NASA
Ričards P. Hallions
X-15 lidoja tādā ātrumā un augstumā, kādu vēl nekad nav sasnieguši spārnotie transportlīdzekļi.
Kraukšķīgajā, skaidrajā 1961. gada 9. novembra rītā pētnieks, kurš strādāja uz kādu no daudzajām mazajām kalnrūpniecības prasībām drūmajā valstī ap dubļu ezeru, būtu pamanījis, ka gaismas signāls ir plašs un balts, un tas norāda uz dīvainu lidmašīnu veidošanos. Ja viņa redze bija īpaši asa, viņš, iespējams, ir pamanījis milzīgu Boeing NB-52B Stratofortress, kas ierodas caur Nevadas tumši zilajām debesīm un kuru blakus bija divi gludi mazie iznīcinātāji, Ziemeļamerikas F-100 Super Saber un Lockheed F-104 Starfighter. Vērojot, viņš varēja redzēt, kā no B-52 strauji kritās gara melna šautra, kam sekoja aizdedzes raķešu dzinēja pēkšņa uzplaukums un sprēgāšana. Palielināts ar 60 000 mārciņu lielu vilces spēku, tas izlēca priekšā lielajam bumbvedējam un tā pakaļdzīšanās lidmašīnām. Paātrinoties uz augšu, ik pēc 12 sekundēm sadedzinot tonnu bezūdens amonjaka un šķidrā skābekļa, tas nokļuva transatmosfērā, un tā baltā izplūdes taka kā pirksts bija vērsta uz nākotni.
Ne gluži pēc 90 sekundēm tas bija 102 000 pēdu augstumā un svārstījās uz Edvardsa gaisa spēku bāzi Kalifornijas dienvidos Mach 6,04, 4,094 jūdzes stundā. Gaisa spēku izmēģinājuma pilots majors Roberts Vaits tikko bija kļuvis par pirmo cilvēku, kurš ar lidmašīnu devās uz Mach 6 - sešas reizes lielāku skaņas ātrumu -, kas lidoja ar otro no trim Ziemeļamerikas Aviation X-15 pētniecības lidmašīnām. Nedaudz mazāk par astoņām minūtēm un 200 jūdzēm vēlāk, braucot ar citu F-104 vajāšanas lidmašīnu X-15, tās dzinējspēks ir izsmelts un tagad ir pasaulē ātrākais planieris, strauji izliekoties līdz nolaišanās uzliesmojumam un piezemējumam uz 18. skrejceļa. ārā uz grūti izceptā Rodžera sausā ezera māla, kas ir pasaulē lielākā dabiskā izkraušanas vieta.
X-15 uzrāda ievērības cienīgu rētu no Roberta Vaita lidojuma uz 6. Machu. Izmeklētāji atklāja, ka šo saplaisājušo ārējo paneli pilota kabīnes labajā pusē izraisīja siltuma spriegumi, kas bija lielāki, nekā viņi bija gaidījuši. (NASA)
X-15 programma bija dabisks pieaugums aviācijas attīstībā kopš Wright laikiem. Biplāns bija devis ceļu racionalizētai vienplaknei, un līdz 30. gadu beigām parādījās pirmie eksperimentālie reaktīvie dzinēji, kas solīja ātrgaitas lidojuma laikmetu. Bet, lidmašīnai lidojot tuvāk skaņas ātrumam, tā saskārās ar saspiežamību, gaisa pieplūdumu ap to, tuvojoties 1 Mach, izraisot lielu pretestību, bufeti, izmaiņas strukturālajās slodzēs un pat vadības zaudēšanu un sadalīšanos lidojuma laikā. Vairāk nekā desmit gadus, līdz plkst Čaks Jegers lidoja ar pirmo Bell XS-1 (vēlāk X-1) līdz Mach 1.06 1947. gada oktobrī šķita, ka skaņas ātrums patiešām varētu būt šķērslis turpmākajam lidojumam. Pēc tam aviācija strauji paātrinājās virsskaņas laikmetā: Mach 2 nokrita līdz Skots Krosfīlds un otro Douglas D-558-2 Skyrocket 1953. gada novembrī un Mach 3 līdz Kapteinis Milburns Apt pirmajā Bell X-2 1956. gada septembrī (lai arī traģiski viņš gāja bojā, kad lidmašīna izgāja no kontroles, atgriežoties Edvardsā).
Līdz Apt nāves brīdim X-15 programma bija labi iesākta. Tās dizaineri saskārās ar milzīgām problēmām. Bels bija uzbūvējis uzlabotus X-1 variantus, kas varētu pārsniegt Mach 2 un 90 000 pēdas, un slaucamais X-2 varēja uzkāpt virs 125 000 pēdām. Abi minēja vadības problēmas, ar kurām X-15 saskarsies. 1956. gadā, kad izmēģinājuma pilots kapteinis Īvens C. Kinčs Kinčelo nokrita virs 126 000 pēdām, viņa X-2 bija kā artilērijas lādiņš, kas sekoja ballistiskajai parabolai. Netālu no tā kāpiena augšdaļas, lidmašīnai palēninoties pēc raķešu dzinēja izsīkšanas, tā eleroni, lifti un stūre bija bezjēdzīgi ļoti zemā dinamiskā spiediena dēļ, kas radās, ejot cauri atmosfēras augšdaļai. X-2 sāka lēnu kreiso riteni, izlecot virs ballistiskās parabola augšdaļas un, tā kā tā ātrums un līdz ar to arī dinamiskais spiediens atmosfēras lejasdaļā pieauga, tā lidojuma vadības ierīces atguva savu efektivitāti, un Kincheloe spēja to virzīt atpakaļ uz drošu piezemēšanos Edvardsa platajā ezerā. Skaidrs, ka lidojot virs 100 000 pēdām, nākotnes raķešu lidmašīnām papildus parastajām aerodinamiskās vadības virsmām būtu vajadzīgas arī reakcijas vadības ierīces - mazi reaktīvie dzinēji, piemēram, tie, kas tiek izmantoti pirmajā pilotējamā kosmosa kuģī.
Aerodinamiskā apkure un liela augstuma vide radīja savas problēmas. Atšķirībā no virsskaņas lidojuma, ko atšķir skaņas ātrums un skaņas buma raksturīgā plaisa, hiperskaņas lidojumu galvenokārt raksturo pieaugoša aerodinamiskā apkure, intensīvi karstām gaisa plūsmām un strauji leņķveida triecienviļņiem mazgājot struktūru, to mijiedarbība rada vēl lielāku siltumu. . Konstrukcija nevarēja būt parastā, jo lidmašīna būtu pakļauta ādas temperatūrai, kas pārsniedz 1000 grādus pēc Fārenheita, un tam nepieciešama plaša termiskā aizsardzība. Pilna pilota kabīnes pilots būtu vairāk kosmonauts nekā lidotājs, valkājot spiediena uzvalku un ķiveri, kas varētu darboties kosmosa apstākļos, ja zaudētu spiedienu salonā.
Interese par hiperskaņas lidojumu notika pirms virsskaņas revolūcijas. Trīs lielie kosmosa laikmeta pravieši - Krievijas Konstantīns Ciolkovskis, rumāņu-vācu Hermanis Oberts un amerikānis Roberts Goddards - visi aizstāvēja hiperskaņas lidmašīnas kā līdzekli lidojumam kosmosā, kā arī vācu raķešu entuziastu Maksu Valjē pirms nāves sprādzienā. eksperimentāls raķešu dzinējs, kā starpkontinentālās lidmašīnas ieteica izstrādāt ētera lidmašīnas, kuras darbina ar raķeti. 1930. gados austriešu inženieris Eižens Zēngeris un matemātiķe Irēna Bredta uzņēmās pasaulē pirmo uz zinātni balstīto hiperskaņas dizainu, to t.s. Sudraba putns (Sudraba putns). Ierosināts kā kosmosa transports un vēlāk kā globāls trieciena lidaparāts, tas kļuva par ārkārtīgi ietekmīgu dizaina pētījumu. Tūlīt pēc Otrā pasaules kara Josifs Staļins, pēc padomju militārā defektora domām, pat nosūtīja komandu uz Rietumeiropu neauglīgā misijā, lai nolaupītu tās autorus, cerot, ka padomju Sänger lidmašīnas mums atvieglos sarunu ar kungu-veikalnieku , Harijs Trūmans.
Pētījuma Sänger-Bredt apvienojums ar nacistu ballistisko raķešu A-4 (V-2) piemēru ievērojami stimulēja Amerikas, Padomju un Eiropas pēckara interesi par raķetēm, raķetēm un hiperskaņas lidmašīnām. Kaut arī Sänger-Bredt pētījums bija tīri teorētisks, A-4 programma bija plaši pētījusi Mach 4 plus spārnotos atvasinājumus, no kuriem viens, A-4b, lidoja pirms kara beigām, lai gan tas sadalījās gala slīdēšanas laikā uz zemes . Padomju un Amerikas sacīkstes par atombruņotu ballistisko raķešu izstrādi veicināja apkures un atkārtotas iekļūšanas pētījumus, neasās ķermeņa atgriešanās formas attīstību un materiālu ar augstu temperatūru izpēti. Tas arī veicināja pētījumus par raķešu dzinējiem spārnotiem pasaules mēroga hiperskaņas transportlīdzekļiem, pat orbitāliem kosmosa kuģiem. Amerikā no tā visa radās programmas X-15 un X-20, lai gan pēdējās nekad nelidoja.
X-15 saknes atspoguļoja plašu militārā, rūpnieciskā un valdības pētniecības atbalsta bāzi. 1951. gadā Roberts Vudss, Bell Aircraft Corporation galvenais inženieris un Nacionālās aeronautikas padomdevējas komitejas prestižās Aerodinamikas komitejas loceklis, aicināja izstrādāt jaunu izpētes lidmašīnu ar līdzīgu veiktspēju kā A-4. Viņa pastāvīgais spiediens lika NACA izpildkomitejai apstiprināt gadu vēlāk, pētot lidojuma apstākļus starp Mach 4 un Mach 10. Aģentūra izveidoja hiperskaņas pētījumu komiteju pie Langley Aeronautical Laboratory (tagad NASA Langley Research Center) inženiera Clinton Brown, kas vēlāk ļoti atbalstīja paplašināti zemes un lidojuma izmēģinājumu pētījumi, izmantojot modeļus un specializētas testa metodes. Komiteja pat ieteica modificēt X-2 ar stiprinājumiem, kas piestiprināti pie siksnas, lai palielinātu tā veiktspēju virs Mach 4, lidojuma drošībai pievienojot reakcijas vadības ierīces. (Programmas aizkavēšanās un iespējamā abu lidmašīnu zaudēšana šo ideju nolēma.) 1953. gadā Gaisa spēku Zinātniskā konsultatīvā padome secināja, ka ir pienācis laiks Mach 5-7 hiperskaņas transportlīdzeklim, un ASV Jūras spēku Jūras spēku birojs izsniedza pētījumu līgumu Douglas par Mach 7-plus dizainu, kas provizoriski apzīmēts ar D-558-3. Gaisa spēku un flotes interese izrādījās izšķiroša, lai X-15 programmu nogādātu no zīmēšanas dēļa un gaisā.
Nākamais, 1954. gads, iezīmēja X-15 ģenēzi. Cita NACA pētījumu grupa, kuru vadīja Džons Bekers, veica Mach 6 raķetes pastiprinātas hiperskaņas izpētes lidmašīnas sākotnēju projektēšanu. Tam bija niķeļa sakausējuma Inconel struktūra, raķetēm līdzīga četru spuru aste un ārpus plaukta esošie raķešu dzinēji no Hermes programmas. Bekera pētījums paredzēja daudzas X-15 funkcijas un mudināja NACA tajā vasarā uzaicināt militāros dienestus pievienoties tai, lai izstrādātu šādu amatu. Oktobrī viņi izveidoja NACA – Gaisa spēku – Jūras spēku pētniecības lidmašīnu komiteju, vēlāk pazīstamu kā X-15 komiteja. 23. decembrī izdotā kopīgās programmas direktīva sniedza tehnisko uzraudzību NACA un projektēšanas un būvniecības iestādi Gaisa spēkiem. Jūras spēki un Gaisa spēki kopīgi finansētu centienus. Tādējādi sākās projekts 1226, X-15.
Bruģējot ceļu uz pilotējamo kosmosa lidojumu nākotni, raķetes lidmašīnas kabīne atspoguļoja tā laika tehnoloģiju. (NASA)
Gaisa spēki 1955. gadā uzraudzīja dizaina konkursu starp Bellu, Duglasu, Ziemeļameriku un Republiku. Bells Roberts Vudss, kurš uzsāka uzņēmuma agrāko X-1 darbību, varēja pamatoti gaidīt, ka viņa firma uzvarēs, jo tā jau bija uzbūvējusi un lidojusi X-1, X-2 un X-5. Varētu būt arī Duglasa Eds Heinemans ar savu D-558 Skystreak un Skyrocket (plus pētījums D-558-3). Abas kompānijas ražoja salīdzinoši lētus modeļus, un katrs solīja piegādāt trīs lidmašīnas par kopējām izmaksām 36 miljoni USD. Harisons Stormy Storms, daudzu Ziemeļamerikas cīnītāju programmu veterāns, vadīja dizaina komandu, kas sastādīja viņa firmas ierakstu - par aptuveni 56 miljoniem ASV dolāru, kas ir visdārgākais piedāvājums. Bet gan Bell, gan Douglas modeļi tika uzskatīti par tehniski pārāk riskantiem, un Republic's, kas bija tehniski nepietiekams un arī dārgāks nekā Bell un Douglas priekšlikumi, nonāca pēdējā vietā. Attiecīgi, neskatoties uz milzīgo izmaksu atšķirību, Gaisa spēki 30. septembrī paziņoja Ziemeļamerikai, ka ir uzvarējuši konkursā. 1956. gada 11. jūnijā pēc pēdējām sarunām Ziemeļamerika saņēma līgumu par 42,9 miljoniem ASV dolāru (šodien aptuveni 349 miljoni USD) par trim X-15. Trīs mēnešus vēlāk Reaction Motors Inc. tika piešķirts 10,7 miljonu ASV dolāru līgums par viņu dzinējiem.
X-15 programma ietvēra daudz vairāk nekā vienkārši jaunas lidmašīnas projektēšanu, lai cik romāns tas arī nebūtu. Tā raķešu dzinējs, pilotu aizsardzības sistēma, vides kontrole un lidojuma vadības sistēma, kā arī lidojuma testa diapazons radīja sarežģītas problēmas.
Īpaši riskants izrādījās X-15 XLR-99 dzinējs, vairāk nekā trīs reizes jaudīgāks par X-2 un astoņas reizes jaudīgāks par X-1. Izstrādājis Ņūdžersijā bāzētais Reaction Motors (pēc 1958. gada aprīļa Thiokol Chemical Corporation sadalījums), XLR-99 pamatā bija agrākais XLR-30, kas izmantots Jūras spēku Viking lielkalnu raķešu programmā. Jebkuras cerības, ka vikingu pieredze palīdzēs tās dizainā, izrādījās iluzoras. Atšķirībā no XLR-30, kurā dedzināja atšķaidītu spirtu un šķidru skābekli (raķešu žargonā valks un loks), 57 000 mārciņu smagā XLR-99 sadedzināja 1445 galonus sprādzienbīstamāka bezūdens amonjaka un 1003 galonu loksu. Nozīmīgāk tomēr bija, ka Tiokolam vajadzēja novērtēt dzinēju, t.i., padarīt to pietiekami drošu darbībai pilotējamā lidmašīnā, kas spēj atkārtoti izmantot atkārtoti, kā arī lidojuma laikā gan droselējamo, gan restartējamo. To nebija viegli panākt, jo īpaši tāpēc, ka tā ātrgaitas turbopumpis, kas ir potenciāls katastrofas avots, baroja dzinēju propelentus ar ātrumu 167 mārciņas sekundē. Galu galā XLR-99 kļuva par uzticamu spēkstaciju, kuras nominālais darbības laiks bija viena stunda (apmēram 40 lidojumi), pirms tam bija nepieciešams kapitālais remonts. Šāda uzticamība bija par cenu, kas bija daudz ilgāka, nekā gaidīts, izstrādes perioda dēļ, liekot Ziemeļamerikai pirmajiem diviem X-15 komplektēt savus vecākos XLR-11 dzinējus (X-1, kurus izmantoja vairāk nekā desmit gadus iepriekš), lai pierādītu savus lidojumus.
X-15 bija nepieciešama sarežģīta lidojuma vadības sistēma. Parastā cīnītājam līdzīgā nūja kontrolēja visu kustīgo asti, kas aprīkoja piķa un ripas vadību, taču to izmantoja tikai tuvošanās un nosēšanās laikā. Liela G paātrinājuma, kāpšanas un atkārtotas atgriešanās laikā pilots paļāvās uz sāniski vadāmu kontrolieri. Reakcijas vadības sistēma, kas darbina mazus ūdeņraža peroksīda strūklu dzinējus, kas atrodas degunā un spārnos, aprīkoja piķa, ripas un šķībuma ieejas lielā augstumā, kur parastās vadības ierīces bija neefektīvas. Galu galā trešais X-15 lidoja ar adaptīvu lidojuma vadības sistēmu, kas automātiski kompensēja mainīgo dinamisko spiedienu, sajaucot reakcijas vadības sistēmu ar parastajām aerodinamiskajām vadības ierīcēm. Tā kā X-15 tehniski bija planieris ar pastiprinātāju, pēc tam, kad tas bija izsmēlis propelentus, pilotam bija rūpīgi jāpārvalda enerģija, lai nodrošinātu, ka viņš var sasniegt Rogers Dry Lake. Lai to izdarītu, X-15 vienmēr būtu jālido tā, lai izdegšanas laikā tam būtu lieka enerģija, kuru pilots varētu (ja nepieciešams) nopūtēt, izmantojot lielas ziedlapiņām līdzīgas ātruma bremzes, kas uzstādītas masveida muguras un vēdera sānos. spuras.
Pēc F-104 sekošanas lidmašīnas X-15 atgriežas pie sausā ezera Edvardsa AFB Kalifornijā. X-15 tradicionālā deguna riteņa un divu aizmugurējo nolaišanās sānu kombinācija bija unikāla. (NASA)
Atšķirībā no iepriekšējām raķešu lidmašīnām, kas lidoja netālu no Edvardsas AFB, X-15 pieprasīja īpašu lidojuma testa koridoru ar nosaukumu High Range, kas kursēja aptuveni 480 jūdzes no Vendoveras, Jūtas štatā, uz dienvidrietumiem līdz Edvardsu. Šķērsojot vairākas kalnu grēdas un kraso dienvidrietumu tuksnesi, High Range pati par sevi bija ievērojams tehnisks sasniegums, kas vairākus gadus vēlāk paredzēja NASA pilotējamo kosmosa kuģu izsekošanas tīklu, kas izveidots projektam Mercury. NASA iekārtoja divas izsekošanas stacijas Ely un Beatty, Nev., Kā arī Edwards. Turklāt atšķirībā no iepriekšējām pētniecības lidmašīnām X-15 bija nepieciešams sarežģīts lidojumu simulators, lai apmācītu pilotus, veiktu misijas plānošanu un mēģinājumus. Simulators tika atjaunināts, izmantojot X-15 lidojumu laikā iegūtos datus, un piloti parasti pavadīja tajā 40-50 stundas, pirms veica 10 līdz 12 minūšu lidojumu.
Kad programma sākās, tika cerēts, ka X-15 varētu lidot līdz 1957. gada beigām. Tā kā konstrukcija ir sarežģīta un ar to saistītās tehniskās problēmas, testa lidojumi sākās tikai 1959. gadā. Pagaidām NASA un Gaisa spēki atbalstīja X-15 attīstības centienus ar plašu vēja tuneļa un brīvā lidojuma ballistiskā tuneļa testēšanu, novērtēja reakcijas kontroli uz zemes simulatora platformām un modificētām pētniecības lidmašīnām, ieskaitot Bell X-1B un F-104, un veica plašu simulāciju pētījumi, lai sagatavotos izšķirošajiem izaicinājumiem, ar kuriem saskaras hiperskaņas raķešu lidmašīna, kurai uz laiku ir viszemākā pacelšanas un vilkšanas attiecība, kāda jebkad ir bijusi lidota ar pilotējamo lidmašīnu.
1957. gada oktobrī Sputnik bija izmantojis sabiedrības iztēli, un pēc tam sekojošajās nacionālajās debatēs par amerikāņu zinātni un tehnoloģijām NACA bija devusi vietu kosmosā orientētajai NASA. Tagad X-15 ieguva lielāku steidzamību un redzamību kā Amerikas progresa kosmosā simbolu. Viceprezidents Ričards Niksons vadīja tā ieviešanu Ziemeļamerikas Losandželosas objektā 1958. gada 15. oktobrī, gadu pēc tam, kad padomju satelīts sāka kosmosa laikmetu.
Tas bija izcila izskata kuģis - pulēts metālisks melns, ar plāniem spārniem un horizontālām astes virsmām, un, ņemot vērā virziena stabilitātes prasības, kas saistītas ar virsskaņas un hiperskaņas lidojumu, lielas gaļas šķēlēja muguras un vēdera vertikālās spuras, apakšējā puse ventrālā virsma ir nolaižama tuvošanās laikā, lai X-15 nolaišanās sānslīdes varētu būt pieņemama izmēra. Lai gan sākotnēji plānotāji domāja, ka X-15 modificētu Convair B-36 izmantos kā mātes kuģi, B-36 atlaišana un jaudīgāka un spējīgāka B-52A pieejamība noveda pie tā, ka Convair gigantiskais starpkontinentālais bumbvedējs tika nomainīts.
X-15 tika uzstādīts uz speciāli izstrādātas šūpoles NB-52 mātes kuģī, kur to nēsāja līdz tā palaišanas augstumam. (NASA)
Agrīnie testi ar X-15 izrādījās ne pārāk iepriecinoši. Pirmā lidmašīna X-15, AF 56-6670, vadīja Ziemeļamerikas izmēģinājuma pilotu Skotu Krustfīldu (kurš bija tik ļoti veltīts projektam, ka, sākoties, pameta NACA uz Ziemeļameriku), 10. martā veica savu nebrīvo lidojumu. , 1959. gads, kam sekoja pirmais lidojums ar lidojumu 8. jūnijā. Nosēšanās laikā Crossfield saskārās ar nopietnām garenvirziena vadības problēmām, kas viņa pilota prasmes noveda līdz robežai, tāpēc bija jāpielāgo pastiprinātā lidojuma vadības sistēma. Otrais X-15, AF 56-6671, veica tipa pirmo lidojumu 17. septembrī. Divu XLR-11 dzinēju virzīts, tas sasniedza 2,11 Mach 52,341 pēdu augstumā. Pēc mēneša viņš veica vēl vienu lidojumu ar to ar lidmašīnu līdz 2,15 Mach, bet pēc tam, 5. novembrī, notika katastrofa, kad dzinēja ugunsgrēks piespieda ārkārtas nosēšanos Rosamond Dry Lake, kura laikā 6671 salauza muguru.
Kamēr otrais X-15 atgriezās Ziemeļamerikā, lai veiktu XLR-99 remontu un uzstādīšanu, lidojumi turpinājās līdz 1960. gadam ar 6670, kas joprojām bija aprīkoti ar pagaidu XLR-11. Trešais X-15, AF 56-6672, pirmo reizi tika pabeigts ar lielo Thiokol XLR-99, taču Edvardsa zemes testa laikā dzinējs uzsprāga, katapultējot pārējo lidmašīnu uz priekšu. Drošs savā kabīnē Crossfield brīnījās par X-15 spēku un uztraucās par to ekipāžu drošību, kuras mēģina viņu atbrīvot. Lidmašīna, tāpat kā otrais X-15, atgriezās Ziemeļamerikā, lai to atjaunotu. Tikai 1960. gada 15. novembrī ar trīs gadu nokavēšanos X-15 lidoja ar savu XLR-99 dzinēju, kad Krosfīlds veica 6671 līdz 2,97 Mach, atzīmējot tā darbuzņēmēja lidojuma testa programmas beigas.
Bet tagad X-15 sasniedza savu soli. Gaisa spēku majors Roberts M. Vaits 1961. gada 7. martā kļuva par pirmo pilotu, kurš pārsniedza Mach 4. Viņš 23. jūnijā pilotēja otro X-15 pāri hiperskaņas šķirtnei, sasniedzot 5,27 Mach (3 603 mph). Kā iepriekš minēts, Vaits 9. novembrī pabeidza skaņas trifecta, pārsniedzot Mach 6. Tāpat zēnīgais lidotājs X-15 nebija vienīgais rekordists. 1963. gada 22. augustā NASA izpētes pilots Džozefs Volkers trešajā X-15 sasniedza 354 200 pēdas (67,08 jūdzes), aizvedot to kosmosā.
Gaisa spēku majors Roberts M. Vaits paņēma X-15 caur Mach 4, Mach 5 un Mach 6 (NASA)
Tas bija nopietns nolaišanās negadījums 1962. gada 9. novembrī, kas faktiski iznīcināja otro X-15 un nopietni ievainoja NASA pilotu Džeku Makkeju. Kad dzinēja atteices dēļ bija nepieciešama smagā svara avārijas nosēšanās uz dubļu ezera, 6671 sānslīdes mašīna sabruka. Pat šī neveiksme tika pārvērsta par labu, jo NASA pagarināja X-15 un pievienoja noteikumus divām milzīgām pilināmām tvertnēm un manekena virsskaņas sadedzināšanas ramjet (scramjet) dzinēja uzstādīšanai uz saīsinātās apakšējās vertikālās spuras. Galu galā 1967. gada 3. oktobrī majors Viljams Dž. Pīts Naits sasniedza 6,7 Mach, 4,520 jūdzes stundā, lidojot ar šo lidmašīnu, kas apzīmēta ar X-15A-2. Lidojuma laikā neparedzēta apkure izraisīja vairākas strukturālas kļūmes, izraisot scramjet moduļa atdalīšanos no lidmašīnas un sabojājot degvielas padeves sistēmu. Bruņinieks, pārsteidzošs lidotājs, droši piezemējās.
Diemžēl neilgi pēc ievērojamā Naita lidojuma - ātrākā ar 20. gadsimta pilotu lidmašīnu - trešajā X-15 tika nogalināts gaisa spēku izmēģinājuma pilots Maikls Adamss. 1967. gada 15. novembrī liela augstuma lidojuma laikā tas iegāja Mach 5 plus griezienā un pēc tam apgrieztā niršanas laikā atmosfēras apakšējā daļā sadalījās krietni virs Mach 4. Negadījums radies letālas instrumentu un vadības sistēmu kļūmju, kā arī cilvēcisko faktoru kombinācijas dēļ. Nepilnu gadu vēlāk, 1968. gada 24. oktobrī, X-15 pabeidza savu pēdējo, 199., lidojumu, kuru veica NASA pilots Viljams Dana. NASA 20. decembrī mēģināja veikt 200. lidojumu, bet Edvardsu netipiski slaucīja sniegs. Plānotāji to uztvēra kā zīmi un vienkārši atstāja amatu. Pirmais X-15 devās uz Nacionālo gaisa un kosmosa muzeju, kur to var redzēt galerijas Lidojuma pagrieziena punkti, bet otro, visātrāko 20. gadsimta lidmašīnu, uz ASV Gaisa spēku Nacionālo muzeju.
Kopumā 12 izcili piloti - Skots Krustfīlds, Roberts Vaits, Forrests Pētersens, Nils Ārmstrongs, Džo Volkers, Džeks Makkejs, Milts Tompsons, Roberts Rašvorts, Maiks Adamss, Bils Dana, Pīts Naits un Džo Engle - bija lidojuši X-15 ātrumā un nekad nav sasniegts augstums ar spārnotiem transportlīdzekļiem. Tās pētījumu programma sastāvēja no aerodinamiskās un strukturālās apkures izpētes fāzes no 1959. līdz 1963. gadam un papildu programmas, kurā X-15 tika izmantots eksperimentu veikšanai atmosfēras augšdaļā vai hiperskaņas ātrumam. Liela daļa lietojumprogrammu guva labumu vienlaicīgajiem Apollo centieniem, taču tā palīdzēja arī sensoru un raķešu noteikšanas centieniem. X-15 lidojumi sagatavoja vairāk nekā 700 tehniskos ziņojumus, izveidojot datubāzi, kas mūsdienās joprojām tiek uzskatīta par būtisku, jo humānie cilvēki virzās uz lidojuma otro gadsimtu.
X-15 nebūt nebija ideāls izpētes transportlīdzeklis. Dažos apstākļos tam bija bīstami lidojuma raksturlielumi, un smagas trieciena slodzes ļoti aplika ar nodokļiem tās nolaišanās sānslīdes. Atgriešanās laikā rezonanses efekti lidojuma laikā varētu mijiedarboties ar tā lidojuma vadības sistēmu. Jau sākumā pētnieki atklāja nepilnības paneļos, kas ļāva karstā hiperskaņas gaisam iekļūt tā struktūrā, un tas prasīja labojumus. Pilota kabīnes ārējie logu stikli saplīsa no siltuma deformēta paneļa rāmja strukturālajām slodzēm, liekot pārprojektēt, un tā deguna šasija lidojumā divreiz pagarinājās termisko spriegumu dēļ. Bija vairāki nolaišanās starpgadījumi un avārijas, viens nozīmīgs zemes sprādziens (Skots Krosfīlds mēdza to jokot, tas bija X-15 200. lidojums) un, protams, trešā X-15 bēdīgais zaudējums ar Maiku Adamsu.
Bet kopumā X-15 kā pirmsdatoru projektēšanas laikmeta produkts un bez mūsdienu instrumentu, piemēram, skaitļošanas šķidruma dinamikas un datorizētas projektēšanas un izgatavošanas, priekšrocības bija ievērojams sasniegums un apbrīnojami produktīva pētījumu programma, apvienojot lidojuma vecums un kosmosa vecums. Divi tās izcilākie piloti ieguva lielāku slavu ASV kosmosa programmā. Nīls Ārmstrongs kļuva par pirmo cilvēku, kurš staigāja uz Mēness, un Džo Engle kļuva par vienu no pirmajiem NASA kosmosa maršruta misijas komandieriem. Šodien Gaisa spēku un NASA pētnieki veic Mach 6 hiperskaņas lidojumu ar gaisā elpojošu izpētes transportlīdzekli Boeing – Pratt & Whitney – Rocketdyne X-51A WaveRider. Runājot, tā apzīmējums - X-51 - tika apzināti izvēlēts un rezervēts, lai atbalsotu X-15 un atgādinātu pētniekiem par ievērojamiem lidaparātiem, kas pirms pusgadsimta tik daudz darīja, lai hiperskaņas lidojums kļūtu par realitāti.
Ričards P. Hallions ir bijušais ASV gaisa spēku vēsturnieks un daudzu grāmatu par aviāciju autors. Papildu lasīšanai viņš iesaka: Ziemeļamerikas X-15 / X-15A-2 , Bens Genters, Džejs Millers un Terijs Panopalis; X-15: Lidojuma robežu paplašināšana , autors Deniss R. Dženkinss; un Kosmosa malā: X-15 lidojuma programma , autors Miltons O. Tompsons.
Vai hiperskaņas transportam ir nākotne?
1971. gadā, kad komerciālā aviācija bija sagatavojusies ieiet SST laikmetā, Džons Bekers un Frenks Kirkems no NASA Langley pētījumu centra novērtēja hiperskaņas komerciālu lidmašīnu iespējamību. Viņi prognozēja, ka līdz 1995. gadam amerikāņi varētu lidot ar 750 000 mārciņu lielu delta spārnu hiperskaņas transportu (Mach 6), kas pārvadā 300 pasažierus no Losandželosas uz Parīzi 2,7 stundās (salīdzinot ar 9,8 stundām, izmantojot Mach 0,85 jetliner).
X-51A Waverider, kas piestiprināts raķetes pastiprinātājam, ir uzstādīts zem mātes kuģa B-52 spārna. To darbina Pram Whitney Rocketdyne SJY61 scramjet dzinējs, un tas ir paredzēts, lai brauktu ar savu triecienviļņu un paātrinātu līdz aptuveni 6. Mach (Boeing).
Ak, šodien HST joprojām ir tikai intriģējoša iespēja, kamēr pat Concorde un Tu-144 SST ir pēdējie nolaišanās gadījumi, kas 2003. gada beigās tika pārcelti uz dažiem pasaules aviācijas muzejiem, Kitijas Hokas simtgadei. NASA 1990. gadu vidū atkāpās no SST-HST pētījumiem, liekot vienam aģentūras vēsturniekam Erikam Konvejam secināt, ka ātrums vairs nav tas nelutinātais tikums, kāds tas bija 19. gadsimtā. Nacionālā gaisa un kosmosa muzeja Aeronautikas departamenta priekšsēdētājs Roberts van der Lindens ir teicis, manuprāt, ātrums ir pārvērtēts. Aviokompānijas ekonomists, vēsturnieks un tirgus analītiķis R.E.G. Deivijs nolādēja spekulācijas par SST un HST kā aresta blēņas. Pēc gaidāmā kosmosa maršruta autobusa aiziešanas pensijā laikraksts The Wall Street Journal Daniel Michaels secināja, ka pasaule tuvojas Ātruma laikmeta beigām. Bet ātrums ir vairāk nekā tikai ekonomiska vērtība vai lēts saviļņojums. Tas cilvēcei dod iespēju ceļot un paveikt kādu mērķi, netērējot laiku tranzītā. Donalds Duglass, kura formas lidmašīnas pagājušā gadsimta trīsdesmitajos gados pārdefinēja gaisa transportu, rakstīja: Ceļojumos izšķērdētais laiks nozīmē zaudēto naudu, pārciestās ciešanas vai upurēto prieku. Pat Concorde pasažieri, runājot par saspringtām mega slavenībām, bija cilvēki, kuriem patiešām vajadzēja ātrumu: ķirurgi, valdības pārstāvji, kurjeri, uzņēmēji un tamlīdzīgi - un tas nekad nelidoja tukšs.
2010. gada maijā aviācijas pasaule ieskatījās nākotnē, kad Boeing X-51A WaveRider lidoja gandrīz piecreiz vairāk nekā skaņas ātrums. X-51A, ko darbina Pratt & Whitney – Rocketdyne skrāpju dzinējs, kas sadedzina JP-7, pakāpās prom no sava nesējraķetes B-52H, vienmērīgi paātrinoties ar barošanas jaudu. Tas bija Kitijas Hokas brīdis, praktiski termiski sabalansēta ogļūdeņraža skrūves dzinēja pirmais lidojums, sasniegums, kas ir tikpat nozīmīgs lidojuma piedziņas vēsturei kā Frenka Whitla un Hansa fon Ohaina pirmie eksperimenti ar gāzes turbīnām pagājušā gadsimta trīsdesmitajos gados, kas paredzēja reaktīvo laikmetu. revolūcija, kas sekoja.
Cilvēce iegāja 19. gadsimtā ātrumā 6 jūdzes stundā, 20. vietā - 60 jūdzes stundā un 21. vietā - 600 jūdzes stundā. Pilnīgi iespējams, patiešām iespējams, ka šī tendence turpināsies, un cilvēce 22. gadsimtā ieies ar ātrumu 6000 jūdzes stundā, kas ir hiperskaņas lidmašīnas ātrums. Bet, ja tas tiks sasniegts, vai tas būs Amerikas sasniegums? Tas ir visintriģējošākais jautājums no visiem. - Ričards P. Hallions
Izveidojiet pats savu X-15A-2!
Šī funkcija sākotnēji parādījās 2012. gada jūlija numurā Aviācijas vēstures žurnāls. Abonējiet šodien!
Copyright © Visas Tiesības Aizsargātas | asayamind.com