A história

Convair X-6


Convair X-6

O Convair X-6 foi um projeto para uma versão do maciço Consolidated B-36 Peacekeeper que teria sido movido por motores nucleares turbojato. Foi abandonado em um estágio inicial.

Em fevereiro de 1951, a Convair recebeu um contrato para converter dois bombardeiros B-36H para usar motores turbojato nuclear P-1 da General Electric. Isso usava um reator de transferência de calor para produzir ar comprimido e aquecido, que era então alimentado para um ou mais turbojatos de fluxo axial General Electric J47. Em teoria, isso produziria um bombardeiro com alcance quase ilimitado. Um projeto preliminar para o X-6 foi produzido. O reator e as turbinas provavelmente teriam sido carregados em cápsulas sob as asas, assim como nos modelos posteriores do B-36, pois nas versões do motor que foram testadas no solo os dois elementos foram combinados em uma única peça de máquinas. Essa combinação de motor e aeronave logo caiu em desuso, e o X-6 foi cancelado em 1953.

O trabalho continuou por algum tempo em outras aeronaves movidas a energia nuclear, e o projeto original do norte-americano XB-70A foi construído em torno de um sistema nuclear combinado e convencional. O financiamento para bombardeiros nucleares foi bastante reduzido em 1956, reduzido novamente em 1959 e interrompido em 1961.

A Convair realizou alguns trabalhos com reatores nucleares em aeronaves, produzindo o NB-36H, que carregava um pequeno reator em seu compartimento de bombas. Isso foi usado para investigar o impacto da radiação nos sistemas e células da aeronave e fez uma série de voos em 1955-57.


Convair Supervisory Newsletter, Número 370, 6 de agosto de 1958

Boletim informativo semanal escrito para supervisores que trabalham na Divisão Convair em Fort Worth, contendo notícias sobre eventos e atividades, lembretes do local de trabalho e outras informações relevantes.

Descrição física

Informação de Criação

Contexto

Esse periódico faz parte da coleção intitulada: Convair / General Dynamics Newsletters e foi fornecida pela Lockheed Martin Aeronautics Company, de Fort Worth para o Portal para a História do Texas, um repositório digital hospedado pelas Bibliotecas da UNT. Mais informações sobre este assunto podem ser vistas abaixo.

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Fornecido por

Lockheed Martin Aeronautics Company, Fort Worth

A Lockheed Martin Aeronautics é um dos maiores fabricantes de aeronaves do mundo. Fort Worth é o lar de sua sede, e eles têm instalações em todo o país. Além de seu papel na segurança nacional, a empresa manteve extensos arquivos de imagens da história aeronáutica e militar dos EUA, especialmente durante a Segunda Guerra Mundial.

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Títulos

  • Título principal: Convair Supervisory Newsletter, Número 370, 6 de agosto de 1958
  • Título de série:Boletim Informativo de Supervisão da Convair

Descrição

Boletim informativo semanal escrito para supervisores que trabalham na Divisão Convair em Fort Worth, contendo notícias sobre eventos e atividades, lembretes do local de trabalho e outras informações relevantes.


Informações sobre aeronaves Convair X-6


O Convair X-6 foi um projeto de aeronave experimental proposto para desenvolver e avaliar uma aeronave a jato com propulsão nuclear. O projeto era usar um bombardeiro Convair B-36 como uma aeronave de teste e, embora um NB-36H tenha sido modificado durante os primeiros estágios do projeto, o programa foi cancelado antes que o X-6 e seus motores de reator nuclear fossem concluídos. O X-6 fazia parte de uma série maior de programas, custando US $ 7 bilhões ao todo, que funcionou de 1946 a 1961. Como o alcance de tal aeronave não teria sido limitado pelo combustível líquido para aviação, teorizou-se que a estratégia de energia nuclear os bombardeiros seriam capazes de permanecer no ar por semanas a fio.

Foto - Convair NB-36H, voando, testbed, para, X-6, projeto

Em maio de 1946, o projeto Energia Nuclear para Propulsão de Aeronaves (NEPA) foi iniciado pela Força Aérea. Os estudos nesse programa foram feitos até maio de 1951, quando o NEPA foi substituído pelo programa de Propulsão Nuclear de Aeronaves (ANP). O programa da ANP continha planos para dois B-36 a serem modificados pela Convair no projeto MX-1589. Um dos B-36s seria usado para estudar os requisitos de blindagem de um reator aerotransportado, enquanto o outro seria o X-6.

O primeiro B-36 modificado foi chamado de Nuclear Test Aircraft (NTA), um B-36H-20-CF (número de série 51-5712) que havia sido danificado em um tornado em Carswell AFB em 1 de setembro de 1952. Este avião foi redesignou o XB-36H, então o NB-36H e foi modificado para carregar um reator nuclear refrigerado a ar de 3 megawatts em seu compartimento de bombas. O reator, denominado Aircraft Shield Test Reactor (ASTR), estava operacional, mas não deu energia ao avião. Água, atuando como moderador e refrigerante, foi bombeada através do núcleo do reator e, em seguida, para trocadores de calor água-ar para dissipar o calor para a atmosfera. Seu único objetivo era investigar o efeito da radiação nos sistemas das aeronaves.

Para proteger a tripulação de vôo, a seção do nariz da aeronave foi modificada para incluir um escudo de chumbo e borracha de 12 toneladas. O pára-brisa padrão foi substituído por um feito de vidro acrílico de 6 polegadas de espessura. A quantidade de blindagem de chumbo e água era variável. As medições dos níveis de radiação resultantes foram então comparadas com os níveis calculados para aumentar a capacidade de projetar uma proteção ideal com peso mínimo para bombardeiros nucleares.

O NTA completou 47 voos de teste e 215 horas de voo (durante 89 dos quais o reator foi operado) entre 17 de setembro de 1955 e março de 1957 sobre o Novo México e Texas. Este foi o único experimento de reator aerotransportado conhecido pelos EUA com um reator nuclear operacional a bordo. O NB-36H foi destruído em Fort Worth em 1958, quando o Programa de Aeronaves Nucleares foi abandonado. Depois que o ASTR foi removido do NB-36H, ele foi transferido para o National Aircraft Research Facility.

Com base nos resultados do NTA, o X-6 e todo o programa de aeronaves nucleares foram abandonados em 1961.

Foto - experimental, criador, reator, número, 1, em, idaho, o, primeiro, reator poder. O reator está no edifício superior direito, as duas estruturas inferior esquerda são reatores do Projeto de Propulsão Nuclear de Aeronave

Se o programa tivesse progredido, a aeronave seguinte teria sido baseada no sucessor do B-36, o B-60 de asa aberta do Convair.

O X-6 teria sido movido por motores General Electric X-39, utilizando um reator P-1. Em um motor a jato nuclear, o núcleo do reator era usado como fonte de calor para o fluxo de ar da turbina, em vez da queima de combustível de jato. Uma desvantagem do projeto é que, como o fluxo de ar através do motor foi usado para resfriar o reator, esse fluxo de ar teve que ser mantido mesmo depois que a aeronave pousou e estacionou. A GE construiu dois motores protótipos, que podem ser vistos fora do Experimental Breeder Reactor I em Arco, Idaho.

Um grande hangar de 106,7 metros de largura foi construído na Área de Teste Norte, parte da Estação de Teste do Reator Nacional (agora parte do Laboratório Nacional de Idaho), em Monteview, Idaho para abrigar o projeto X-6, mas o o projeto foi cancelado antes que a pista planejada de 15.000 pés (4.572 m) fosse construída. O comprimento era necessário devido ao peso esperado da aeronave com propulsão nuclear.

Na década de 1960, o escritório de projetos Tupolev da União Soviética conduziu um experimento semelhante usando um Tupolev Tu-119, que era um bombardeiro Tu-95 modificado para transportar um reator operacional.

Tripulação: Cinco
Comprimento: 162 pés (49,38 m)
Envergadura: 230 pés (70,1 m)
Altura: 46 pés e 9 pol. (14,26 m)
Área da asa: 4.770 pés (443,3 m )
Peso máximo de decolagem: 360.000 lb (163.000 kg)
Usina elétrica:
4x turbojatos General Electric X40, () cada
6x Pratt & amp Whitney R-4360-53, 3.800 hp (2.830 kW) cada

Velocidade máxima: 390 mph (628 km / h)
Teto de serviço: 40.000 pés (12.200 m)

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Aeronaves movidas a energia nuclear da Guerra Fria: um passo longe demais

Por Dr. Peter Layton [1]

Os pássaros e aeronaves têm um problema fundamental: seu alcance e resistência são limitados. Permanecer no ar requer gasto de energia. Eventualmente, os pássaros devem pousar e descansar, e a aeronave deve reabastecer. A invenção da energia nuclear na década de 1940 parecia oferecer uma maneira de cortar esse nó górdio. Uma aeronave movida a energia nuclear poderia, ao que parecia, fornecer alcance e resistência drasticamente melhorados em comparação com aeronaves movidas a produtos químicos.

Essas ambições foram fortalecidas com o agravamento da Guerra Fria entre os EUA e a URSS. A Guerra Fria liberou fundos imensos para fins militares, ao mesmo tempo que forneceu uma justificativa operacional: a exigência de bombardeiros de longo alcance capazes de atacar complexos militares-industriais nas profundezas do coração soviético. O generoso financiamento agora disponível significava que inúmeras novas possibilidades de alta tecnologia poderiam ser consideradas, construídas, testadas e, se bem-sucedidas, entrar em produção em massa. Um candidato óbvio para pesquisar e investigar parecia uma aeronave movida a energia nuclear.

As idéias originais sobre o uso da energia nuclear para a propulsão de aeronaves surgiram por volta de 1944. Isso levou a um pequeno programa de pesquisa, o estudo de Energia Nuclear para a Propulsão de Aeronaves, iniciado em meados de 1946. Realizado pela Fairchild, este examinou tecnologias de reator e sistemas de transferência de motor. Esses estudos se mostraram encorajadores e, portanto, em 1951, com o aprofundamento da Guerra Fria, a Força Aérea dos Estados Unidos (USAF) propôs começar a desenvolver ativamente a propulsão nuclear de aeronaves tripuladas. Os contratos foram celebrados para três elementos principais: duas aeronaves de teste de protótipo X-6, um sistema de propulsão nuclear (reator e turbojatos) e uma aeronave de teste de voo de reator NB-36H.

Uma visão ar-ar da aeronave experimental Convair NB-36H Peacemaker e um avião de perseguição Boeing B-50 Superfortress durante pesquisa e desenvolvimento em andamento na planta Convair em Forth Worth, Texas. Este avião foi chamado de Nuclear Test Aircraft (NTA) e foi redesignado XB-36H, então NB-36H. O NTA completou 47 voos de teste e 215 horas de voo (durante 89 dos quais o reator foi operado) entre julho de 1955 e março de 1957 sobre o Novo México e Texas. (Fonte: Wikimedia)

Convair recebeu o contrato X-6. A aeronave foi concebida como sendo de tamanho comparável ao bombardeiro B-36 Peacemaker da empresa, com comprimento de 50 m, envergadura de 70 m e peso vazio de cerca de 100 toneladas. O X-6 foi planejado para ter 12 turbojatos, oito com combustível convencional, usados ​​para decolagem e pouso, e quatro com propulsão nuclear, usados ​​durante os testes de vôo. Este foi um programa de teste ambicioso, mas caro, e foi cancelado pelo governo Eisenhower em 1953 por motivos orçamentários. No entanto, os outros dois elementos continuaram. [2]

A General Electric foi premiada com o contrato de propulsão, desenvolvendo progressivamente entre 1955-1961 três usinas de energia nuclear de ciclo direto sob o programa de equipamento de teste do Experimento com Reator de Transferência de Calor (HTRE) baseado em solo. O sistema de propulsão HTRE-3 final apresentou um moderador sólido usando zircônio híbrido leve (sic) em vez de água, um reator horizontal para atender aos requisitos de transporte de aeronaves e produziu calor suficiente para alimentar dois turbojatos X-39-5 (J-47 modificado) simultaneamente . O HTRE-3 teve várias inovações, incluindo a demonstração de um início de turbojato totalmente nuclear, tendo um escudo primário capaz de lidar com os níveis de radiação esperados em vôo e sendo projetado para tensões em vôo, pressões de ar, temperaturas e cargas G. [3]

O terceiro elemento era testar o vôo de um reator. Em meados de 1952, a Convair foi contratada para modificar duas aeronaves B-36: uma para teste em solo, outra para voo e designada como NB-36H. As principais modificações envolveram, em primeiro lugar, o compartimento da tripulação e a cabine aviônica sendo substituídos por uma seção de nariz de 11 toneladas revestida de chumbo e borracha para proteger contra a radiação do reator e, em segundo lugar, o compartimento de bomba interno traseiro sendo alterado para permitir a instalação do reator de 16 toneladas . Menos aparentes eram as transparências de vidro da cabine com cerca de 30 cm de espessura e nove tanques de proteção cheios de água na fuselagem para absorver qualquer radiação que escapasse. [4]

Nesse ínterim, a USAF estava firmando seus requisitos. Em março de 1955, o Requisito Operacional Geral (GOR) No. 81 foi emitido buscando um sistema de armas nucleares, WS-125A. As aspirações incluíram uma faixa de cerca de 10.000 nm, uma altitude operacional de 60.000-75.000 pés e uma resistência de talvez mais de uma semana no ar. [5] WS-125A deveria ter uma velocidade de cruzeiro de pelo menos Mach 0,9, desejavelmente oferecer traço supersônico na área alvo e entrar em serviço com unidades operacionais em 1963. [6] Perceber tais ambições seria problemático.

Em julho de 1955, o NB-36H começou o teste de vôo com o reator tornando-se crítico em vôo pela primeira vez em setembro. O reator não alimentou a aeronave, em vez de ser testado para verificar a viabilidade de uma reação nuclear segura e sustentada em uma plataforma móvel. Para cada voo do NB-36, o reator de um megawatt foi içado para o compartimento de bombas em um poço dedicado na planta de Fort Worth da Convair e, em seguida, removido novamente após o pouso. [7] Quando em vôo, a aeronave foi acompanhada por um B-50 de monitoramento de radiação (um B-29 ligeiramente atualizado) e uma aeronave de transporte C-119 transportando pára-quedistas capazes de serem lançados para proteger qualquer local de acidente e limitar a exposição de espectadores à radiação. [ 8] No total, o NB-36H fez 47 voos, deixando de voar em março de 1957.

Os resultados dos testes de propulsão nuclear e do NB-36H foram mistos. O HTRE-3 provou ser um turbojato de energia nuclear viável e que uma unidade de propulsão voável poderia ser construída, embora os desafios técnicos permanecessem. O principal problema era que era difícil construir um reator nuclear pequeno o suficiente para caber em uma aeronave, mas que produzia a produção de energia necessária operacionalmente significativa. Parecia que o uso de tecnologia contemporânea significaria que as aeronaves movidas a energia nuclear seriam relativamente lentas. Por um tempo, os conceitos de "cruzeiro nuclear, traço químico" foram investigados, combustível de aviação suplementar permitiria traço supersônico na área alvo. [9]

Além disso, o programa de voo NB-36H destacou os perigos associados à operação de tais aeronaves movidas a energia nuclear. Embora aeronaves bem protegidas normalmente não representem perigos de radiação para a tripulação aérea ou terrestre, havia preocupações de que acidentes e colisões pudessem liberar produtos de fissão dos reatores e sobre a dosagem da exposição humana prolongada à radioatividade do vazamento. [10] Nisso, os voos de teste serviram principalmente para chamar a atenção para as reais dificuldades que surgiriam no trabalho com combustível nuclear em condições de serviço operacional. [11]

O WS-125A foi, conseqüentemente, cancelado no início de 1957. No entanto, permaneceram lampejos ocasionais de interesse renovado em aeronaves movidas a energia nuclear no início dos anos 1960. O conceito do Continuously Airborne Missile Air Launcher (CAMAL) previa uma aeronave de ataque com propulsão nuclear capaz de permanecer no ar em alerta por 2 a 5 dias. Isso levou ao Dromedary, um projeto turboélice capaz de um alerta aerotransportado por 70-100 horas e capaz de se manter fora de território hostil e lançar o míssil balístico Skybolt 600-1000nm. [12] Essas ideias significaram que as pesquisas sobre a propulsão nuclear de aeronaves continuaram, embora de uma forma bastante desconexa. Isso finalmente terminou em 1961, quando a nova administração Kennedy realocou o financiamento.

A Marinha dos Estados Unidos também expressou ocasionalmente interesse em barcos voadores turboélice movidos a energia nuclear. Em abril de 1955, o Requisito Operacional CA-01503 buscava um hidroavião com propulsão nuclear capaz de altas velocidades subsônicas principalmente para o ataque a portos e navios de guerra usando armas convencionais e nucleares com as funções secundárias de mineração e reconhecimento. A USN desejava ter um protótipo disponível para sua avaliação até 1961. Em meados de 1956, a Marinha decidiu que uma usina exclusivamente USN era injustificável e que a aeronave da Marinha usaria a usina WS-125A da USAF. O cancelamento do WS-125A, portanto, encerrou os planos do USN também. [13] Em um estágio, parecia que o Reino Unido poderia vender três barcos voadores da classe Princess desativados para a USN para testes de energia nuclear, mas o financiamento oscilou e, eventualmente, não estava disponível. [14]

Mais longe, a URSS também estava ocupada. No final dos anos 1950, Tupolev projetou, mas não construiu, dois bombardeiros nucleares: o Tu-119 subsônico e o Tu-120 supersônico. A liderança soviética achava que a carga útil projetada e a velocidade eram inadequadas para os custos envolvidos. No entanto, Tupolev foi autorizado a continuar as pesquisas em aeronaves nucleares. [15] Assim, um bombardeiro turboélice Tu-95 foi modificado em um complexo nuclear perto de Semipalatinsk, no Cazaquistão, para permitir voar um reator nuclear, tornando-se o Tu-95LAL (Letayushchaya atomnaya laboratorya - laboratório atômico voador). [16] Espelhando as trilhas do NB-36H, cerca de 34 voos Tu-95LAL foram realizados em 1961 com o reator a bordo, mas sem fornecer propulsão. Os testes revelaram de forma semelhante que uma aeronave movida a energia nuclear era impraticável com a tecnologia da época. O ganho de desempenho por não transportar combustível químico foi consumido pelo reator pesado e escudos e, portanto, o interesse soviético em aeronaves movidas a energia nuclear diminuiu. [17]

A aeronave de teste Tu-95LAL. A protuberância na fuselagem traseira da asa cobre o reator. (Fonte: Wikimedia)

No final, uma solução tecnológica melhor venceu. Tanto para os EUA quanto para a URSS, o ICBM equipado com ogivas termonucleares leves ofereceu uma resposta muito melhor para o problema de um ataque nuclear de longo alcance e alta capacidade de sobrevivência. O esforço e os fundos consideráveis ​​gastos na investigação de aeronaves tripuladas movidas a energia nuclear renderam muitas informações técnicas e conhecimentos de engenharia, mas, em última análise, pouco mais. Isso não foi por falta de interesse na indústria aeroespacial de defesa. Na época, Kelly Johnson, da famosa Skunk Works da Lockheed, escreveu:

Após meio século de esforços para fazer as aeronaves transportarem cargas razoáveis ​​cada vez mais longe, o advento de uma usina [nuclear] que resolverá o problema de alcance é de extrema importância [...] esta característica única deve ser saudada com entusiasmo.[18]

Dr. Peter Layton é professor visitante no Griffith Asia Institute, Griffith University. Seu PhD é em grande estratégia, e ele ensinou isso na Universidade de Defesa Nacional dos Estados Unidos. Ele é o autor do livro Grande estratégia.

Imagem do cabeçalho: Um NB-36H produzindo rastros em vôo. (Fonte: Wikimedia)

[1] Esta postagem baseia-se parcialmente no capítulo do autor em Michael Spencer (ed.), Força aérea do motor nuclear (Canberra: Air Power Development Center, 2019). Este livro discute sistemas de propulsão movidos a energia nuclear contemporâneos para aeronaves e mísseis.

[2]. Jay Miller, Os X-Planes: X-1 a X-31 (Arlington: Aerofax, 1988), pp. 69-73.

[3]. F.C. Linn, Experimento No.3 do Reator de Transferência de Calor: Relatório Técnico Abrangente, Programa de Propulsão Nuclear de Aeronave de Ciclo de Ar Direto General Electric (Cincinnati: General Electric Company, 1962), pp. 15-18.

[5]. Theo Farrell, ‘Resíduos na aquisição de armas: como os americanos fazem tudo errado’, Política de Segurança Contemporânea, 16: 2 (1995), p. 194 ‘Reflexões sobre WS-110A’, Voo, 10 de janeiro de 1958, p. 44

[6]. Controlador Geral dos Estados Unidos, Revisão do Programa de Propulsão Nuclear de Aeronaves Tripuladas da Comissão de Energia Atômica e do Departamento de Defesa, B-146749, 28 de fevereiro de 1963, p. 133

[11]. Bruce Astridge, ‘Propulsion’, em Phillip Jarrett (ed.), Mais rápido, mais longe, mais alto: tecnologia de aviação de ponta desde 194 (London: Putnam, 2002), p. 134

[12]. Peter J. Roman, ‘Strategic bombers over the missile horizon, 1957–1963’, Journal of Strategic Studies, 18: 1 (1995), pp. 208-13.

[13]. Controladoria Geral, Revisão do Programa de Propulsão Nuclear de Aeronaves Tripuladas, pp. 134-40.

[14]. Raymond L. Garthoff, ‘The Engolir e Monstro do Mar Cáspio contra o Princesa e a Camelo: O concurso da Guerra Fria para uma aeronave movida a energia nuclear, ' Estudos em Inteligência, 60: 2 (2016), p. 3

[15]. Arthur J. Alexander, ‘Decision-Making in Soviet Weapons Procurement,’ Papéis Adelphi, 18: 147-148, (1978), p.32.

[16]. Garthoff, ‘The Engolir e Monstro do Mar Cáspio contra o Princesa e a Camelo, 'P. 2

[17]. Piotr Butowski, ‘Steps Towards Blackjack’, Entusiasta do ar, 73 (1998), p. 40


Aeronaves semelhantes ou semelhantes a Convair X-6

O programa de Propulsão Nuclear de Aeronaves (ANP) e o anterior projeto de Energia Nuclear para a Propulsão de Aeronaves (NEPA) trabalharam para desenvolver um sistema de propulsão nuclear para aeronaves. As Forças Aéreas do Exército dos Estados Unidos iniciaram o Projeto NEPA em 28 de maio de 1946. Wikipedia

Aeronave experimental que carregava um reator nuclear. Também conhecido como & quotCrusader & quot. Wikipedia

Conceito de aeronave destinada a ser movida a energia nuclear. Para produzir um motor a jato que aquecesse o ar comprimido com o calor da fissão, em vez do calor da queima de combustível. Wikipedia

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Projeto americano de bombardeiro estratégico de superalongo alcance durante a Guerra Fria para desenvolver uma aeronave com propulsão nuclear. Em 1954, a Força Aérea dos Estados Unidos (USAF) emitiu um requisito de sistema de armas para um bombardeiro com propulsão nuclear, designado WS-125. Wikipedia

Os X-planes são uma série de aeronaves e foguetes experimentais dos Estados Unidos, usados ​​para testar e avaliar novas tecnologias e conceitos aerodinâmicos. Designador X dentro do sistema dos EUA de designações de aeronaves, que denota a missão de pesquisa experimental. Wikipedia

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Projeto suíço experimental de aeronaves movidas a energia solar de longo alcance, e também o nome do projeto & # x27s duas aeronaves operacionais. Liderado pelo engenheiro e empresário suíço André Borschberg e pelo psiquiatra e balonista suíço Bertrand Piccard, que co-pilotou o Breitling Orbiter 3, o primeiro balão a dar a volta ao mundo sem parar. Wikipedia

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Um único exemplo de um bombardeiro a jato médio experimental que foi desenvolvido em meados da década de 1940, mas que nunca entrou em produção ou serviço ativo. Ele competia com designs semelhantes, o norte-americano XB-45 e o Martin XB-48, que tiveram pouca utilidade após o desenvolvimento bem-sucedido do Boeing XB-47. Wikipedia

Aeronave britânica experimental de asa média movida a energia solar projetada por David Williams e produzida pela Solar-Powered Aircraft Developments sob a direção de Freddie To. Em 13 de junho de 1979, tornou-se uma das primeiras aeronaves movidas a energia solar a voar, após o AstroFlight Sunrise não tripulado e o Mauro Solar Riser tripulado, e a primeira aeronave movida a energia solar britânica de sucesso. Wikipedia

Proposta da Boeing para uma versão com novo motor do avião bombardeiro médio a jato americano, o B-47 Stratojet. YB-47C. Wikipedia

Série de documentários do Discovery Channel sobre projetos de aeronaves experimentais que nunca voaram. Ao longo de quatro episódios de uma hora, a série examinou a história por trás de projetos abortados para construir dois caças a jato, um transporte supersônico (SST) e um bombardeiro de longo alcance movido a energia nuclear. Wikipedia

Bombardeiro estratégico a jato desenvolvido e produzido pela Douglas Aircraft Company. Projetado por Douglas em nome da Marinha dos Estados Unidos, que buscava um bombardeiro estratégico capaz de transportar. Wikipedia

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Demonstrador de tecnologia de aeronaves elétricas experimentais não tripuladas e a primeira aeronave a voar com energia solar. Concebido pela primeira vez em novembro de 1970, o Sunrise voou pela primeira vez em 4 de novembro de 1974 de Bicycle Lake, um lago seco na Reserva Militar Fort Irwin, Califórnia, Estados Unidos. Wikipedia

Bombardeiro estratégico americano de longo alcance, seis motores e turbojato, aposentado, projetado para voar em alta velocidade subsônica e em grande altitude para evitar aeronaves interceptadoras inimigas. Como um bombardeiro nuclear capaz de atingir alvos dentro da União Soviética. Wikipedia

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Aeronave experimental americana que testou uma asa virada para a frente, superfícies de controle de canard e outras novas tecnologias de aeronaves. Desenvolvido por Grumman, e os dois construídos foram pilotados pela NASA e pela Força Aérea dos Estados Unidos. Wikipedia

Aeronave interceptora bimotora americana para todos os climas construída durante a década de 1950, a primeira aeronave a jato projetada para essa função desde o início a entrar em serviço. Entre os primeiros caças a jato da Força Aérea dos Estados Unidos equipados com mísseis guiados e notavelmente a primeira aeronave de combate armada com armas nucleares ar-ar (o foguete Genie não guiado). Wikipedia

Avião bimotor francês experimental a jato-bombardeiro da década de 1950. O primeiro bombardeiro a jato francês a ser desenvolvido, apesar do tipo nunca ter entrado em serviço operacional. Wikipedia


Convair X-6 - História

The US NAVY YF2Y-1 Sea Dart: desenhado por Convair em 1948 e fielmente reproduzido por ‘The Little Jet Company’. O primeiro e último interceptor supersônico à base de água do mundo, projetado e construído para voar e lutar além da velocidade do som, projetado para operar em sua própria pista especial ... quatro quintos do mundo.

Este modelo sem piloto tem um quarto do tamanho do original, operando somente com água e capaz de atingir velocidades superiores a 300 nós. Ele pesa 92 quilos e é movido por dois turbojatos JetCat P300RXG, fornecendo mais de 60 quilos de empuxo estático.

Isso nunca foi tentado antes.

Filme da Convair discutindo o desenvolvimento do Seadart XF2Y-1. O primeiro interceptor supersônico à base de água do mundo!


O primeiro vôo do NB-36H e protocolos de segurança

Em 17 de setembro de 1955, o Convair NB-36H decolou pela primeira vez. O piloto de teste voando com o NB-36H foi A. S. Witchell, Jr. Os voos de teste ocorreram em áreas escassamente povoadas e o reator só foi ligado quando eles estavam em uma altitude muito elevada. Em todos os voos de teste, um pelotão de fuzileiros navais voou no C-97 ao lado do NB-36. Em caso de acidente, o pelotão de fuzileiros navais armados iria cair de paraquedas e cobrir a aeronave de teste. O Convair NB-36H era um projeto classificado até o final de 1955. Havia risco de contaminação radioativa em caso de desastre ou acidente. Uma linha direta diretamente para o gabinete do presidente foi criada em caso de um acidente malfadado.


Licença

Por Dr. Peter Layton [1]

Os pássaros e aeronaves têm um problema fundamental: seu alcance e resistência são limitados. Permanecer no ar requer gasto de energia. Eventualmente, os pássaros devem pousar e descansar, e a aeronave deve reabastecer. A invenção da energia nuclear na década de 1940 parecia oferecer uma maneira de cortar esse nó górdio. Uma aeronave movida a energia nuclear poderia, ao que parecia, fornecer alcance e resistência dramaticamente melhorados em comparação com aeronaves movidas a produtos químicos.

Essas ambições foram fortalecidas com o agravamento da Guerra Fria entre os EUA e a URSS. A Guerra Fria liberou fundos imensos para fins militares, ao mesmo tempo que forneceu uma justificativa operacional: a exigência de bombardeiros de longo alcance, capazes de atacar complexos militares-industriais nas profundezas do coração soviético. O generoso financiamento agora disponível significava que inúmeras novas possibilidades de alta tecnologia poderiam ser consideradas, construídas, testadas e, se bem-sucedidas, entrar em produção em massa. Um candidato óbvio para pesquisar e investigar parecia uma aeronave movida a energia nuclear.

As idéias originais sobre o uso da energia nuclear para a propulsão de aeronaves surgiram por volta de 1944. Isso levou a um pequeno programa de pesquisa, o estudo de Energia Nuclear para a Propulsão de Aeronaves, iniciado em meados de 1946. Realizado pela Fairchild, este examinou tecnologias de reator e sistemas de transferência de motor. Esses estudos se mostraram encorajadores e, portanto, em 1951, com o aprofundamento da Guerra Fria, a Força Aérea dos Estados Unidos (USAF) propôs começar a desenvolver ativamente a propulsão nuclear de aeronaves tripuladas. Os contratos foram celebrados para três elementos principais: duas aeronaves de teste de protótipo X-6, um sistema de propulsão nuclear (reator e turbojatos) e uma aeronave de teste de voo de reator NB-36H.

Uma visão ar-ar da aeronave experimental Convair NB-36H Peacemaker e um avião de perseguição Boeing B-50 Superfortress durante a pesquisa e desenvolvimento em andamento na fábrica da Convair em Forth Worth, Texas. Este avião foi chamado de Nuclear Test Aircraft (NTA) e foi redesignado XB-36H, então NB-36H. O NTA completou 47 voos de teste e 215 horas de voo (durante 89 dos quais o reator foi operado) entre julho de 1955 e março de 1957 sobre o Novo México e Texas. (Fonte: Wikimedia)

Convair recebeu o contrato X-6. A aeronave foi concebida como sendo de tamanho comparável ao bombardeiro B-36 Peacemaker da empresa, com comprimento de 50 m, envergadura de 70 m e peso vazio de cerca de 100 toneladas. O X-6 foi planejado para ter 12 turbojatos, oito com combustível convencional, usados ​​para decolagem e pouso, e quatro com propulsão nuclear, usados ​​durante os testes de vôo. Este foi um programa de teste ambicioso, mas caro, e foi cancelado pelo governo Eisenhower em 1953 por motivos orçamentários. No entanto, os outros dois elementos continuaram. [2]

A General Electric foi premiada com o contrato de propulsão, desenvolvendo progressivamente entre 1955-1961 três usinas de energia nuclear de ciclo direto sob o programa de bancada de teste do Experimento com Reator de Transferência de Calor (HTRE) baseado em solo. O sistema de propulsão HTRE-3 final apresentou um moderador sólido usando zircônio híbrido (sic) leve em vez de água, um reator horizontal para atender aos requisitos de transporte de aeronaves e produziu calor suficiente para alimentar dois turbojatos X-39-5 (J-47 modificado) simultaneamente . O HTRE-3 teve várias estreias, incluindo a demonstração de um início de turbojato totalmente nuclear, tendo um escudo primário capaz de lidar com os níveis de radiação esperados em voo e sendo projetado para tensões em voo, pressões de ar, temperaturas e cargas G. [3]

O terceiro elemento era testar o vôo de um reator. Em meados de 1952, a Convair foi contratada para modificar duas aeronaves B-36: uma para teste em solo, outra para voo e designada como NB-36H. As principais modificações envolveram, em primeiro lugar, o compartimento da tripulação e a cabine aviônica sendo substituídos por uma seção de nariz de 11 toneladas revestida de chumbo e borracha para proteger contra a radiação do reator e, em segundo lugar, o compartimento de bomba interno traseiro sendo alterado para permitir a instalação do reator de 16 toneladas . Less apparent were the cockpit glass transparencies being some 30cm thick and nine water-filled shield tanks in the fuselage to absorb any escaping radiation.[4]

In the meantime, the USAF was firming up its requirements. In March 1955, General Operational Requirement (GOR) No. 81 was issued seeking a nuclear-powered weapon system, WS-125A. Aspirations included a range of about 10,000nm, an operating altitude of 60,000-75,000ft and an endurance of perhaps more than a week airborne.[5] WS-125A was to have a cruise speed of at least Mach 0.9, desirably offer supersonic dash in the target area and enter service with operational units in 1963.[6] Realising such high ambitions was to prove problematic.

In July 1955, the NB-36H began flight test with the reactor going critical in flight for the first time in September. The reactor did not power the aircraft, instead of being tested to verify the feasibility of a safe, sustained nuclear reaction on a moving platform. For each NB-36 flight, the one-megawatt reactor was winched up into the bomb bay at a dedicated pit at Convair’s Fort Worth plant and then removed again after landing.[7] When in flight, the aircraft was accompanied by a radiation-monitoring B-50 (a slightly updated B-29) and a C-119 transport aircraft carrying paratroopers able to be dropped to secure any crash site and limit bystander exposure to radiation.[8] In total, the NB-36H made 47 flights, ceasing flying in March 1957.

The results of the nuclear propulsion tests and the NB-36H were mixed. HTRE-3 had proven nuclear-power turbojet feasible and that a flyable propulsion unit could be built albeit technical challenges remained. The major problem was that it was hard to build a nuclear reactor small enough to fit into aircraft, but which produced the operationally significant energy output required. It seemed that using contemporary technology would mean nuclear-powered aircraft were relatively slow. For a time, concepts of ‘nuclear cruise, chemical dash’ were investigated supplemental aviation fuel would allow supersonic dash in the target area.[9]

Moreover, the NB-36H flight programme highlighted the hazards associated with operating such nuclear-powered aircraft. While well-shielded aircraft would not normally pose radiation dangers to air or ground crew, there were worries that accidents and crashes might release fission products from the reactors, and about the dosage from prolonged human exposure to leakage radioactivity.[10] In this, the test flights mainly served to draw attention to the real difficulties that would arise in working with nuclear fuel in operational service conditions.[11]

WS-125A was accordingly cancelled in early 1957. However, there remained occasional flickers of renewed interest in nuclear-powered aircraft into the early 1960s. The Continuously Airborne Missile Air Launcher (CAMAL) concept called for a nuclear-powered strike aircraft able to stay aloft on airborne alert for 2-5 days. This led into Dromedary, a turboprop design capable of an airborne alert for 70-100 hours and able to stand-off outside hostile territory and launch the 600-1000nm Skybolt ballistic missile.[12] These ideas meant research into aircraft nuclear propulsion continued although in only a fairly desultory fashion. This finally ended in 1961 when the new Kennedy administration reallocated funding.

The US Navy had also occasionally expressed interest in nuclear-powered turboprop flying boats. In April 1955, Operational Requirement CA-01503 sought a nuclear-powered seaplane capable of high subsonic speeds primarily for the attack of ports and warships using conventional and nuclear weapons with the secondary roles of mining and reconnaissance. The USN desired to have a prototype available for its evaluation no later than 1961. By mid-1956 the Navy had decided a solely-USN power plant was unjustifiable and that the Navy’s aircraft would use the USAF’s WS-125A power plant. The cancellation of the WS-125A thus terminated the USN’s plans as well.[13] At one stage, it seemed the UK might sell three mothballed Princess-class flying boats to the USN for nuclear-power trials, but funding oscillated and eventually was not forthcoming.[14]

Further afield, the USSR was also busy. In the late 1950s Tupolev designed but did not build two nuclear-powered bombers: the subsonic Tu-119 and supersonic Tu-120. The Soviet leadership thought the projected payloads and speed were inadequate for the costs involved. Tupolev was though authorised to continue research on nuclear aircraft.[15] Accordingly, a Tu-95 turboprop bomber was modified at a nuclear complex near Semipalatinsk in Kazakhstan to allow flying a nuclear reactor, becoming the Tu-95LAL (Letayushchaya atomnaya laboratorya – flying atomic laboratory).[16] Mirroring the NB-36H trails, some 34 Tu-95LAL flights were undertaken in 1961 with the reactor on board but without providing propulsion. The tests similarly revealed that a nuclear-powered aircraft was impractical with the technology of the time. The gain in performance from not carrying chemical fuel was consumed by the heavy reactor and shields and so Soviet interest in nuclear-powered aircraft declined.[17]

The Tu-95LAL test aircraft. The bulge in the fuselage aft of the wing covers the reactor.(Source: Wikimedia)

In the end, a better technological solution won out. For both the US and the USSR, the ICBM fitted with lightweight thermonuclear warheads offered a much better answer to the problem of a long-range, highly survivable nuclear strike. The considerable effort and funds expended in investigating nuclear-powered manned aircraft yielded much technical information and engineering expertise but ultimately little else. This was not for lack of interest in the defence aerospace industry. At the time, Kelly Johnson of Lockheed’s Skunk Works fame wrote:

After a half century of striving to make aircraft carry reasonable loads farther and farther, the advent of a [nuclear] power plant that will solve the range problem is of the utmost importance […] this unique characteristic is one to be greeted enthusiastically.[18]

Dr Peter Layton is a Visiting Fellow at the Griffith Asia Institute, Griffith University. His PhD is in grand strategy, and he has taught on this at the US National Defense University. Ele é o autor do livro Grand Strategy.

Header Image: An NB-36H producing contrails in flight. (Source: Wikimedia)

[1] This post partly draws on the author’s Chapter in Michael Spencer (ed.), Nuclear Engine Air Power (Canberra: Air Power Development Centre, 2019). This book discusses contemporary nuclear-powered propulsion systems for aircraft and missiles.

[2]. Jay Miller, The X-Planes: X-1 to X-31 (Arlington: Aerofax, 1988), pp. 69-73.

[3]. F.C. Linn, Heat Transfer Reactor Experiment No.3: Comprehensive Technical report, General Electric Direct-Air Cycle Aircraft Nuclear Propulsion Program (Cincinnati: General Electric Company, 1962), pp. 15-18.

[5]. Theo Farrell, ‘Waste in weapons acquisition: How the Americans do it all wrong,’ Contemporary Security Policy, 16:2 (1995), p. 194 ‘Thoughts on WS-110A,’ Voo, 10 January 1958, p. 44

[6]. Comptroller General of the United States, Review of the Manned Aircraft Nuclear Propulsion Program of the Atomic Energy Commission and the Department of Defense, B-146749, 28 February 1963, p. 133

[11]. Bruce Astridge, ‘Propulsion,’ in Phillip Jarrett (ed.), Faster, further, higher: leading-edge aviation technology since 194 (London: Putnam, 2002), p. 134.

[12]. Peter J. Roman, ‘Strategic bombers over the missile horizon, 1957–1963,’ Journal of Strategic Studies, 18:1 (1995), pp. 208-13.

[13]. Comptroller General, Review of the Manned Aircraft Nuclear Propulsion Program, pp. 134-40.

[14]. Raymond L. Garthoff, ‘The Swallow e Caspian Sea Monster vs. the Princesa e a Camel: The Cold War Contest for a Nuclear-Powered Aircraft,’ Studies in Intelligence, 60:2 (2016), p. 3

[15]. Arthur J. Alexander, ‘Decision-Making in Soviet Weapons Procurement,’ Adelphi Papers, 18:147-148, (1978), p.32.

[16]. Garthoff, ‘The Swallow e Caspian Sea Monster vs. the Princesa e a Camel,’ p. 2

[17]. Piotr Butowski, ‘Steps Towards Blackjack,’ Air Enthusiast, 73 (1998), p. 40


Convair X-6 - History


Fonte: Draft X-33 Environmental Impact Statement, Table A-1

Summary of the X-Plane Program.
Modelo Fabricante No. of Vehicles Built Years of Operation No. of Flights Primary Testing Facility Research Goals Program Achievements No. of Major Accidents Causes of Accidents No. of Fatalities Civilian Involvement
X-1 Bell Aircraft 3 1946-51 157 Edwards AFB Investigate flight characteristics at greater than sonic velocities. Structural, physiological phenomena within transonic speed envelope First Mach 1+ flight Maximum altitude of 71,902 ft 1 Defueling Explosion 0 Nenhum
X-1A Bell Aircraft 1 1953-55 25 Edwards AFB Continue X-1 goals at higher speeds and altitudes Obtained speed of Mach 2.44 Maximum altitude of 90,440 ft 1 Explosion during captive flight vehicle jettisoned 0 Nenhum
X-1B Bell Aircraft 1 1954-58 27 Edwards AFB Exploratory aerodynamic heating tests experimental reaction control system First reaction controlled flight 0 Not applicable Not applicable Not applicable
X-1D Bell Aircraft 1 1951 1 Edwards AFB Continue X-1 goals at higher speeds and altitudes No major milestones 1 Explosion during captive flight vehicle jettisoned 0 Nenhum
X-1E Bell Aircraft, Stanley Aircraft (wings) 1 1955-58 26 Edwards AFB High-speed wing performance Mach 2.24, altitude 73,458 ft first flight with ventral fins 0 Not applicable Not applicable Not applicable
X-2 Bell Aircraft 2 1952-56 20 Edwards AFB Swept-wing performance higher speeds and altitude than X-1 New altitude record of 126,200 ft new speed record of Mach 2.87 2 Gasket explosion destroys first X-2 second aircraft lost to inertial coupling 3 Nenhum
X-3 Douglas Aircraft 1 1954-56 20 Edwards AFB High speed aerodynamic phenomenon titanium construction take off, land under its own power Led to understanding of inertia coupling 0 Not applicable Not applicable Not applicable
X-4 Northrop Aircraft 2 1950-53 82 Edwards AFB Test tailless, semi-tailless configuration at transonic speeds Showed tailless craft not suited for transonic flight 0 Not applicable Not applicable Not applicable
X-5 Bell Aircraft 2 1952-55 133 Edwards AFB Investigate aerodynamics of variable-seep-wing design Successful sweep-wing operation 0 Not applicable Not applicable Not applicable
X-6 Convair Division, General Dynamics 1 shield-test aircraft (modified B-36H) 1955-57 47 Convair Testing Facility Test feasibility of nuclear propulsion Program terminated before prototypes constructed 0 Not applicable Not applicable Not applicable
X-7A, X-7A-3, X-7B, X-Q5 (unmanned) Lockheed Missiles 61 1951-60 130 Novo México Test viability of ramjet engines for anti-aircraft missiles modified to testing of powerplants Obtained Mach 4.31, first air-breathing full-scale research aircraft designed as Mach 3 testbed 0 Not applicable Not applicable Not applicable
X-8A, X-8B, X-8C, X-8D Aerobees (unmanned) Aerojet Engineering 108 (X-8 designation) 800+ (Aerobees) 1947-56 Desconhecido White Sands, Holloman AFB Upper air research, parachute recovery system Peak altitude of 121 miles 0 Not applicable Not applicable Not applicable
X-9 (unmanned) Bell Aircraft 31 1949-53 28 Holloman AFB Test air-to-surface missiles guidance systems, etc. First chemical warhead test vehicle to test supersonic clusterable dispersion 9 unsuccessful flights Servo system failures 0 Not applicable
X-10 (unmanned) North American Aviation 13 1955-59 15 Edwards AFB Testbed for cruise missile components Established technology base for remote control first Mach 2-capable target drone 3 unsuccessful flights Communications disruption miswiring autopilot malfunction 0 Not applicable
X-11 (unmanned) Convair Astronautics Division 8 1956-58 8 Cape Canaveral Provide flight data for Atlas missile First ICBM prototypes 0 Not applicable Not applicable Not applicable
X-12 (unmanned) Convair Astronautics Division 5 1958 5 Cape Canaveral Test 1½-propulsion-staging guidance system, nose reentry configuration First intercontinental range mission of 6,325 miles 0 Not applicable Not applicable Not applicable
X-13 Ryan Aeronautical Company 2 1955-57 Desconhecido Edwards AFB Test pure-jet vertical takeoff and landing First successful VTOL flight on jet thrust alone 0 Not applicable Not applicable Not applicable
X-14, X-14A, X-14B Bell Aircraft 1 1957-81 Desconhecido Moffet Field Test VTOL technology First VTOL aircraft using jet thrust diverter system for vertical lift 0 Not applicable Not applicable Not applicable
X-15, X-15A-2 North American Aviation 3 1959-68 199 X-15 High Range (Wendover, UT, to Edwards AFB) Explore problems of space and atmospheric flight at very high speeds and altitudes First manned hypersonic flight vehicle altitude of 354,200 ft obtained Mach 6.33 reached 4 Mid-flight explosions (2) loss of control (1) collapsed landing gear (1) 1 Not applicable
X-16 Bell Aircraft Cancelado Nenhum Nenhum Nenhum High-altitude, long-range reconnaissance aircraft Not applicable Not applicable Not applicable Not applicable Not applicable
X-17 (unmanned) Lockheed Missiles 26 1955-57 26 Holloman AFB Explore reentry characteristics High Mach effects on reentry vehicles 0 Not applicable Not applicable Not applicable
X-18 Hiller Aircraft 1 1959-61 20 Edwards AFB Explore large VTOL vehicles First tilt-wing usage for VTOL 0 Not applicable Not applicable Not applicable
X-19 Curtiss-Wright 2 1964-65 50 Caldwell NAFEC, NJ Test VTOL technology using radial lift Dual-tandem tilt propeller use 1 Equipment failure 0 Not applicable
X-20 Boeing Cancelado Nenhum Nenhum Nenhum Piloted orbital flight Provided heat materials testing Not applicable Not applicable Not applicable Not applicable
X-21A Northrop Corporation 2 1963-64 Desconhecido Edwards AFB Test full-scale boundary control on large aircraft Proved Laminar Flow Control viable 0 Not applicable Not applicable Not applicable
X-22A Bell Aerospace 2 1966-84 501 Bell, Calspan Test Facilities Research dual-tandem-ducted propeller configuration research V/STOL handling using variable stability system design Ducted fan viability, advancement of VTOL technology 1 hydraulic system failure 0 Nenhum
X-23A (unmanned) Martin Marietta 4 1966-67 3 Vandenberg AFB/Pacific Ocean Test configurations, control systems, and ablative materials for hypersonic reentry vehicles First maneuverable reentry vehicle 0 Not applicable Not applicable Not applicable
X-24A, X-24B Martin Marietta 1 1969-75 64 Edwards AFB Research of aerodynamics, flight characteristics of manned vehicle with FDL-7 configuration Verified theoretical advantages of lifting body configuration for hypersonic transatmospheric aircraft 0 Not applicable Not applicable Not applicable
X-25, X-25A, X-25B Bensen Aircraft 3 1968 Raleigh, NC Test discretionary descent vehicle designs Insight on pilot training 0 Not applicable Not applicable Not applicable
X-26A, X-26B Schweizer Aircraft, Lockheed Missiles 6 1967-88 Desconhecido Vietnã Develop ultra-quiet surveillance aircraft Use as training vehicle contributions to stealth designs 3 Training exercises 0 Not applicable
X-27 Lockheed-California Cancelado Nenhum Nenhum Nenhum Advanced, lightweight fighter Nenhum Not applicable Not applicable Not applicable Not applicable
X-28A George Pereira, Osprey Aircraft 1 1971 Desconhecido Philadelphia Naval Base, PA Explore usefulness of small, single-place seaplane for civil police patrol in Southeast Asia Unique contribution as home-built aircraft in X-Plane program 0 Not applicable Not applicable Not applicable
X-29A Grumman Aerospace 2 1984-90 Desconhecido Edwards AFB Test forward-swept wing design, advanced composites, other aerodynamic advances First FSW aircraft to fly supersonically in level flight 0 Not applicable Not applicable Not applicable
X-30 None selected Nenhum Nenhum Nenhum Nenhum Serve as testbed for sustained hypersonic speeds within atmosphere or as space vehicles for orbital payload delivery Not applicable Not applicable Not applicable Not applicable Not applicable
X-31A Rockwell International, Deutsche Aerospace 2 1990-95 523 Edwards AFB Break "stall-barrier," examine angles of attack 180 degree turn post-stall maneuver 1 Failure of the pitot static system: erroneous total pressure data 0 Nenhum
X-33 Lockheed-Martin Skunk Works Nenhum Nenhum Nenhum Nenhum Develop reusable single-stage-to-orbit transportation vehicle Not applicable Not applicable Not applicable Not applicable Not applicable
Key to Acronyms:

FDL-7 = Flight Dynamics Laboratory-7 (a prototype test craft of the Air Force's Flight Dynamics Laboratory, a predecessor to the X-24B).