North American X-15 — американский экспериментальный ракетоплан, построенный в рамках исследовательской программы по полетам на сверхвысокой скорости и на очень большой высоте. С 1960 по 1968 год три построенных экземпляра выполнили около 200 испытательных полетов по поручению НАСА, побив все рекорды скорости и высоты, установленные пилотируемыми самолетами с неподвижным крылом.
Х-15 установил окончательные рекорды скорости 7 272,68 км/ч (3 октября 1967 г.) и высоты 107 960 метров (23 августа 1963 г.). Это позволило американцам собрать большой объем данных о поведении воздушных потоков, аэродинамическом трении, управлении и устойчивости самолета на высокой скорости и вне атмосферы, а также о методах входа в атмосферу. атмосфера.
X-15
В феврале 1954 года Национальный консультативный комитет по аэронавтике (предок НАСА) установил потребность в новом экспериментальном самолете для исследования полетов на очень высокой скорости и на очень большой высоте. Коллективу исследователей была поставлена задача найти решение многих поставленных задач (кинетический нагрев, управление самолетом в разреженной атмосфере, оптимальная аэродинамическая схема и т. д.) и в апреле 1954 г. они представили отчет, в котором указывалось, что серьезных препятствий нет. учитывая методы того времени.
Запуск проекта был утвержден в октябре 1954 года при 95% финансирования ВВС США и 5% ВМС США, после чего сразу же был объявлен тендер. Предложение компании North American было принято, и в декабре 1955 года был подписан заказ на постройку трех экземпляров. В феврале 1956 года разработку ракетного двигателя поручили компании Reaction Motors, предложившей топливо, полученное на основе ракет «Викинг».
Модель была представлена компанией North American в декабре 1956 года. Производство самолетов началось в середине 1957 года, а первый Х-15 покинул завод 15 октября 1958 года. Однако двигатель XLR99 появился очень поздно, так как первый не был поставлен. только в апреле 1959 года и что нужно еще подождать почти год, чтобы он наконец был квалифицирован. За это время два Boeing B-52 Stratofortress были модифицированы, чтобы иметь возможность нести X-15 на высоте. Отбираются будущие пилоты и создается симулятор для их обучения.
Первые испытательные полеты прошли следующим образом:
10 марта 1959 г. первый "привязной" полет Х-15 № 1, оставшийся прикрепленным под крылом носителя В-52
8 июня 1959 г. первый полет без использования двигателей Х-15 номер 1
17 сентября 1959 года, первый полет Х-15 номер 2 с двумя временными двигателями XLR 11
15 ноября 1960 года, первый полет Х-15 номер 2 с двигателем XLR99
Эти первые испытания были отмечены многочисленными техническими проблемами, приводившими либо к отсрочке запланированных полетов, либо к остановке текущего полета. Испытания продолжались, несмотря ни на что, и к концу 1960 года Х-15 превысила скорость 3 Маха и высоту 30 000 м. Затем самолет был передан НАСА для исследовательских полетов.
X-15A-2
После катастрофы ноября 1962 года (см. ниже) было решено перестроить Х-15 № 2, доработав его с одной стороны, чтобы он мог развивать скорость 8 Махов, а с другой стороны, чтобы он мог служить летающим испытательным стендом для прямоточного воздушно-реактивного двигателя. Самолет тогда получил обозначение Х-15А-2.
Более высокую скорость необходимо получать за счет увеличения времени работы ракетного двигателя, что априори просто требует увеличения емкости горючего/окислителя. Для этого фюзеляж был удлинен и установлены два дополнительных внешних бака (по одному с каждой стороны фюзеляжа):эти баки сначала опорожнялись, затем сбрасывались в полете и восстанавливались.
Чтобы Х-15 выдерживал более высокие, чем ожидалось, температуры, было решено покрыть его дополнительным слоем изоляции, который постепенно разрушается в полете. В свою очередь подфюзеляжный киль модифицирован для возможности установки ПВРД диаметром 91 см. Поскольку о выбросе нижней части в полете уже не может быть и речи, то дорожный просвет необходимо увеличить.
Наконец, установлены новые отсеки для размещения измерительного оборудования. Х-15А-2 наконец-то весит на 10 тонн больше, чем Х-15, что также требует серьезного усиления шасси.
Х-15А-2 с изоляционным слоем и внешними баками , под крылом авианосца Б-52.
Затем новый самолет проходит цикл испытаний:
15 июня 1964 г., первый "привязной" полет с подвешиванием под крылом полезной нагрузки В-52
25 июня 1964 г., первый настоящий полет без баков и ПВРД
17 февраля 1965 г., первый полет с новой измерительной аппаратурой
3 ноября 1965 г., первый полет с пустыми внешними баками
1 июля 1966 г., первый полет с заполненными внешними баками
21 августа 1967 г., первый полет с дополнительным изоляционным слоем
Первые полеты ознаменовались несколькими инцидентами из-за шасси, которое имело тенденцию выворачиваться в полете.
Именно Х-15А-2 установил рекорд скорости, достигнув скорости 7272,68 км/ч (3 октября 1967 г.). Однако во время этого полета температура поверхности превысила ожидаемые 1300°C и вызвала значительные повреждения части планера. Хотя компания North American восстановила самолет, в конечном итоге он больше никогда не летал.
Исследовательские полеты
Исследовательские полеты, проводимые НАСА, изначально заключались в постепенном увеличении скорости и высоты:
Первый полет на скорости выше 4 Маха, 7 марта 1961 г.
Первый полет на скорости выше 5 Маха, 23 июня 1961 г.
Первый полет на высоте более 200 000 футов (60 960 метров) 11 октября , 1961 г.
Первый полет на скорости выше 6 Маха, 9 ноября 1961 г.
Первый полет на высоте более 300 000 футов (91 440 метров), 17 июля 1962 г.
В апреле 1962 года НАСА задействовало Х-15 в исследовательской программе, которая включала ряд научных экспериментов, помимо экспериментов и измерений, проводимых на самом самолете. В 1963/1964 году Х-15 также участвовала в разработке систем разведки для Lockheed A-12 Oxcart. В зависимости от потребностей добавляются различные дополнительные датчики для получения желаемых измерений:спектра солнечного света, ультрафиолетового излучения, плотности микрометеоритов и т. д. С февраля 1965 года для измерений использовалась новая измерительная аппаратура Х-15А-2. запланированы различные научные эксперименты.
Программа была остановлена в 1968 году, в основном из-за потери Х-15 номер 3 и переориентации бюджетов НАСА. Последний полет Х-15 состоялся 24 октября 1968 года.
Сбои
5 ноября 1959 года Х-15 номер 2 внезапно согнулся пополам при приземлении после довольно резкого приземления из-за большей, чем ожидалось, массы. Пилот спасся живым и невредимым. Полет был прерван из-за возгорания одного из двух двигателей XLR11.
8 июня 1960 года наземные испытания окончательного двигателя XLR99 закончились разрушением всей задней части Х-15 №3 из-за взрыва. Пилот уходит невредимым.
9 ноября 1962 года Х-15 № 2 получил серьезные повреждения, а его пилот Джон Б. Маккей серьезно пострадал при приземлении:из-за отказа рулевых поверхностей самолет слишком быстро (на скорости 480 км/ч) коснулся земли. з) и левая колодка прогибается под ударом. Затем X-15 переворачивается и падает на спину.
15 ноября 1967 года ставшая неуправляемой Х-15 №3 подверглась слишком высоким перегрузкам при спуске и распалась в полете. Пилот Майкл Дж. Адамс погиб.
Драйверы
Пилоты Х-15 получают многочисленные медали и награды за свой труд и достигнутые результаты. Восемь из них превышают высоту 50 миль (80 км) и таким образом получают звание астронавта по критериям ВВС США:
Официальный международный предел космоса установлен на высоте 100 км. Это звание астронавта фактически признано только ВВС США, за исключением Джозефа Альберта Уокера, который превысил его дважды.
Другие функции
Не имея возможности взлететь своим ходом, X-15 подвешивается под крылом Boeing B-52 Stratofortress, а затем сбрасывается на высоту более 15 000 метров (45 000 футов). Затем запускается ракетный двигатель, который выводит самолет в верхние слои атмосферы, затем Х-15 следует по баллистической траектории, а затем снижается в свободном полете, как планер.
Самолет приземляется на две выдвижные полозья сзади и ролик спереди. Предварительно нижнюю часть подфюзеляжного киля необходимо выкинуть, поскольку он слишком велик по сравнению с клиренсом Х-15.
X-15 изготовлен из различных специальных сплавов, включая инконель, способный выдерживать температуру до 800°C.
Большая часть фюзеляжа содержит бак на 3914 литров жидкого кислорода (окислитель) и еще один на 5470 литров этанола или аммиака (топливо).
На очень большой высоте управление по курсу обеспечивается уже не обычными рулями управления, а 12 небольшими ракетами с перекисью водорода, размещенными в носовой части и на законцовках крыла.
В Х-15 полно измерительных приборов, предназначенных для сбора данных во время полетов:температура, давление, коэффициенты нагрузки, параметры полета, физиологические параметры пилота и т.д.
Катапультное кресло можно использовать на скорости до 4 Маха и на высоте 36 600 метров.
Популярная культура
Став свидетелем полета Нила Армстронга на борту X-15, Жан-Мишель Шарлье, изобретатель комиксов Бак Дэнни, настолько впечатлен, что решает поручить своему герою принять участие в испытательных полетах X-15. Это приключение публиковалось в Le Journal de Spirou с 1963 по 1964 год, а затем появилось в 31-м томе серии под названием X-15.
Есть упоминание о катастрофе Джона Б. Маккея:Боб Лайт, один из бывших летчиков-испытателей, сломал ногу в результате разрушения при приземлении одного из полозьев Х-15.
Первым фильмом Ричарда Доннера, известным благодаря серии фильмов о «Смертельном оружии», был «X-15» (1961).
Функции
Конструктор Северная Америка
Роль Экспериментальный самолет
Первый полет 8 июня 1959 г.
Дата вывода 24 октября 1968 г.
Количество построено 3
Экипаж 1 водитель
Моторизация
Двигатель 1 тиокол XLR99-RM-2
Тип Ракетный двигатель
Тяга агрегата 313кН
Размеры
Размах крыльев 6,8 м
Длина 15,45 м
Высота 4,12 м
Площадь крыла 18,58 м2
Массы
Пусто 6623 кг
Максимум 15 422 кг
Производительность
Максимальная скорость 7273 км/ч (6,7 Маха)
Потолок 95 900 м
Скорость набора высоты 18 000 м/мин
Дальность действия 275 миль или примерно 450 км
