North American X-15

Первый пилотируемый гиперзвуковой летательный аппарат — самолет-ракетоплан North American X-15

Длина: 15,24 м.

Высота: 4,12 м.

Размах крыльев: 6,71 м.

Площадь крыла: 18,58 м².

Экипаж: 1 человек.

Масса пустого ракетоплана: 6350 кг.

Максимальная взлетная масса: 15 422 кг.

Топливо: безводный аммиак.

Окислитель (вещество, обеспечивающее горение в безвоздушном пространстве): жидкий кислород.

Тяга: 253,4 кН (25,86 тс).

Максимальная скорость: 6,72 Маха (8232 км/ч).

Полезная нагрузка: 900 кг.

Практический потолок: 107,96 км.

Носитель: бомбардировщик B-52.

Экспериментальный самолет-ракетоплан North American X-15 (в переводе с английского — «Северо-Американский Икс-15») разрабатывался в военных целях. В 1954 году Военно-воздушные силы США поставили задачу сконструировать пилотируемый гиперзвуковой летательный аппарат, способный прицельно применить ядерное оружие с высоты, недосягаемой существующим на тот момент средствам противовоздушной обороны. После того как в октябре 1957 года был запущен первый искусственный спутник Земли, определилась дополнительная задача — создание противоспутникового оружия.

Конкурс среди разработчиков выиграла аэрокосмическая компания North American Aviation. Основой для проекта послужила ракета «Фау-2», разработанная нацистской Германией в годы Второй Мировой Войны. Гиперзвуковая скорость (скорость, превышающая скорость звука в воздушной среде более чем в пять раз) позволяла летательному аппарату выходить на суборбитальные высоты, то есть почти выходить на околоземные орбиты. Разогнать самолет до такой скорости мог только ракетный двигатель, а главный недостаток всех ракетных двигателей в том, что, включившись один раз, они не останавливаются до тех пор, пока не выработают все горючее полностью. К тому же, при запуске с поверхности Земли самолет с ракетным двигателем — ракетоплан — не поднимается выше 45-километровой высоты. Новый ракетоплан X-15 было решено запускать с реактивного бомбардировщика B-52 — так можно было не только увеличить изначальную стартовую высоту, но и стартовую скорость полета.

Компоновочная схема суборбитального ракетоплана X-15

1. Двигатель XLR-99. 2. Топливный бак (безводный аммиак). 3. Бак с окислителем (жидкий кислород). 4. Жидкий азот. 5. Дополнительная силовая установка. 6. Носовой обтекатель. 7. Пероксид водорода. 8. Крылья. 9. Пероксид водорода. 10. Баки с гелием. 11. Катапультируемое сиденье.

Первый экспериментальный X-15 был официально представлен 15 октября 1958 года, после чего передан в испытательный отдел фирмы North American. Ракетоплан рассчитывался на работу при температурах до 650°С, поэтому был изготовлен большей частью из специального никелевого сплава «инконель X» и титана. Пилот и все оборудование размещались в герметичном отсеке в носовой части фюзеляжа. Центральная часть фюзеляжа образовывалась баками топлива и окислителя, скрепленными шпангоутами, к которым крепились крылья. К хвостовой части фюзеляжа присоединялись оперение, шасси и двигатель. Нижний киль сбрасывался перед посадкой и спускался на парашюте, а впоследствии мог использоваться повторно. Шасси выпускалось под действием силы тяжести и воздушных нагрузок, а убиралось наземным персоналом вручную. В безвоздушном пространстве ракетоплан управлялся с помощью реактивных сопел, расположенных в носовой части фюзеляжа и на крыле. Автоматической системы управления на X-15 не было, имелся только демпфер (устройство для гашения или предотвращения колебаний). В целом ракетоплан не уступал по управляемости и характеристикам устойчивости скоростным истребителям того времени.

Пилот ракетоплана был одет в герметичный скафандр, вентилируемый и наполняемый азотом, который предварительно нагревался специальным электрическим обогревателем. На фонаре кабины был сделан специальный упор для лобной части шлема, чтобы голова пилота была надежно зафиксирована даже во время опасных перегрузках. Для предотвращения обледенения и запотевания лобового стекла фонаря нагретый азот подавался также в пространство между панелями остекления. При входе в атмосферу лобовое стекло могло накаляться до вишнево-красного цвета, поэтому большое внимание уделялось также безотказной работе системы охлаждения кабины.

Катапультируемое кресло обеспечивало безопасное покидание кабины на скоростях полета до 4000 км/ч и на высоте до 36 500 м при любом положении ракетоплана в пространстве. На малых высотах спасение пилота гарантировалось на скоростях не более 170 км/ч.

Первый полет X-15 состоялся 8 июня 1959 года. В последующем было выполнено общей сложностью 199 полетов по следующей обобщенной схеме: после отцепки от самолета-носителя на высоте около 13 500 м ракетоплан включал двигатель и набирал скорость и высоту, после отключения двигателя продолжал полет по инерции, выходя за пределы плотной земной атмосферы, поднимался до максимальной точки возвышения и начинал баллистический спуск, входил в плотные слои атмосферы, после чего плавно планировал до места посадки на авиабазе, расположенной на дне высохшего соленого озера. Общее время полета от момента отделения от носителя до приземления составляло около 15 минут.

Рекордный полет Джозефа Уокера состоялся 22 августа 1963 года. Ракетоплан X-15 с бортовым номером 56-6672 достиг максимальной высоты 107,96 км — этот неофициальный рекорд высоты для крылатых летательных аппаратов продержался до 2004 года, когда еще выше смог взлететь суборбитальный космический аппарат SpaceShipOne. Кроме того, это последний абсолютный рекорд высоты, установленный крылатым летательным аппаратом — в последующем пилотируемые рекорды высоты устанавливали уже космические корабли.

Примечательно, что одним из пилотов X-15 был Нил Армстронг — тот самый легендарный астронавт, первым ступивший на поверхность Луны. На этом летательном аппарате он совершил суммарно семь полетов, но так и не достиг рубежа высоты в 50 миль (его рекорд — 39,3 мили (63,2 км)). Разочаровавшись в ракетопланах, Армстронг покинул проект, чтобы, пройдя отборочный конкурс, стать астронавтом NASA.

Ракетоплан X-15 в момент отделения от крыла самолета-носителя

Эта статья из крутого проекта «Умный плакат Планета Земля»! Хочешь узнать о нем подробнее? Тогда жми сюда!

А еще у нас есть увлекательные плакаты «Солнечная система» и «Глубины океана».