Come on with me, mit der XF1 in 90 min um die Welt. Achtung, 82PICs!!!

[G115B]

Hallo Zusammen

 

Ich möchte euch herzlich zu einem Flug mit der X-FOX One (XF1) Einladen.

 

Die X-FOX One ist ein Hypersonic Reise"Flugzeug", das mit Hilfe von 2 Raketenantrieben ca 55'000 Fuss oberhalb der atmospherischen Grenze mit 28158km/h über Grund (Ground Speed) reist. Das sind 450'000ft oder 137'160m MSL.

 

Ursprünglich war die X-FOX One die X-30 default Mashine X-Planes.

 

Aufgrund gewisser Aerodynamischer Schwierigkeiten beim Wiedereintritt in die Erdatmosphere (C of G), Stabilitätsproblemen und schlechter Abstimmung von Leistung, Gewicht und Auftrieb wurde die X30 von mir stark modifiziert und in X-31 unbenannt. Ich erfuhr dass es die X-31 schon gibt und benannte sie schliesslich in XF1 um. X-FOX one daher, weil sie von forne wie ein Fuchs aussieht.

 

Ich könnte ein Buch über diesen Hypersonic-Rocketjet und wie man ihn fliegt (zumindest wie ich das tue) schreiben, möchte jedoch mir und euch zuliebe ;) möglichst kurzgefasst bleiben.

 

Die XF1 wird aus Rücksicht zur Bevölkerung möglichst hoch im Unterschallbereich (ca mach 0.9) in "Abschusshöhe" geflogen. Die maximale Höhe beträgt im Unterschallbereich je nach Temperatur und Luftdruck zwischen 44000 und 48500 Fuss bei maximaler Zuladung nach TO mit Aerodynamischem/Strukturellem MTOW).

 

Auf dieser maximalen Flughöhe ( x Mach < 0.99 > wird die XF1 eine Attitude von 12° Längsneigung einnehmen und die Raketen zünden. In etwa 90 Sekunden erreicht sie eine Höhe von 120000ft wo die vier regulären RAM Triebwerke unterstützend zum Raketenantrieb ausgeschaltet werden.

Die XF1 wir solange beschleunigen bis sie 14400 KTS Ground Spd erreicht hat. In der Flugbahn eines Parabelfluges schiesst sie nun in einer eliptischen Bahn nach oben, wo dann die Raketen über 400000 Fuss dosiert die FX1 so beschleunigen, dass sie bei ca 450000 Fuss, null vertical Speed Haargenau 15204KT GS erreicht. Dieses Manöver bedarf an viel Übung und Feingefühl um es zu beherrschen. Nur ein bis zwei Knoten GS bewirken in ein bis zwei Stunden eine Höhenabweichung von mehreren Hundert Meter.

 

Die XF1 ist von mir so eingestellt und modifiziert, dass der Treibstoff für einen Transatmosphericflug gerade mal so aufgeht und keine Fehler mit max Fuel und Manövrierung verzeiht.

 

Abschliessend vor den Bilder noch etwas Specification:

 

XF1 X-FOX one

*************

 

Leistung:

- 4x No Name Engines a 125000lbs static thrust.

- 2x Raketenantriebe a je 450000lbs static und dynamic thrust.

- 4x +41'700lbs Afterburner static thrust.

- Max G Belastung +7.5 -3.5

Acceleration:

- 3Sec per 100km/h (35km/h per sec is 1G) ... 2sec per 100km/h in the Space.

 

Verbrauch:

- Raketen: 2 x 900'000 lbs/h

- Engines: In averrage 4 x 25'000 lbs/h at 50000ft

 

Weights:

- MTOW 900000lbs

- Max Fuel 500'000lbs

- Typical Payloay 99'000lbs

- Empty Weight 350'000lbs

- Typical Configuration: 450000lbs fuel / 99000lbs payload

 

Geometry:

- Fuselage longtitude: 225.1ft

- Overall Longtitude: 243.95ft

 

 

Geneva Cointrin to Geneva Cointrin:

 

 

Take Off with MTOW: Vr 210IAS.. Lift Off 240!

 

CAM nicht im richtigen Moment abgedrückt, da fehlten nachher noch ca 20cm vor Tail Strike!

 

Mit 8000ft/min gehts bis FL100

 

AP auf FLCH, Afterburner ein, 15000ft/min VS

 

 

 

 

 

 

 

3...2...Injection (Ini..?) ... Rockets on!

 

 

 

Der kleine PAX Fritz; "wow Mami, das ist geil!!!" Mami sagt nix: *würg* :D

 

X-Plane Grafik :(

 

Mach 5.0! Hypersonic Speed erreicht!

 

Triebwerke aus! (Raketen beleiben an ;) )

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Raketenantrieb aus!

 

Noch in der Atmosphäre

 

 

 

Der Weltraum ist erreicht

 

Langsames Beschleunigen auf 15204KT GS... VS fällt da Speed noch zu langsam. VS und GS sollten auf FL4500 0ft/min und 15204KT erreichen.

 

 

 

 

 

4000ft unterhalb FL4500... Mit den Manövrierdüsen muss korrigiert werden.

 

Übrigens; auf FL4000 beträgt die Umlaufbahngeschwindigkeit 15222KT GS und auf FL5000 15186KT GS, das sind 0.36KT Differenz pro 1000ft.

 

 

 

So hoch und doch so nah. Schön sieht man den Weg in die Umlaufbahn.

 

Höhe Thailand geht die Sonne langsam unter (11:30GMT Start in LSGG) ca 30min sind seit TO vergangen.

 

Ah die Korrektur auf FL4500 kommt doch noch :D *RoyRoyRoy*

 

Eigentlich ziemlich breiter Rumpf die XF1... da ist man mal im Weltraum und hat keinen Fensterplatz (aber das ist Fritz egal, ich hab ihm einen besorgt... als guter PIC)

 

Da wollte meine Frau was von mir, ich habe glatt vergessen das ich auf 450'000 steigen wollte.

 

 

 

 

 

 

 

ca 45min nach Sonnenuntergang.

 

Das Hypersonicflugzeug wird nun entgegen der Flugrichtung um 180° gedreht.

 

 

 

 

 

Über Südamerika (5050nm vor LSGG) wurde die XF1 vorbereitend um 180° gedreht und bremst nun um exakt um 270KT (500km/h) auf 14934KT GS ab.

 

 

 

Im idealen winkel gehts nun langsam aber immer schneller abwärts.

 

Das Entry Trajectory Display (in Fase 1) hilft mir den optimalen Sinkwinkel und Speed einzuhalten. Nase fix 10° über Horizont, reguliert wird das Ganze nur per Bank, ausdem sich den AOA ergiebt welcher anfangs um die 40° sein sollte.

 

40-45° AOA / 70°Bank / Längsneigung 10° über Horizont.

 

 

 

 

 

 

 

Bank muss langsam öfter in der Richtung geändert werden um keine zu grosse Kursabweichung zu LSGG zu bekommen.

 

Die Schwekraft nimmt durch das Bremsmanöver langsam zu.

 

1.5G

 

zwischen 180000 und 150000ft MSL werden die höchsten Reibungstemperaturen erreicht.

 

Fritzs Mami *wiederwürg*

 

 

 

Der Autopilot wird von PTCH auf FLCH Hold umgeschaltet. Mit 220IAS wird die FX1 auf FL50 auf ca Mach 1.0 abgebremst sein.

 

 

 

Die Triebwerke bleiben solange aus wie nicht nötig.

 

 

 

"Unötiger" Stromverbrauch wird wieder eingeschaltet... NAV Lights, Strobos and Beacons on.

 

 

 

 

 

Geneva ATIS

 

 

 

 

 

 

 

Relativ langsam aus grosser Höhe sinken wir in die Anflugfase von LSGG. Triebwerke sind immernoch aus.

 

Speedbrakes.

 

Nach der 1:1 Regel (Höhe/1000 zu Distance LSGG in NM) fliege ich 15° zum Downwind. Hier müssen die Speedbrakes extendet sein.

 

Ist das 1:2 Verhätnis (Alt/Distance) erreicht werden die Speedbrakes eingefahren, auf Armed gestellt und Triebwerk Zwei und Drei eingeschaltet. Full Pump ein, AP checken, nochmals ATIS abhören und in den ILS eindrehen.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ähnlich wie beim Anflug der Concorde wird die Nase 10° fix über Horizont gehalten und der Anflug per Thrust geregelt.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

LG, Roy

 

... Ich hoffe ihr hattet einen angenehmen Flug und kein Auge für Grammatik ;)

[Owndy]

Hey Roy,

 

das ist halt an X-Plane geil: der Weltraum!:D

 

Super, jetzt habt ihr alle X-Plane entdeckt :p:D

 

Danke für den aussergewöhnlichen Bericht!!!

[G115B]

Hey Andy, du sagst es!

 

...Und ich sage dir, ich bin süchtig davon.

[Johannes Müller]

mehr!!

 

Kannst Du uns SS1 naschstellen?

 

danke!

 

Gruss

Johannes

[G115B]

Hallo johannes

 

Ich habe die SS1 nicht mehr auf dem PC.

 

Ich glaube die X-Plane SS1 hat direkt mit der realen und deren Entwicklung etwas zu tun, bin mir aber nicht sicher.

 

Dafür dieses X-Plane SS1 Movie http://www.x-plane.org/cgi-bin/registry/jump.cgi?ID=5615 (11MB)

 

Roy

[Roy Feller]

Hallo Namensvetter,

 

Super Bericht. Vielen Dank ... Ich staune nur noch .... :)

 

Viele Grüsse

Roy

[G115B]

Hoi Roy

 

Unser Namen trifft man selten an gell. Endlich mal einer der nicht fragt von was Roy die Abkürzung ist :D

 

cu

 

LG from Roy to Roy ;)

[Michael F]

Hi Roy,

 

interessanter Bericht, definitiv mal was andres, in den Weltraum !

Auch danke für die ausführlichen Dokumentationen dazu !

 

MfG Michael F. EDDT

[G115B]

Saluti Michael

 

Freut mich dass der Bericht bei einigen auf Interesse stösst.

Der Weltraum ist ein sehr interessantes Thema und spannend zu erfliegen.

 

So, ich schiess mich wieder nach oben. Experiment 1'000'000ft MSL.

 

Wie lange und auf wieviel Speed werde ich beschleunigen müssen?

Wie wird die errechnete Umlaufbahngeschwindigkeit stimmen?

Um Wieviel und wann werde ich auf dieser Höhe für den Wiedereintritt abbremsen müssen?

 

cu

 

und ab gehts

 

 

Cheers Roy

 

PS: Schade hat die XF1 VATSIM verbot :(

[Horstmann]

dat is ma wat neues. :)

[Stefan Friedrich]

Schöner und interessanter Bericht....ist dir gelungen!

 

Gruess

Stefan

[Tommy Tomov]

Roy,

 

Gelungener Bericht, allerdings hätte ich eine Frage - sollte nicht der (Shuttle? Flieger? Gleiter?) schon VOR dem Reentry "wings level" in einer stabilen Konfiguration sein, die während des Reentry möglichst beibehalten wird bloß ohne abrupte Bewegungen oder Lagewechsel?

[sikkd]

Nun, das ist ohne einen speziellen Autopiloten oder Jahrelange erfahrung mit dem Modell vermutlich etwas schwierig…

 

denn:

 

Siehst du das Instrument mit dem gelben shuttle auf der diagonalen? Das ist der Winkel mit dem er rein muss… unter der Linie ist zu tief, und darüber zuu hoch. Wenn man zu schnell ist, muss man anstellen, gleichzeitig sinken. Das zu managen ist mit kurver vermutlich einfacher... oder ist es aus anderen Gründen?

 

 

@Roy H.: Hmm… das ist interessant, ich wusste das dein Name keine Abkürzung ist. Aber dass es eine sein könnte, daran habe ich nicht gedacht. Wofür würde er dann stehen. (siehst du wie blöd ich bin? Ich frage eben doch…)

[G115B]

@Tommy

 

Keine Ahnung. X-Plane simuliert ein damage durch Reibungshitze nicht. Der Shuttle wird real vom Autopiloten durch den Boardcomputer zurückgeflogen. Nach meinem Wissen wurde der Wiedereintritt bisher nur einmal von einem Piloten manuell geflogen, wie Christian vermutlich vermutet ;) . Die NASA übernahm damals allerdings keine Verantwortung (So las ich einen Bericht darüber)

 

Es ist durchaus möglich, dass nur in bestimmten Wiedereintrittsfasen der Bank auf die andere Seite gewechselt werden darf. Die Lageänderung im Bank muss bedingt durch die Hitzeschutzkacheln stetig unter einem Minimum Alphawinkel (Anstellwinkel... von ca 40°) durchgefürt werden. Dabei darf das Flugobjekt beinem anfänglichen Speed von theoretisch Angezeigt weniger als 50IAS nicht slipen oder sliden. Wahrscheinlich wird anfangs die Attitude nur durch Steuerdüsen stabil gehalten, da die Aerodynamische Stabilität durch die Flügel und Stabilizer kaum wirksam sein dürfte. Man versuche mal ein Flugobjekt manuell um die "Längsachse" bei 40° AOA auf die andere Seite zu drehen ohne dabei zu sliden. Die "Bank-Drehachse" geht nicht von der Nase zum Heck bei 40°AOA. Darin sehe ich einen möglichen Grund, deine Theorie Tommy, den "Shuttle" in bestimmten Fasen in einer Fixen Attitude-Konfiguration "fliegen" zu müssen.

 

Interessante Überlegung von dir Tommy ;)

 

cheers

 

Roy

 

PS: Vielleicht weiss da jemand Bescheid, wie das real genauer abläuft. Wäre interessant zu lesen ;)

[Tommy Tomov]

@Roy: Ich muß zugeben, beim Shuttle kenne ich mich nicht so gut aus, meine Kenntnisse über die Buran sind da größer. Und die müßte ein konstantes Anstellwinkel ohne Kurskorrekturen beim Reentry beibehalten. Die richtige Konfiguration wurde vom Computer mit Hilfe der Steuerdüsen aufrechterhalten, das Reentry selbst war eher ein "durchrutschen" durch die Ionosphäre.

 

Andererseits, konstruktionsmäßig unterscheiden sich der Shuttle und die Buran, daher könnte es beim Shuttle auch anders sein. Und schließlich sind das die zwei einzigen Vehikel, die bis zum heutigen Tage erfolgreich ein aerodynamisches Reentry ausgeführt haben.

 

Übrigens, zwar nicht mit dem Shuttle, aber Reentrys wurden auch oft von Hand geflogen mit der X-15. Allerdings sind die unterschiede gewaltig, da die X-15 eher ein ballistisches Reentry ausgeführt hat. Schmaler Frontalquerschnitt und durch und durch hitzeresistente Konstruktion machten es da leichter, wie ein fallender Pfeil durch die Ionosphäre zu düsen....wäre beim Shuttle garnicht möglich.

[Fly]

ja aber reentrys von hand zu fliegen ist doch sauschwer? habe mal gelesen die x15 musste auf ein halbes grad genau geflogen werden sonst prallt sie von der atmosphäre ab oder sie verglüht...

wie konnte man das überhaupt ohne compi machen? (messfehler, störungen durch die hitze, wie darstellen(die hatten ja fast alles analog instrumente in der x15...)

 

mfg clemens

[G115B]

Mich überkam die Lust meine XF1 aus der alten Xplane v7 nochmals zu modifizieren. Sie sollte wie der Shuttle aus dem Orbit antriebslos zur Erde zurückkehren. Hierfür war der Einbau des Horizontal Situation Indicator notwendig. Damit dieser funktioniert und stimmt muss sich die XF1 wie der Shuttle beim Wiedreintritt verhalten... Dies hatte zur Folge, dass ich die Flügel komplett neu erstellen musste. Form, Auftrieb, Wiederstand und Fläche für Ruder (gehe hier nicht weiter ins Detail :D *schwitz* ). Die Raketenleistung, ihr Verbrauch und der Treibstoff ist so modifizeirt worden, dass es genau in den Orbit inklusive Abbremsen für den Wiedereintritt reicht (vielleicht + 1% Reserve).

 

Meine Vorgängerversion wurde mit Leistung zurückgeflogen. Die "neue" XF1 im alten XPlane kehrt zurück wie der Shuttle:

 

Hier ein paar Bilder + 2 Videos des Final Approach.

 

Final Glide: 280kt -> Touchdown min210 - max240kt

 

Es ist brutal schwierig, dass es passt :D

 

 

 

 

 

Werte des Hypersonic Deltaflügels

 

Quicktime Player required

 

Quick Time Movie:

Cockpit view final approach

Tower view final approach

Fly by final approach

 

 

Im Wiederholmodus wird leider der Bremsschirm nach touch down nicht mehr gezeigt welcher ausgeworfen wurde.