסום הקול נפרץ. הישג אדיר שהזניק את התעופה לגבהים חדשים.

ב-14 באוקטובר 1947, קפטן צ'ארלס ("צ'אק") יגר (Charles E. "Chuck" Yeager) מחיל האוויר האמריקני, הפך לאדם הראשון שעבר את מהירות הקול. כלומר, טס במהירות הגבוהה ממהירות הקול.

הוא טס במטוס הניסוי Bell X 1: מטוס רקטי חד-מנועי וחד-מושבי, והגיע למהירות של Mach 1.06 בגובה 43,000 רגל, מעל מדבר מוהאבי (Mojave Desert) ליד אגם Modoc היבש, קליפורניה.

הטיסה בוצעה ממסלול שנקרא כיום בסיס חיל האוויר אדוורדס. ההישג נחשב כאמור לנקודת מפנה בתעופה, מאחר והוכיח שניתן לטוס במהירות על-קולית ללא אובדן שליטה או רעידות קשות במטוס.

מיד לאחר הטיסה, סווגו כל הנתונים והמידע כ"סודי ביותר" למשך מספר חודשים. רק במרץ 1948 אישר חיל האוויר האמריקאי באופן רשמי את ההישג.

המטוס שוגר מהאוויר בגובה 23,000 רגל ממטוס בואינג B-29, והשתמש במנוע הרקטי שלו כדי לעלות לגובה הטיסה המיועד. המטוס טס בסך הכל 78 פעמים, וב-26 במרץ 1948, תחת שליטתו של יגר, הגיע למהירות של 1,540 קילומטרים לשעה ובגובה 71,900 רגל. זו הייתה המהירות והגובה הגבוהים ביותר שהושגו עד אז על ידי מטוס מאויש.

ה-XS-1 פותח כחלק מתוכנית שיתופית שהחלה ב-1944 על ידי הוועדה הייעוצית הלאומית לתעופה (NACA) וחיל האוויר האמריקאי. ב-16 במרץ 1945, פיקוד השירות הטכני של חיל האוויר העניק לחברת Bell Aircraft Corporation חוזה לפיתוח שלושה מטוסי מחקר תונסוניים ועל-קוליים. חברת Bell בנתה שלושה מטוסי XS-1 מונעי רקטה.

המוזיאון הלאומי לתעופה וחלל בארה"ב מחזיק כיום ב-XS-1 מס’ 1, (מספר סידורי 46-062), שנקרא Glamorous Glennis, שם שהטייס יגר נתן למטוס לכבוד אשתו. ה-XS-1 מס’ 2 (מספר סידורי 46-063), נבדק בטיסה על ידי NASA ובהמשך עבר שינויים והפך למטוס המחקר "X-1 Mach 24”.

המטוס שהזניק את התעופה לעידן חדש. צילום: crbellette, shutterstock

ה-X-1 מס' 3 (מספר סידורי 46-064) כלל מערכת הזנת דלק בלחץ נמוך מונעת על ידי טורבו-משאבה. מטוס זה, שנודע בכינוי "X-1-3 Queenie", אבד בהתפוצצות בשנת 1951 בעת שהייה על הקרקע ופצע את הטייס שלו. בנוסף, נבנו ונבדקו שלושה מטוסי X-1 נוספים. שניים מהם אבדו גם כן כתוצאה מהתפוצצות במערכת ההנעה.

שני מטוסי XS-1 נבנו מאלומיניום חזק במיוחד, כאשר מיכלי הדלק יוצרו מפלדה. בשני מטוסי ה-XS-1 הראשונים לא נעשה שימוש בטורבו-משאבות להזנת דלק למנוע הרקטה, אלא הסתמכו על לחץ ישיר של חנקן במערכת הזנת הדלק. הקווים החלקים של ה-XS-1 שעוצבו בהשראת קליע מקליבר 50, הסתירו גוף מטוס צפוף ביותר, שכלל, בין היתר, שני מיכלי דלק, 12 כדורי חנקן ללחץ דלק וללחץ תא הטייס, מערכת הנעה מתקפלת, מבנה כנף ועוד.

למרות שעוצבו במקור להמראות מהקרקע, כל מטוסי ה-X-1 הושקו מהאוויר באמצעות מטוסי Boeing B-29 או B-50 Superfortress. הסיכונים והחסרונות בתפעול מטוסי רקטה מהקרקע, אילצו את מתכנני המשימות להעדיף השקה מהאוויר.

עם זאת, ב-5 בינואר 1949, הצליח ה-X-1 מס' 1 Glamorous Glennis לבצע המראה מהקרקע באגם Modoc היבש, בטיסתו של צ'אק יגר. המהירות המרבית שהושגה הייתה Mach 1.45 בגובה 40,130 רגל, כ-957 מייל לשעה, בטיסה של יגר ב-26 במרץ 1948. ב-8 באוגוסט 1949, מייג’ור פרנק ק. אוורסט ג'וניור מחיל האוויר, הגיע לגובה של 71,902 רגל, הגובה המרבי אליו הגיע מטוס הרקטה הקטן. המטוס המשיך בפעילות ניסוי עד אמצע 1950, במהלך הזמן השלים 19 טיסות הדגמה של הקבלן ו-59 טיסות ניסוי של חיל האוויר.

ב-26 באוגוסט 1950, רמטכ"ל חיל האוויר ג'נרל הויט ונדנברג, העניק את ה-X-1 מס' 1 למוזיאון Smithsonian. הגנרל ונדנברג אמר: "X-1 סימן את סופו של התקופה הגדולה הראשונה של עידן התעופה, ואת תחילתה של השנייה. ברגעים ספורים הפכה התקופה התת-קולית להיסטוריה והתקופה העל-קולית נולדה".

קודם לכן, נשיא היצרנית Bell Aircraft לורנס ד. בל, המדען ג'ון סטאק, וטייס הניסויים יגר, קיבלו את גביע רוברט ג'יי קולייר לשנת 1947 על תפקידם בהשגת המהירות העל-קולית הראשונה ופתיחת הדרך לטיסה על-קולית מעשית.

מחוץ לתחום: מדוע מטוסי נוסעים מודרניים לא טסים כיום במהירות הקול?

מטוסי נוסעים של ימינו לא טסים במהירות הקול. קברניט ניר גרנות בארקיע אומר לפספורטניוז כי "טיסה מעל מהירות הקול היא טיסה בעלת מאפיינים שונים שדורשת עיצוב שונה של המטוסים. בנוסף, ישנן בעיות רגולטוריות, כמו איסור טיסה על-קולית מעל יבשה בגלל הרעש שנוצר, שבגללן מטוסי נוסעים פועלים כיום בתחום המהירות התת-קולית של כ-0.8 ממהירות הקול. מהירות תת-קולית היא מהירות מתחת למהירות הקול".

ארנון קרמר, לשעבר טייס באל על מוסיף ואומר לפספורטניוז כי "מטוסי נוסעים מודרניים רגילים (סילון) כמו בואינג 737, איירבוס A320, בואינג 787 או איירבוס A350, טסים במהירות שיוט חסכונית של Mach 0.78-0.85, כלומר, כ-80-85% ממהירות הקול, מה שנחשב למהירות תת-קולית. לדבריו, "מטוסים לא טסים במהירות הקול משיקולים שונים, כמו שיקולים כלכליים. כדי לטוס מעל Mach 1 נדרש כוח מנועים גדול בהרבה, מה שמגדיל את צריכת הדלק פי כמה וכמה לעומת טיסה תת-קולית בטיסות מסחריות שבהן עלויות הדלק הן גורם מרכזי. זה לא משתלם. שיקול נוסף הוא השיקול הסביבתי. כשמטוס חוצה את מחסום הקול, נוצר גל הדף הנשמע כבום על הקרקע וזה גורם לרעש ולהפרעות סביבתיות ולכן נאסר על טיסות על-קוליות מעל אזורים מיושבים".

מה צפוי בעתיד? לדברי קרמר, חברות מפתחות מטוסים על-קוליים חדשים שיטוסו בעתיד מעל Mach 1.5-2, עם פחות רעש וצריכת דלק יעילה יותר".