North American X-15

Перейти к навигацииПерейти к поиску
North American X-15
X-15
X-15
Типэкспериментальный самолёт
РазработчикNorth American Aviation
Производительсм. производители
Первый полёт8 июня 1959 года
Начало эксплуатации17 сентября 1959 года
Конец эксплуатациидекабрь 1970 года
Статус не эксплуатируется
Эксплуатанты ВВС США
NASA
Единиц произведено3
Логотип Викисклада Медиафайлы на Викискладе

X-15 — экспериментальный ракетоплан фирмы North American Aviation, США. На нём совершены первые гиперзвуковые и суборбитальные космические полёты человека. Завершал лётные исследования достижения предельных скоростей в программах X. По состоянию на 2024 год является самым быстрым пилотируемым летательным аппаратом в истории авиации[1][2][3].

Непосредственная задача проекта X-15 — исследования для проекта пилотируемого суборбитального гиперзвукового бомбардировщика[4] X-20 Dyna Soar. Изучение полёта крылатого аппарата на гиперзвуковых скоростях, на границе и вне атмосферы. Оценка теплозащиты, ручного управления в верхних слоях атмосферы, управляемой посадки. Концепция проекта утверждена ВВС США в 1954 году по предложению НАСА[5]. В соревновании проектов за контракт участвовали четыре компании:

X-15 официально именовали «пилотируемым исследовательским аппаратом» (англ. manned research vehicle).[5] Программа лётных испытаний преждевременно свёрнута в октябре 1968, вскоре после катастрофы наиболее доработанного третьего X-15.

Исследования стали основой уже гражданской научной программы НАСА Space Transportation System (STS, «Космический челнок») тогда же, в октябре 1968.

История

Прогнозы развития сил ракетно-ядерного вооружения СССР и его союзников, их противовоздушной обороны поставили военно-политическое руководство США перед проблемой возможного нанесения ядерного удара по стратегическим объектам в соцстранах. Была поставлена задача разработки межконтинентальных средств доставки ядерного оружия, способных преодолеть систему противовоздушной обороны будущего. Для этого предполагалось создание беспилотных (ракетных) вооружений (межконтинентальных баллистических и крылатых ракет) и пилотируемых гиперзвуковых летательных аппаратов, способных прицельно применить ядерное оружие с высот, недосягаемых для перспективных средств ПВО СССР. Лётные испытания X-15 задумывались как этап пилотируемого проекта[6]. Запуск 4 октября 1957 г. Советским Союзом первого искусственного спутника Земли подтвердил важность задачи и привёл к дополнительной задаче: противоспутниковое оружие. Как отмечает историк американской авиации и космонавтики Мишель Эванс, X-15 задумывался для противостояния возникшей «красной угрозе», — как американский ответ на советский военно-космический вызов[7].

Концепт арт.

Галерея

На земле

Транспортировка

Полёт

Посадка

В музее

Разработка

Ответственные за программу X-15 сотрудники North American Aviation

  • Главный инженер программы — Чарльз Фелтц[8].
  • Помощники главного инженера — Раун Робинсон и Бад Беннер[9].
  • Начальник лётных испытаний — Кью Си Харви[10].
  • Инженер по лётным испытаниям — Сэм Рихтер[9].
  • Главный врач программы — Тобиас Фридман[11].
  • Начальник лётно-подъёмного состава — Дюк Литтлтон[12].
  • Лётчик-испытатель компании — Элвин Уайт[англ.][13].

Компании исполнители

В разработке и производстве X-15 участвовали более трёхсот компаний[9], некоторые из них:

Ход полёта

Схема самолёта.
Рисунок — X-15 в разрезе.

Отцепка от самолёта-носителя, включение двигателя, набор скорости и высоты, отключение двигателя, полёт по инерции за пределы плотной земной атмосферы, достижение динамического потолка, баллистический спуск, вход в атмосферу, выход из пикирования, снижение, посадка.[20]

Лётчик выполнял воздушный старт с внешней подвески под крылом стратегического бомбардировщика B-52 на высоте около 15 км. Приземлялся на дне высохшего солёного озера. Общее время полёта после отделения от носителя около 15 минут. Совершено 199 полётов. Высота полётов до 107 км, скорость до М=6,72.

Полёты начались в 1959 году.[13] Специально центр управления полётами оборудован на авиабазе «Эдвардс».[21] В наземном обслуживании аппаратов участвовало около ста человек лётно-подъёмного состава.[22]

Внешние изображения
Изображения
Устройство самолёта

Подготовка полёта

Обратный отсчёт начинался за двадцать часов до взлёта самолёта-носителя с наземного аэродрома, тогда же начинались работы по стыковке реактивного летательного аппарата к крылу самолёта-носителя, заправка осуществлялась за пять часов до взлёта[22]. Личный отсчёт пилота начинался за час перед вылетом. Для удобства последнего был предусмотрен персональный трейлер с различными удобствами и системой вентиляции, привозивший пилота прямо к самолёту перед вылетом и увозивший обратно по прилёте[23]. Перед вылетом пилот надевал ВКК стоимостью $18 тыс., под который медицинским персоналом монтировались различные приборы и датчики биометрических данных (пульса, температуры тела, давления кровеносных сосудов, частоты дыхания и т. д.). Затем следовала проверка и подгонка нательного снаряжения и аппаратуры, после чего пилот поднимался в кабину. За время от взлёта самолёта-носителя до отделения реактивного летательного аппарата от крыла пилот выполнял свыше пятидесяти контрольных мероприятий, имевших целью обеспечить строжайшее соблюдение техники безопасности, в частности, проверку нормальной работы системы радиосвязи и других систем жизнеобеспечения и обеспечения полёта. После минутного предупреждения от пилота самолёта-носителя пилот рапортовал о своей готовности к старту (данная информация была предназначена прежде всего руководителю полётами на земле). После отстыковки пилот приступал к выполнению текущей лётной программы.[24]

Рекордные полёты

Рекордным полётом, совершённым по программе Х-15, стал полёт пилота Джо Уокера 22 августа 1963 года.

Данные по этому полёту:

  • Полная масса заправленного самолёта: 15195 кг
  • Масса израсходованного топлива: 6577 кг
  • Масса после посадки: 6260 кг
  • Максимальная достигнутая высота: 107,96 км
  • Дальность полёта: 543,4 км
  • Продолжительность активного участка полёта: 85,8 секунды
  • Число Маха: 5,58
  • Носитель: бомбардировщик NB-52A

В полёте достигнут неофициальный рекорд высоты для самолёта, продержавшийся с 1963 до 2004[25]. Максимальная скорость — 7274 км/ч. Максимальная высота — 107,96 км. Рекорд установлен самолётом X-15 #3, номер 56-6672.

Профиль большинства полётов выглядел приблизительно следующим образом: после отделения от самолёта-носителя жидкостный ракетный двигатель X-15 включился на 85 секунд. К моменту выключения двигателя ускорение составило порядка 4 G (39 м/с²). В апогее траектории аппарат вышел за пределы атмосферы, невесомость продолжалась около 4 минут. В течение этого времени пилот провёл запланированные исследования, сориентировал (с помощью струйных газовых рулей) аппарат для входа в атмосферу. При возвращении в атмосферу внешняя обшивка аппарата местами нагревалась до 650 °C. Перегрузки на участке возвращения в атмосферу достигли 5 G в течение 20 секунд. Общее время полёта от момента отделения от носителя до приземления составило 12 минут.

Полёты на высоту более 80 км (50 миль), считавшиеся космическими

В таблице представлены полёты на самолёте X-15 на высоту более 50 миль (ок. 80,5 км)[26]. Такие полёты считаются в США космическими, а люди, преодолевшие эту высоту, — астронавтами.

Совместная фотография пилотов X-15, слева направо: Джо Энгл, Боб Рэшуорт, Джек Маккей, Пит Найт, Милт Томпсон[англ.], Билл Дейна — на фотографии нет Нила Армстронга, Роберта Уайта и Майка Адамса.
Дата Фотография пилота Лётчик-астронавт

полёта

самолёта

№ полёта

самолёта

Скорость

(км/ч)

Высота

(м)

17.07.1962
Роберт Уайт (англ. Robert Michael White) 62 3 7 6 167 95 936
17.01.1963
Джо Уокер (англ. Joseph Albert Walker) 77 3 14 5 918 82 814
27.06.1963
Боб Рэшуорт[англ.] (англ. Robert Aitken Rushworth) 87 3 20 5 512 86 868
19.07.1963Джо Уокер (англ. Joseph Albert Walker) 90 3 21 5 971 106 009
22.08.1963Джо Уокер (англ. Joseph Albert Walker) 91 3 22 6 106 107 960
29.06.1965
Джо Энгл (англ. Joseph Henry Engle) 138 3 44 5 523 85 527
10.08.1965Джо Энгл (англ. Joseph Henry Engle) 145 (143) 3 46 5 713 82 601
28.09.1965
Джек Маккей[англ.] (англ. John Barron McKay) 150 3 49 6 006 90 099
14.10.1965Джо Энгл (англ. Joseph Henry Engle) 153 1 61 5 720 81 229
01.11.1966
Билл Дейна (англ. William Harvey Dana) 174 3 56 6 035 93 543
17.10.1967
Пит Найт[англ.] (англ. William John Knight) 190 3 64 6 206 85 496
15.11.1967
Майк Адамс (англ. Michael James Adams) 191 3 65 5 745 81 077
21.08.1968Билл Дейна (англ. William Harvey Dana) 197 1 79 5 541 81 534
Дополнение, другие пилоты не вошедшие в таблицу
Фотография пилота Лётчик-астронавт
Нил Армстронг
Имя Майка Адамса на «Космическом зеркале» — справа вверху.

Ставший впоследствии первым человеком на Луне Нил Армстронг тоже был лётчиком Х-15 с ноября 1960 по июль 1962 года. Он совершил на самолётах № 1 и 3 семь полётов, но в таблицу его полёты не входят. Самый высокий его полёт был на 39,3 мили (63,2 км). Он покинул проект, чтобы в сентябре 1962 года пройти отбор в астронавты НАСА второго набора[27].

Полёт № 191 закончился катастрофой.[28] Майк Адамс, достигнув в своём седьмом полёте запланированной высоты, погиб, когда по неустановленным причинам полёт на скорости M=5 и высоте 18,9 км стал неуправляемым и самолёт разрушился. Это сыграло немалую роль в закрытии проекта. Его имя — одно из 24 начертанных на сооружённом в 1991 году «Космическом зеркале»[англ.][29].

Выше линии Кармана (высота границы космоса по правилам FAI) Х-15 поднял только Уокер, причём дважды. Имя Джо Уокера отсутствует на «Космическом зеркале», хотя он погиб в авиакатастрофе в 1966 году, раньше Адамса. Но там есть имена лётчиков из набора астронавтов, не совершавших космических полётов, а разбившихся на тренировочном самолёте во время подготовки.

Развитие проекта

Помимо X-20, рассматривался проект X-15B — увеличенный X-15 с двухместной кабиной (лётчик с наблюдателем), доставляемый на орбиту ракетой-носителем Saturn I. Он развивал бы орбитальную скорость (около 29000 км/ч) на высоте до 3220 км.[24]

См. также

Примечания

  1. How fast do planes fly and which are the fastest airplanes? (англ.) (19 октября 2023). Дата обращения: 6 января 2024. Архивировано 6 января 2024 года.
  2. Андрей Бочкарев. Страницы истории авиации: North American X-15 – самый быстрый пилотируемый самолет в мире. aviav.ru (10 июня 2022). Дата обращения: 6 января 2024. Архивировано 26 сентября 2023 года.
  3. Самолетостроение: Самые шустрые. pravda.ru. Дата обращения: 6 января 2024. Архивировано 8 августа 2020 года.
  4. Hull, Seabrook. Aerophysics  (англ.) // Missiles and Rockets : Magazine of World Astronautics. — Washington, D.C.: American Aviation Publications, Inc., December, 1956. — Vol.1 — No.3 — P.73.
  5. 1 2 Stimson, The X-15 Points into Space, 1960, p. 79.
  6. Karr, Erica M. ‘Father’ of Dyna-Soar Awaits AF Decision.  (англ.) // Missiles and Rockets : Magazine of World Astronautics. — Washington, D.C.: American Aviation Publications, Inc., May 25, 1959. — Vol.5 — No.18 — P.29.
  7. Evans, The X-15 Rocket Plane, 2013, p. 402.
  8. Evans, The X-15 Rocket Plane, 2013, p. 13.
  9. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Karr, Erica M. Scouting the Fringe of Space: 5 manned research vehicle rehearses for first flight.  (англ.) // Missiles and Rockets : Magazine of World Astronautics. — Washington, D.C.: American Aviation Publications, Inc., June 1, 1959. — Vol.5 — No.22 — P.31-36.
  10. Evans, The X-15 Rocket Plane, 2013, p. 21.
  11. Evans, The X-15 Rocket Plane, 2013, p. 85.
  12. Evans, The X-15 Rocket Plane, 2013, p. 61.
  13. 1 2 Stimson, The X-15 Points into Space, 1960, p. 264.
  14. Solid Fuels are simple—but!  (англ.) // Missiles and Rockets : Magazine of World Astronautics. — Washington, D.C.: American Aviation Publications, Inc., October 19, 1959. — Vol.5 — No.43 — P.25.
  15. Coughlin, William J. NASA Aims to Push X-15 Past Mach 3.  (англ.) // Missiles and Rockets : The Missile/Space Weekly. — Washington, D.C.: American Aviation Publications, Inc., April 4, 1960. — Vol.6 — No.14 — P.14.
  16. Getting, Hal. APU’s— the Muscles for Missiles.  (англ.) // Missiles and Rockets : Magazine of World Astronautics. — Washington, D.C.: American Aviation Publications, Inc., August 17, 1959. — Vol.5 — No.34 — P.32.
  17. Bowmar Leads Precision Gear Field.  (англ.) // Missiles and Rockets : Magazine of World Astronautics. — Washington, D.C.: American Aviation Publications, Inc., August 24, 1959. — Vol.5 — No.35 — P.21.
  18. Westerholm, Roland J. More about the missile week.  (англ.) // Missiles and Rockets : Magazine of World Astronautics. — Washington, D.C.: American Aviation Publications, Inc., May 25, 1959. — Vol.5 — No.21 — P.46.
  19. Westerholm, Roland J. Ceramic Coatings Beat Heat.  (англ.) // Missiles and Rockets : Magazine of World Astronautics. — Washington, D.C.: American Aviation Publications, Inc., November 23, 1959. — Vol.5 — No.48 — P.43.
  20. Stimson, The X-15 Points into Space, 1960, p. 78.
  21. Stimson, The X-15 Points into Space, 1960, p. 77.
  22. 1 2 Stimson, The X-15 Points into Space, 1960, p. 266.
  23. Stimson, The X-15 Points into Space, 1960, p. 266-268.
  24. 1 2 Stimson, The X-15 Points into Space, 1960, p. 268.
  25. SpaceShipOne
  26. «Новости космонавтики» Т.15 № 10 (273) 2005
  27. Armstrong, Neil Alden. Дата обращения: 19 августа 2011. Архивировано 31 августа 2012 года.
  28. Общий список астронавтов США. Дата обращения: 19 августа 2011. Архивировано 2 мая 2012 года.
  29. Мемориал астронавтов на мысе Канаверал. Дата обращения: 19 августа 2011. Архивировано 9 сентября 2013 года.

Литература

Ссылки