Hay un dicho proverbial que afirma que «todos los récords están hechos para batirse». Esta frase se ha aplicado muy a menudo en la medida en que se han batido muchos récords. De hecho, existe un gran libro de récords mundiales. El récord de velocidad es uno de ellos. Hay muchos récords de velocidad, pero ¿sabe cuál es el récord de velocidad de un avión? ¿No tienes ni idea? Te contamos a través de este artículo cuál es el mayor récord de velocidad jamás conseguido en el mundo de la velocidad por un avión.
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Récord de velocidad alcanzado por un avión
El mundo de la velocidad ha sido testigo de numerosos récords. Los aviones también se han asegurado de establecer sus propios récords y lo han conseguido.Hasta ahora el récord de mayor velocidad alcanzado por un avión no ha sido pulverizado por uno nuevo.
¿Cuál es la mayor velocidad alcanzada por un avión?
Es importante señalar que la hazaña en cuestión se subdivide en dos grandes récords bien diferenciados. Uno de ellos fue establecido por el North American X-15 y el otro por el X-43 de la NASA.
- Récord de velocidad del X-15: este avión cohete supersónico alcanzó la velocidad más alta para un avión pilotado por una sola ala. El X-15 alcanzó un récord irrevocable de velocidad de 7.272,68 km/h el 3 de octubre de 1967. Posteriormente, el 23 de agosto de 1963, alcanzó una altitud de 107,96 km. Esta hazaña dio a los estadounidenses la oportunidad de recopilar una gran cantidad de datos. Sobre todo en términos de flujo de aire y de rozamiento aerodinámico. Pero también el control y el equilibrio de un avión a velocidad óptima fuera de la atmósfera.
- El récord de velocidad del X-43: este reactor superestrella logró un récord de velocidad realmente colosal. Realizó la hazaña de alcanzar el récord mundial de velocidad subiendo al tope de los 10.240 km/h (Mach 9,6) o casi cinco veces la velocidad del Concorde. Ya poseía el último récord, establecido el 27 de marzo de 2004, a 7.700 km/h (Mach 6,3), es decir, casi cuatro veces la velocidad del Concorde.
¿Qué diferencia hay entre los dos aviones?
Ciertamente, estos dos aviones han pulverizado el récord mundial de velocidad.
Sin embargo, es importante señalar que no son el mismo tipo de avión.
Hay una diferencia considerable entre el X-15 y el X643. Así que ten en cuenta que:
- El X-15
norteamericano es unavión supersónico pilotado, durante su trayectoria este fue guiado por el famoso piloto norteamericano William Joseph Knight; - El X-43 de la NASA tiene un funcionamiento opuesto, este avión propulsado con un ramjet atmosférico (extrayendo oxígeno de la atmósfera) planeaba solo en el cielo y sin piloto.
¿Qué hay que saber sobre el X-15 norteamericano?
Para conocer un poco más sobre este avión cohete estadounidense, es interesante ver por qué y cómo se diseñó. También está lo referente a sus primeros vuelos, pero más que eso, fíjate bien en lo que concierne al X-15 A2.
¿Cómo idearon los norteamericanos su diseño?
Durante febrero de 1954, la NACA (National Advisory Committee for Aeronautics, precursora de la NASA) estableció la necesidad de un nuevo avión experimental. Esta vez, se trataba de explorar vuelos amuy alta velocidad y muy gran altitud. Un equipo de ingenieros se dedicó a buscar soluciones a los numerosos problemas planteados (calentamiento cinético, control del avión en atmósfera enrarecida, configuración aerodinámica óptima, etc.). En abril de 1954 redactaron un informe en el que se afirmaba que no existían grandes dificultades dadas las técnicas disponibles en aquel momento.
El lanzamiento del programa fue aprobado en octubre de 1954.
desarrollo del motor cohete fue encargado a Reaction Motors en febrero de 1956, que propuso un propulsor derivado del utilizado en los cohetes Viking.
Un prototipo fue presentado por North American en diciembre de 1956. La construcción de la aeronave comenzó a mediados de 1957 y el primer X-15 salió de la fábrica el 15 de octubre de 1958. El motor XLR99 se retrasó mucho, ya que el primero se entregó en abril de 1959, y hubo que esperar otro año más o menos antes de que estuviera finalmente cualificado. Mientras tanto, dos Boeing B-52 Stratofortress fueron reacondicionados para transportar el X-15 (NB-52A y NB-52B). Se seleccionaron los futuros pilotos y se construyó un simulador para entrenarlos.
¿Cuáles fueron los primeros vuelos del X-15?
Las primeras veces que el avión surcó los cielos, fueron en su mayoría vuelos experimentales. Cada uno de estos vuelos data de :
- 10 de marzo de 1959 es el primer vuelo «cautivo» del X-15 nº 1, del que éste queda sujeto bajo el ala del transporte B-52;
- 8 de junio de 1959, es el primer vuelo sin uso de los motores del X-15 nº 1 ;
- 17 de septiembre de 1959 es el primer vuelo del X-15 número 2
propulsado
por dos motores XLR11 provisionales; - 15 de noviembre de 1960 es el primer vuelo del X-15 número 2 propulsado por el motor XLR99 definitivo.
Estas pruebas iniciales se vieron empañadas por numerosos problemas técnicos que provocaron el aplazamiento de los vuelos previstos, e incluso la suspensión de un vuelo en curso. A
pesar de ello, las pruebas no se detuvieron y, a finales de 1960, el X-15 había superado Mach 3 y los 30.000 m de altitud.
Más información sobre el X-15 A2
Tras el fracaso de noviembre de 1962, se acordó modificar el X-15 nº 2. Estose hizo para que el
X-15
A2 fuera más rápido.
Estoera para hacerlo capaz de alcanzar una velocidad de Mach 8.Pero también para utilizarlo como banco de pruebas volante para un ramjet. El
avión fue designado entonces X-15A-2.
Intentaron conseguir la velocidad extra aumentando el tiempo de funcionamiento del motor cohete. Para ello era necesario, a priori, aumentar la capacidad de combustible/combustión. Para conseguirlo,se alarga el fuselaje y se instalan dos depósitos externos adicionales (uno a cada lado del fuselaje). Estos tanques se vaciaron primero, se eyectaron en vuelo y se recuperaron.
Para que el X-15 pudiera soportar las temperaturas más altas de lo esperado,se decidió cubrirlo con una capa adicional de aislamiento que se desintegraría gradualmente en vuelo. En su parte lateral, la aleta ventral se modificó para alojar un ramjet de 91 cm de diámetro. Como ya no era posible eyectar la sección inferior en vuelo, hubo que aumentar la distancia al suelo.
Por último,se instalaron nuevos compartimentos para transportar el equipo de medición. Al final, el X-15A-2 pesa 10 toneladas más que el X-15. Para ello también fue necesario reforzar seriamente el tren de aterrizaje.
Este modelo también tuvo derecho a una serie de ciclos de pruebas, que tuvieron lugar el:
- 15 de junio de 1964: designa el primer vuelo «cautivo» enganchado bajo el ala del transporte B-52;
- 25 de junio de 1964: el primer vuelo
real sin los tanques y el ramjet; - 17 de febrero de 1965, es el primer vuelo acompañado de nuevos equipos de medición;
- 3 de noviembre de 1965, es el primer vuelo con los
tanques externos
vacíos; -  
;1ᵉʳ de julio de 1966 fue el primer vuelo con los tanques externos llenos; - 21 de agosto de 1967 constituye el primer vuelo con la capa adicional de aislamiento.
En los primeros vuelos se produjeron varios incidentes debido al tren de aterrizaje, con tendencia a desplegarse en pleno vuelo. En realidad, fue el X-15A-2 el que logró elrécord de velocidad, alcanzando los 7.272,68 km/h el 3 de octubre de 1967. Sin embargo, durante este vuelo, la temperatura de la superficie se elevó por encima de los 1.300°C previstos. Esto causó daños importantes en parte del fuselaje. Aunque North American pasa el avión en condiciones, finalmente nunca vuelve al aire.
¿Qué hay que saber sobre el X-43 de la NASA?
Cuando se trata del X-43 de la NASA, para saber más sobre este modelo de avión, primero hay que saber exactamente de qué tipo es.
Sólo entonces podremos hablar de su diseño y del récord de Mach 10 previsto para su velocidad.
¿Qué tipo de avión es?
El X-43A es unpequeño aparato no tripulado. De perfil, es plano. Esta aeronave tiene las líneas cónicas de un diseño Waverider: 3,65 m de longitud, 1,5 m de envergadura, 0,60 m de altura y un peso de 1,2 toneladas. También es importante señalar que este avión está diseñado con el principio de propulsión «Scramjet». El principio de propulsión scramjet, imaginado desde 1918, está marcado por la NASA como el grial del mundo aeronáutico.
¿Cuál es el problema a resolver antes de su diseño?
En un motor convencional, el aire que entra en el motor es comprimido por un compresor. Después, mezclado con combustible en una cámara de combustión, se expande en una turbina que acciona el compresor y es expulsado del motor a mayor velocidad que cuando entró. Sin embargo, al aumentar la velocidad de avance respecto al aire ambiente, el enfriamiento del aire al entrar en el motor genera compresión. Esto hace que el aire se caliente cada vez más incluso antes de entrar en el compresor.
Por razones mecánicas y térmicas, la temperatura en las piezas giratorias, especialmente en la entrada de la turbina, es limitada. Para preservar estas piezas, cuanto mayor sea la velocidad del avión, menos energía podrá suministrarse a la cámara de combustión. Esto se debe a que el aire ya habrá sido calentado por la ralentización en la entrada de aire (y por el compresor). Por tanto, el empuje de un turborreactor convencional disminuye a alta velocidad. El ramjet se basa en el mismo principio, pero sólo utiliza la ralentización del flujo en la entrada de aire para comprimir el aire: es su forma la que sustituye al compresor. Por tanto, no es necesaria una turbina, ya que no hay compresor que accionar. Por
último, el límite de velocidad viene dado por la resistencia térmica de las piezas que componen el motor.
El principal problema viene del hecho de que un ramjet debe alcanzar cierta velocidad para poder autopropulsarse. Por ejemplo, con un avión portador como el bombardero B-52 o con un motor turborreactor como el Leduc 022 o el Nord 1500 Griffon II. Pero el problema persistía en muchas situaciones. Los ingenieros franceses descubrieron en los años 50 que el ramjet no funcionaba a bajas velocidades. Por ejemplo, a una velocidad baja de Mach 1, el famoso Leduc perdía combustible no utilizado en los gases de la tobera. Incluso a más de Mach 2, el Griffon II de 1500 norte mostraba la misma consecuencia.
Como las aleaciones de la época eran incapaces de soportar velocidades más altas, se abandonó el proyecto del ramjet.
Con el desarrollo de nuevas aleaciones y materiales cerámicos, en los últimos años ha sido posible relanzar proyectos de velocidad hipersónica (> Mach 5). En estos proyectos, la eficacia de un ramjet o superstar es teóricamente máxima. Pero incluso entonces sólo si la combustión es lo suficientemente rápida como para completarse antes de la salida de la tobera y proporcionar así el máximo empuje.
La NASA, deseosa de estudiar el funcionamiento a toda velocidad y sin pérdidas de un ramjet, decidió adaptar su aparato de pruebas en un cohete Pegasus. Este cohete fue capaz de alcanzar una velocidad ampliamente hipersónica de alrededor de Mach 6. Esta velocidad inicial reveló todas las capacidades del X-43 y de su motor estático mejorado.
Con respecto al plan para llevarlo al récord de velocidad Mach 10
El avión X-43A está enganchado al morro de un cohete Pegasus, que tiene capacidad para propulsarlo a velocidades superiores a Mach 6. Este
cohete está a su vez fijado bajo el ala derecha de un bombardero bimotor gigante B-52, el Balls 8, reinstalado para el experimento.
- Inicialmente,
el bombardero vuela a algo menos de 13.000 metros, y deja caer el cohete Pegasus.
El cohete X-43A de 15 metros se proyecta durante 90 segundoshasta una altitud de 29.000 metros impartiendo una velocidad superior a Mach 7, y lo deja caer. - El ramjet del avión X-43A, entonces en vuelo libre, se pone en marcha durante 12 segundos, para asegurar su vuelo de forma independiente a Mach 10 durante este periodo.
- El avión realiza a continuación una serie de maniobras aerodinámicas mientras planea de forma controlada durante unos seis minutos antes de precipitarse en el océano Pacífico.
Qué es la velocidad hipersónica
En aerodinámica,las velocidades hipersónicas son velocidades altamente supersónicas. En general, se considera que este régimen de flujose alcanza a partir de un Mach de aproximadamente 5. El régimen hipersónico es un subelemento del régimen supersónico.
El régimen de flujo hipersónico se alcanza cuando se producen reacciones de disociación molecular en el seno del gas que fluye: éste puede estar localmente tan caliente que se crea un plasma. Las propiedades habituales del flujo se ven entonces a menudo modificadas (capa límite, turbulencias).
El estudio de los flujos hipersónicos requiere túneles de viento muy especiales, o la utilización de códigos de cálculo que exigen tener en cuenta la disociación molecular. Los flujos hipersónicos
son de interés principalmente para el estudio de los flujos que se encuentran durante la reentrada atmosférica:
- Alrededor de las ojivas de reentrada de misiles balísticos ;
- Alrededor de los transbordadores o cápsulas espaciales.
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