North American X-15

Перший пілотований гіперзвуковий літальний апарат — літак-ракетоплан North American X-15

Довжина: 15,24 м.

Висота: 4,12 м.

Розмах крил: 6,71 м.

Площа крила: 18,58 м².

Екіпаж: 1 людина.

Маса порожнього ракетоплана: 6350 кг.

Максимальна злітна маса: 15, 422 кг.

Пальне: безводний аміак.

Окислювач (речовина, що забезпечує горіння в безповітряному просторі): рідкий кисень.

Тяга: 253,4 кН (25,86 тс).

Максимальна швидкість: 6,72 Маха (8232 км/год).

Корисне навантаження: 900 кг.

Практична стеля: 107,96 км.

Носій: бомбардувальник B-52.

Експериментальний літак-ракетоплан North American X-15 (у перекладі з англійської — «Північно-Американський Ікс-15») розробляли для війська. 1954 року Військово-повітряні сили США поставили завдання сконструювати пілотований гіперзвуковий літальний апарат, здатний прицільно застосувати ядерну зброю з висоти, недосяжної для наявних на тоді засобів протиповітряної оборони. Потому як у жовтні 1957 року був запущений перший штучний супутник Землі, виникло додаткове завдання — створення протисупутникової зброї.

Конкурс серед розробників виграла аерокосмічна компанія North American Aviation. Основою для проєкту сприяла ракета «Фау-2», яку розробили в нацистській Німеччині в роки Другої світової війни. Гіперзвукова швидкість (швидкість, що перевищує швидкість звуку в повітряному середовищі в понад п'ять разів) давала літальному апаратові змогу сягати суборбітальних висот, себто майже виходити на навколоземні орбіти. Розігнати літак до такої швидкості міг тільки ракетний двигун, а основний недолік усіх ракетних двигунів полягав у тому, що, ввімкнувшись один раз, вони не зупиняються доти, доки не використають усього пального. До того ж, при запускові з поверхні Землі літак із ракетним двигуном — ракетоплан — не піднімається вище за 45-кілометрову висоту. Новий ракетоплан X-15 вирішили запускати з реактивного бомбардувальника B-52 — так можна було підвищити не тільки початкову стартову висоту, а і стартову швидкість польоту.

Основні параметри суборбітального ракетоплана X-15

1. Двигун XLR-99. 2. Паливний бак (безводний аміак). 3. Бак із окислювачем (рідкий кисень). 4. Рідкий азот. 5. Додаткова силова установка. 6. Носовий обтічник. 7. Пероксид водню. 8. Крила. 9. Пероксид водню. 10. Баки з гелієм. 11. Сидіння-катапульта

Перший експериментальний X-15 офіційно продемонстрували 15 жовтня 1958 року, почому передали до випробувального відділу фірми North American. Ракетоплан розраховували на роботу за температур до 650 °С, тому виготовили його здебільшого зі спеціального нікелевого сплаву «інконель X» і титану. Пілот і все обладнання розміщувалися в герметичному відсіку в носовій частині фюзеляжу. Центральну частину фюзеляжу утворювали баки пального й окислювача, скріплені шпангоутами, до яких кріпилися крила. До хвостової частини фюзеляжу приєднувались оперення, шасі і двигун. Нижній кіль скидався перед посадкою і спускався на парашуті, а згодом міг використовуватися повторно. Шасі випускалося під дією сили тяжіння і повітряних навантажень, а забирав його наземний персонал вручну. У безповітряному просторі ракетопланом керували за допомогою реактивних сопел, розташованих у носовій частині фюзеляжу і на крилі. Автоматичної системи керування на X-15 не було, був тільки демпфер (пристрій для гасіння чи запобігання коливанням). Загалом ракетоплан не поступався в керованості й характеристиках стійкості тогочасним швидкісним винищувачам.

Пілот ракетоплана був одягнений у герметичний скафандр, вентильований і наповнюваний азотом, який попередньо нагрівав спеціальний електричний обігрівач. На ліхтарі кабіни був зроблена спеціальна підпора для лобової частини шолома, щоб голова пілота була надійно зафіксована навіть під час небезпечних перевантажень. Для запобігання обмерзанню й запітнінню лобового скла ліхтаря нагрітий азот подавався також у простір між панелями скління. При вході в атмосферу лобове скло могло нагріватися до вишнево-червоного кольору, тому чималу увагу приділяли також безвідмовній роботі системи охолодження кабіни.

Крісло-катапульта забезпечувало безпечне покидання кабіни на швидкостях польоту до 4000 км/год й на висоті до 36500 м за будь-якого положення ракетоплана у просторі. На малих висотах порятунок пілота гарантувався на швидкостях не більш як 170 км/год.

Перший політ X-15 відбувся 8 червня 1959 року. В подальшому загалом виконали 199 польотів за такою узагальненою схемою: після відчеплення від літака-носія на висоті приблизно 13 500 м ракетоплан умикав двигуна й набирав швидкість і висоту, після вимикання двигуна продовжував політ за інерцією, виходячи за межі щільної земної атмосфери, підіймався до максимального місця піднесення і починав балістичний спуск, входив у щільні шари атмосфери, почому плавно планував до місця посадки на авіабазі, розташованій на дні висохлого солоного озера. Загальний час польоту від миті від’єднання від носія до приземлення становив коло 15 хвилин.

Рекордний політ Джозефа Вокера відбувся 22 серпня 1963 року. Ракетоплан X-15 із бортовим номером 56-6672 досяг максимальної висоти 107,96 км — цей неофіційний рекорд висоти для крилатих літальних апаратів протримався до 2004 року, коли ще вище зміг злетіти суборбітальний космічний апарат SpaceShipOne. Окрім того, це останній абсолютний рекорд висоти, встановлений крилатим літальним апаратом — у подальшому пілотовані рекорди висоти встановлювали вже космічні кораблі.

Цікаво, що одним із пілотів X-15 був Ніл Армстронґ — той самий легендарний астронавт, котрий перший ступив на поверхню Місяця. На цьому літальному апараті він виконав загалом сім польотів, але так і не досяг рубежу висоти, який становив 50 миль (його рекорд — 39,3 милі (63,2 км)). Розчарувавшись у ракетоплані, Армстронґ полишив проєкт, щоби, пройшовши відбірковий конкурс, стати астронавтом NASA.

Ракетоплан X-15 у мить від’єднання від крила літака-носія

Ця стаття з крутого проєкту «Розумний плакат Планета Земля»! Хочеш дізнатися про нього докладніше? Тоді тисни сюди!

А ще у нас є захоплюючі плакати «Сонячна система» і «Глибини океану».