North American X-15

North American X-15

Северно-американский самолет-ракетоплан X-15 (с английского North American X-15) являлся экспериментальным судном. В комплексе с ним шли ракетные двигатели. Он был первым пилотируемым гиперзвуковым летательным аппаратом-самолетом, которому удавалось совершать пилотируемые космические полеты cуборбитального характера.

Предыстория появления

Предыстория появления North American X-15Для появления North American X-15 имелись свои причины. С его помощью предполагалось изучать условия, при которых осуществляется полет на гиперзвуковой скорости, крылатые аппараты входят в атмосферу. За счет данного корабля требовалось оценить новые конструкторские решения, проверить теплозащитные покрытия, а также психофизиологические аспекты в верхних атмосферных слоях.

Проект был рассмотрен и утвержден еще в 1960-х годах. Предварительно был проведен специальный конкурс на создание ракетоплана. Тогда в нем участвовали четыре различных предприятия: McDonnell Douglas, North American Aviation, Bell Aircraft, Republic Aviation Company. Победу в данном соревновании одержала компания North American Aviation, от которой и произошло название разрабатываемого ей же, судна.

Разработка проекта

Разработка проекта North American X-15Начиная с 1954 года, в NASA стали усиленно разрабатывать новый ракетный самолет, который позволил бы исследовать пространство на высоте 50-100 км. В это время, особое внимание уделялось информации о том, как происходит аэродинамический нагрев, особенностях жаростойкости конструкций, характеристикам, присущим дросселируемому ракетному двигателю, обеспечению нормальной жизнедеятельности. Также, особо важной была информация о том, что в верхних атмосферных слоях собиралась космическая радиация. Полученную конструкцию предполагали применять ещё и для того, чтобы проводить геофизические исследования. Такой экспериментальный летательный аппарат в дальнейшем получил название Х-15.

В то время, когда этому самолету-ракетоплану предстоял запуск, было принято решение выбрать для старта реактивный бомбардировщик В-52. Ввиду этого, возросла возможная высота запуска, а также увеличились показатели скорости в тот момент, когда ракетоплан стартовал. Так, с помощью специального пилона, Х-15 был закреплен под крылом В-52. По обе стороны от него находились двигатель и фюзеляж. Ввиду такого подвешенного состояния аппарата, появилась необходимость разработать схему для того, чтобы пилот мог безопасно катапультироваться в том случае, если возникнет какая-нибудь опасная ситуация. На поверхности фюзеляжа бомбардировщика В-52 был установлен блистер, а также камеры, чтобы вести комплексное наблюдение во время полета.

В конце 1955 года в компанию North American поступил заказ, предусматривающий создание трех вариантов ракетоплана Х-15. Снабдить самолет ракетным двигателем XLR-99-RM-1 предполагалось фирме Reaction Motors. К тому моменту, когда первый экземпляр Х-15 уже был практически готовым, двигатель еще ни разу не был подвержен отработке. Это послужило причиной тому, что на ракетоплане были установлены пара двигателей XLR-11, имеющие четыре камеры сгорания. Они отличались использованием жидкого кислорода под видом окислителя, а также водноспиртовой смеси в качестве горючего.

Официальная презентация первого экспериментального ракетоплана North American X-15 была совершена в 1958 году, после чего аппарат перешел к испытательному отделу фирмы-производителя. Примерно через полгода удалось завершить создание второго экземпляра этой серии, а к 1959 году – и третьего.

Технические характеристики

По основным характеристикам, конструкция Х-15 включала в себя монокок, либо полумонокок, при изготовлении которых могли использоваться никелевый сплав «инконель-Х», легированная сталь, а также титан. Носовая часть фюзеляжа отличалась наличием герметизированного отсека, имеющего двойную обшивку, где предполагалось размещение летчика и оборудования. Во время выполнения наружной обшивки применялся сплав «инконель-Х», а для шпангоутов, которые ее подкрепляли — титановый сплав. Что касается внутренней обшивки, то в ее состав входили алюминиевые сплавы.

В состав центральной части фюзеляжа входили бак для окислителя, топливный бак, а также шпангоуты. Основным материалом, который использовался при изготовлении данных конструкций, был никелевый сплав «инконель-Х». Его применяли для выполнения торцевых стен баков, а для внутренних перегородок использовали алюминиевые сплавы. Хвостовая часть фюзеляжа оснащалась оперением, двигателем и шасси.

Для самолета Х-15 была предусмотрена уникальная система управления, в которую входили три ручки. Центральную систему следовало использовать в обычном режиме полета. Боковые ручки были оснащены подлокотниками и предназначались для того, чтобы управлять в полете при наличии серьезных продольных и вертикальных перегрузок, когда пилот случайно оказывал воздействие на центральную ручку. Рычаг, отвечающий за реактивную систему управления, находился на пульте в кабине по левую руку пилота, а рычаг, ответственный за управление аэродинамическими поверхностями — по правую руку.

Пилот самолета-ракетоплана Х-15 должен был облачаться в вентилируемый герметичный скафандр, куда поступал азот. Шлем в это время фиксировался, чтобы на голову пилота не приходились тяжелые нагрузки.

Особенности полета

Запуск самолет-ракетоплана осуществлялся в условиях воздушного старта. Он находился в подвешенном состоянии под крылом стратегического бомбардировщика «Б-52». Процесс отцепки от носителя происходил в воздухе за 15 км до земли. Посадка Х-15 происходила в самостоятельном порядке на территории авиабазы. На данную операцию уходило обычно 15 минут. В общей сумме, в рамках программы Х-15, получилось произвести 199 полетов. Побить все рекорды удалось одному из пилотов самолета-ракетоплана по имени Джо Уокер. Он смог подняться на, максимальную на то время, высоту — более 107 километров. Все полеты, совершенные по этой программе, Америка признала пилотируемыми космическими суборбитального характера. Все пилоты суден этой серии получили звание астронавтов.

Пилоты, летавшие на борту самолета-ракетоплана Х-15, описывали его в качестве типичного аппарата, имеющего большие аэродинамические показатели. Исходя из его характеристик управляемости и устойчивости, можно было с уверенностью ставить Х-15 в один ряд с другими скоростными истребителями, активно используемыми на тот момент.

Для того чтобы осуществлять тренировку предполагаемых пилотов корабля Х-15, был применен истребитель F-104. По характеру своей работы он был очень близок к ракетоплану.

Впервые самолет-ракетоплан Х-15 смог совершить полет в свободном режиме в средине 1959 года. На расстоянии более 11 км от земли аппарат был отделен от самолета-носителя и совершил несколько маневров для того, чтобы проверить, насколько эффективным является управление закрылками. Произвести сброс подфюзеляжного киля удалось за считанные минуты до посадки. В то время, когда совершалась посадка, самолет выравнивался, и им было совершено большое количество колебаний. Они были специально спровоцированы самим пилотом, с целью проверить, насколько эффективным является управление.

Уже к началу 1960 года начались полеты второго экземпляра ракетного Х-15. В тот момент произошли изменения в форме носовой части аппарата – она стала более притупленной. Дальнейшие испытания кораблей этой серии иногда имели и плачевный итог. Хотя, большинство полетов были отмечены, как успешные, поскольку самолетам удавалось совершать безопасную посадку.

Еще с сайта:

Здесь вы можете написать отзыв

* Текст комментария
* Обязательные для заполнения поля

Внимание: все отзывы проходят модерацию.

.