X-15: Разлика между версии

<tr><th colspan="3" align="center" bgcolor="silver"> '''ПРОГРАМА X – 15X–15''' </th></tr>

'''Х – 15Х–15''' е '''експериментална програма''' на [[НАСА]] и [[USAF]] за осъществяване на хиперзвуков полет на големи разстояния и големи височини. За целта е конструиран [[ракетоплан]], част от експерименталните [[Летателен апарат|летателни апарати]] серия Х на [[USAF]], [[USN]] и [[НАСА]], включваща още Bell X-1B и [[Дъглас Еъркрафт|Douglas]] X-3 Stiletto. Програмата е с продължителност дванадесет години и обхваща периода между 1958 и 1970 г. От предвидените 200 изпитателни полета са осъществени 199, за 9 години – от 1959 до 1968 г. През 2012 г. [[North American Aviation|Норт Американ]] X –X– 15 15АА е официално признат от FAI за най-бързият летателен апарат пилотиран някога от човек.

Идеята за построяването на [[самолет]] с ракетен [[двигател]], пилотиран от човек се заражда през 1947 г., а се оформя окончателно към края на 1952 г. Главен идеолог на [[ракетоплан]]а е д – рд–р Валтер Роберт Дорнбергер (6 септември 1895 – 27 юни 1980 г.) – германски учен, привлечен на работа в корпорацията Bell. Именно в неговото конструкторско бюро на 30 декември 1954 г. е представен проектът за хиперзвуковия [[ракетоплан]], а на 4 февруари 1955 г. – този за ракетния двигател. Финансирането на Програмата се осъществява от [[USAF]] (95%) и [[USN]] (5%). През ноември 1955 г. ''[[North American Aviation]]'' печели контракт за построяването на три машини. Ръководител на проекта е [[инженер]] Чарлз Харисън. Фирмата ''Reaction Motors Inc.'' си осигурява договор за производство на ракетния двигател. Още на следващата 1956 г. е готов двигателя XLR99 и са започнати стендовите му изпитания. Първият екземпляр слиза от поточната линия на завода в [[Ингълуд (Калифорния)|Ингълуд]], [[Калифорния]] на 17 октомври 1958 г. Първия полет по Програмата е извършен на 8 юни 1959 г. от [[Скот Кросфийлд]], фирмен [[тест пилот]]. Полетът е безмоторен – планиране след отделяне от самолета – носител. На 17 септември 1959 г. отново той извършва Полет 2, който се приема за официално представяне на [[ракетоплан]]а. Този полет вече се извършва с тягата на собствения двигател (ракетен XLR11). На 15 ноември 1960 г. е извършен първия полет с ракетния двигател XLR99. Пилот на този полет е [[Скот Кросфийлд]]. Достигната е скорост Мах 2,11 (2&nbsp;532 км/час). Последния полет 199 е осъществен на 24 октомври 1968 г. от [[Бил Дана]]. Полет 200 (по програма последен) с пилот [[Пийт Найт]] е бил предвиден за 21 ноември 1968 г., но поради технически проблеми с [[ракетоплан]]а е отлаган шест пъти и на 20 декември 1968 г. е окончателно отменен. Цялата Програма Х-15 е прекратена през декември 1970 г. Между 1959 и 1968 година [[ракетоплан]]а установява голям брой скоростни и височинни рекорди, ненадминати и до днес, достига (при два от полетите дори надминава) границата с космоса и осигурява ценни данни, които са използвани за проектиране на по-късни самолети и космически кораби.

* [[Септември]] [[1957]] – [[North American Aviation]] приключва с етапа на проектиране и започва производството на първия [[ракетоплан]] Х –Х–15 15 А – 1А–1.

* [[Октомври]] [[1958]] – Произведен е Х –Х–15 15 А – 1А–1.

* [[Април]] [[1959]] – Произведен е Х –Х–15 15 А – 2А–2.

* [[Септември]] [[1959]] – Първи полет на Х – 15Х–15. [[Пилот]] [[Скот Кросфийлд]].

* [[Март]] [[1960]] – [[Джо Уокър]] осъществява първия полет на Х – 15Х–15 под егидата на [[НАСА]].

* [[Декември]] [[1961]] – Произведена е последната машина Х –Х–15 15 А – 3А–3.

* [[Януари]] [[1964]] – Полет №100 в Програмата Х – 15Х–15. [[Пилот]] на юбилейния полет е [[Робърт Рашуорд]].

* [[Юни]] [[1964]] – Първи полет след ремонта и реконструкцията на Х –Х–15 15 А – 2А–2.

* [[Ноември]] [[1967]] – Първа и единствена катастрофа с човешка жертва в Програмата Х – 15Х–15.

* [[Октомври]] [[1968]] – Мисия №199 в Програмата Х – 15Х–15. Последен полет на [[ракетоплан]]а с [[пилот]] [[Бил Дана]].

* [[Декември]] [[1968]] – Последния полет №200 в Програмата Х – 15Х–15 е отменен окончателно.

* [[Декември]] [[1970]] – Край на Програмата Х – 15Х–15.

Подобно на повечето летателни апарати от серията Х, Х-15 стартира във въздуха от пилон на [[бомбардировач]] [[Боинг B-52|B-52]], първоначално предназначен за изпитание на голяма [[крилата ракета]] [[AGM-28 Hound Dog|Hound Dog]]. СамолетаСамолетът, наречен носител, има за цел да издигне [[ракетоплан]]а над земната повърхност, където съпротивлението на въздуха е по–малко и тягата на ракетния двигател позволява достигането на много високи скорости. Обикновено изстрелването се осъществява на височина 8,5 мили (13.7&nbsp;км) при скорост на самолета носител от 500 мили в час (805 км/час). Приземяването се извършва върху [[Устройства за излитане и кацане|две ски]] (за пестене на тегло и опростяване на конструкцията е избегната колесната схема) и носов колесник. При приземяването се счупва долния вертикален кил, който се заменя с нов за всеки следващ полет. Това е единствения детайл с еднократна употреба в цялата конструкция на [[ракетоплан]]а. При развитието на конструкцията в началото на 60 – те60–те години долния вертикален кил се отстрелва с помощта на пиропатрони от пилота непосредствено преди приземяването и се спасява за следваща употреба с помощта на малък парашут.

Фюзелажа на X – 15X–15 е дълъг и цилиндричен, със задни обтекатели, дебели опашни стабилизатори и долен вертикален кил. Части от фюзелажа са направени от специална топлоустойчива [[никел]]ова сплав (Inconel – X 750), способна да понася температурни натоварвания от порядъка на 700&nbsp;°C. В конструкцията са използвани масово [[Титан (елемент)|титан]] и [[стомана]] за постигане на по – голямапо–голяма здравина и повишаване на термичната устойчивост. Носовия колесник е прибиращ се, а задното шаси е максимално опростено и представлява [[Устройства за излитане и кацане|две ски]]. Дебелата клиновидна опашка на [[ракетоплан]]а осигурява висока стабилност на хиперзвукови скорости. При по – нискипо–ниски скорости е аеродинамично неефективна поради твърде голямото съпротивление. Вертикалния кил е направен с площ, равна на 60% от площта на крилото, с цел повишаване на попътната устойчивост на Х – 15Х–15. При хиперзвукова скорост [[ракетоплан]]а се стабилизира допълнително и от страничното опашно оперение, проектирано също с относително по – голямапо–голяма площ. Въпреки тези особености на конструкцията при изпитанията в аеродинамичен тунел е установено, че Х – 15Х–15 има относително съпротивление равно на това на изтребителя F-104 Старфайтър, който по това време е еталон за [[аеродинамика]] и аеродинамично съвършенство.

Взаимодействието „човек – машина“ е в основата на успеха или провала на всяка една от мисиите на [[ракетоплан]]а Х – 15Х–15. Управлението на такъв летателен апарат в [[стратосфера]]та е толкова сложно, че учените от проекта смятат ръчния контрол на машината за невъзможен. В крайна сметка управлението на [[ракетоплан]]а става възможно благодарение на съчетаване на две системи на управление – ръчна и автоматична. При първата (т. нар. SAS), двигателят за ориентация се управлява ръчно с помощта на един джойстик (в първия вариант – три). При втората (т. нар. RAS) – двигателят за ориентация се управлява автоматично в продължение на три минути, след което системата се изключва сама. Обикновено автоматичният режим се използва за стабилизиране на апарата на много големи височини. За успешното обучение на пилотите е създаден специален симулатор, връх на инженерната мисъл по това време. Изпитателите прекарват стотици часове на симулатора, всеки един полет се моделира в продължение на месеци. Конфигурацията на уредите за управление е променяна според желанието на пилотите и всеки един от тях разполага със собствен полетен [[инженер]] (подобно на пилотите от [[Формула едно]]), който отговаря за подготовката на [[ракетоплан]]а за полет. Илюминаторите на пилотската кабина са изработени от специално термоустойчиво стъкло с вградени нагреватели против обледеняване. Голям проблем се оказват и претоварванията, на които са подложени пилотите. При нито един от всичките 199 полета, пулсът на пилота – изпитател не паднал под 145 удара в минута. Обичайно при полет стойностите се колебаят между 160 и 190, но при не малка част от тях достигат и над 200 удара в минута. Телесната температура на пилотите се покачва над 39&nbsp;°C. Полетите се извършват със [[скафандър|скафандри]], подобни на тези при космическите кораби. На височина над 10&nbsp;700&nbsp;м. налягането в кабината е 0,24 атм. Пилотите дишат смес от [[азот]] и [[кислород]]. Катапултното кресло е със специален подглавник за понасяне на ускорението и може да се използва до височина 36&nbsp;600&nbsp;м. и скорост от 120 км/час до Мах 4 (около 4800&nbsp;км/час).

Пет летателни апарата са използвани в Програмата X-15: три [[ракетоплан]]а [[North American Aviation|Норт Американ]] X –X–15 15АА и два специално модифицирани от [[НАСА]] тежки стратегически [[бомбардировач]]а [[Боинг B-52]] „Стратофортрес“:

Пет организации участват в първите етапи от Програмата Х – 15Х–15: [[НАСА]], [[USAF]], [[USN]], [[North American Aviation]] и [[Дъглас Еъркрафт|Douglas Aircraft Corporation]]. Всички те излъчват свои [[тест пилот]]и на пропорционален принцип. При стартиране на полетните изпитания [[Дъглас Еъркрафт|Douglas Aircraft Corporation]] и [[USN]] се оттеглят от Програмата. Поради това пилота на [[Дъглас Еъркрафт]] [[Уилям Бриджмън]] не е включен в полетните графици. [[USN]] остава само с един представител – действащия [[пилот|боен пилот]] [[Форест Петерсен]]. Фирмата производител на фюзелажа [[North American Aviation]] участва с единия от фирмените си [[тест пилот]]и [[Скот Кросфийлд]], който осъществява първите полети по Програмата, докато [[Алвин Уайт]] не взема участие в нея. Основната тежест по изпитанията пада върху пилотите на [[НАСА]] и [[USAF]], поради което приносът на тези две организации е най-голям:

Дванадесет [[пилот]]и осъществяват 199 изпитателни полета по Програмата Х – 15Х–15. Това са: [[Майкъл Адамс (пилот)|Майкъл Адамс]] ([[USAF]]); [[Нийл Армстронг]] ([[НАСА]]); [[Скот Кросфийлд]] ([[North American Aviation]]); [[Бил Дана]] ([[НАСА]]); [[Джо Енгъл]] ([[USAF]]); [[Пийт Найт]] ([[USAF]]); [[Джон Маккей]] ([[НАСА]]); [[Форест Петерсен]] ([[USN]]); [[Робърт Рашуорд]] ([[USAF]]); [[Милт Томпсън]] ([[НАСА]]); [[Джо Уокър]] ([[НАСА]]) и [[Робърт Уайт]] ([[USAF]]). Всичките дванадесет пилоти по Програмата Х-15 са удостоени с най-високите отличия (същите получават и американските [[астронавт]]и) за участието си в полетите на най-бързата машина пилотирана от човек в земната [[атмосфера]]. Броя на извършените полети е както следва:

Дълги години различни организации и научни среди водят дебати за това, къде точно започва космическото пространство. Тъй като по Програмата Х – 15Х–15 е достигната огромна височина и буквално „границата на космоса“, е интересно да се проследи до каква степен тази граница е преодоляна по време на експерименталните полети на [[ракетоплан]]а.

Съществуват две дефиниции за „космически полет“ и присвояване на званието „[[астронавт]]“, според достигнатата височина на полета. По предложение на [[USAF]] за [[астронавт]] се признава всеки [[пилот]] достигнал височина 50 мили (80.5 км) и повече. Тъй като тази граница е до известна степен механично определена, други организации не се съгласяват с това определение. Международната федерация по аеронавтика (FAI), регламентира [[суборбитален космически полет|космическия полет]] като навлизане в космическото пространство, при което достигнатата височина на полета трябва да бъде по-голяма от 100 км. Това е така, защото според световната научна общност границата на [[атмосфера]]та е точно сто километра – т. нар. „Линия Карман“ (на името на американския [[физик]], който през 50-те години на 20 век предлага дефиницията „космическо пространство“. Двете определения съществуват съвместно дълги години, а за американските историци в абластта на астронавтиката са в сила и до днес. FAI (както и [[НАСА]]) се придържа строго към втората дефиниция, така че тя е официално приетата според световните стандарти. [[НАСА]] присъжда званието „[[астронавт]]“ и почетният знак „астронавтски крила на [[НАСА]]“ само на [[пилот]] преминал границата от 62 мили (100 км) височина на полета. Тринадесет полета на X – 15X–15 надминават височината от 50 мили (80.5 км), а два от тях надхвърлят и сто километровата граница:

На [[Джо Уокър]] (преминал границата от 100 км) е признато участие в два [[суборбитален космически полет|суборбитални космически полета]] с обща продължителност 22 минути и той получава званието „[[астронавт]]“ и почетният знак „астронавтски крила на [[НАСА]]“. Технически погледнато [[Джо Уокър|Уокър]] става и [[Списък на астронавти и космонавти първи достигнали съответен брой космически полети|първия човек в света с два космически полета]] (първите трима в света с два космически полета са както следва: 1. [[Джо Уокър]] – Х-15, два [[суборбитален космически полет|суборбитални космически полета]] показани в таблицата; 2. [[Върджил Грисъм]] – [[Мъркюри 4]], 21 юли 1961 г., [[суборбитален космически полет|суборбитален]], височина 190 км и [[Джемини 3]], 23 март 1965 г., орбитален; 3. [[Гордън Купър]] – [[Мъркюри 9]], 15 май 1963 г., орбитален и [[Джемини 5]], 21 август 1965 г., орбитален). През 2005 г. „астронавтски крила на [[НАСА]]“ и звание „[[астронавт]]“ получават и [[пилот]]ите [[Робърт Уайт]], [[Бил Дана]] и [[Джон Маккей]] (преминали границата от 90 км. височина), но не им е признато участие в [[суборбитален космически полет|космически полет]]. Останалите [[пилот]]и по Програмата получават званието „[[астронавт]] на [[USAF]]“ и почетен знак „астронавтски крила на [[USAF]]“. Това са десетте „най-високи“ полета в Програмата Х – 15Х–15:

През 2012 г. [[North American Aviation|Норт Американ]] X – 15X–15 А е официално признат от FAI за най-бързият летателен апарат пилотиран някога от човек. Рекордните полети се осъществяват във височинния диапазон 30&nbsp; – 40&nbsp;000&nbsp;м. поради факта, че това се оказва височината, на която двигателя XLR99 достига максимална тяга. За сравнение следва да се отбележи по – нискатапо–ниската скорост на [[ракетоплан]]а в сравнение с [[суборбитален космически полет|полета]] на капсулата [[Мъркюри (програма)|Мъркюри]]. [[Алън Шепърд]] достига скорост 8340 км/час и височина 116.5 мили (187.5 км) по време на [[суборбитален космически полет|полета]] [[Мъркюри 3]]. Десетте най-бързи полета в програмата са:

* [[Списък на всички полети по Програмата Х - 15|Списък на всички полети по Програмата Х-15]]

[[Файл:X-15 Crash at Mud Lake, Nevada - GPN-2000-000120.jpg|мини|'''Катастрофата на Х –Х–15 15 А – 3А–3, 15 ноември 1967 г.''']]

Освен неизбежните технически несполуки, характерни за всеки експериментален летателен апарат, [[ракетоплан]]а Х – 15Х–15 претърпява четири сериозни злополуки, от които три завършват щастливо без човешка жертва, а една от тях е с фатален край. Най-сериозни от леките технически повреди се оказват непредвидимите отваряния на носовия колесник по време на полет, което нарушава аеродинамиката на апарата и силно затруднява неговото управление. Причината за този проблем е открита и отстранена още в края на 50 – те50–те години. На 5 ноември 1959 г. X – 15 А –X–15 2А–2 се приземява тежко и описва два завоя по време на кацане, поради малко по-голяма маса от очакваната. Пилотът [[Скот Кросфийлд]] излиза от машината невредим. Малко преди това полетът е прекъснат поради пожар в двигателя XLR11 и теглото на неизразходеното гориво се оказва прекалено голямо. На 8 юни 1960 г. наземен тест на двигателя XLR99 завършва с унищожаването на целия гръб на X –X–15 15 А – 3А–3 поради експлозия. Пилотът остава невредим. На 9 ноември 1962 г. по време на Полет 74, X – 15 А –X–15 2А–2 е тежко повреден, а [[пилот]]ът [[Джон Маккей]] е сериозно ранен при приземяване с повреда в руля. [[Ракетоплан]]ът се ударя в земята със скорост от 290 мили в час (467 км/час) и се обръща по гръб.

[[Майкъл Адамс (пилот)|Майкъл Адамс]] загива на 15 ноември 1967 г. с Х –Х–15 15 А – 3А–3, бордови номер 56 – 6672, по време на Полет 191 (един от последните тестови полети по програмата). Катастрофата става в небето над [[Йоханесбург]], [[Калифорния]] (на височина 18&nbsp;000&nbsp;м.) на високо претоварване (вертикално – около 15 – 16 g и латерално – над 8 g), при което [[ракетоплан]]а се разпада. Останките му са открити на площ от 130&nbsp;км². За една от причините се сочи пилотска грешка, но голяма част от експертите смятат, че се касае за т. нар. „умора на материала“, поради многото изпитателни полети, които всяка от трите машини има по това време. Така или иначе конкретна причина за катастрофата не е посочена в официалните доклади. Трагедията кара [[НАСА]] да преосмисли желанието си за продължаване на Програмата до 1975 г. и тя е прекратена официално през 1970 г., а практически – след последния Полет 199 през 1968 г.

[[Файл:Dyna-Soar.jpg|мини|'''[[Боинг]] X-20 Dyna-Soar – орбиталния вариант на [[ракетоплан]]а Х – 15Х–15''']]

След първоначалните успехи по Програмата Х – 15Х–15, [[USAF]] и [[НАСА]] решават да продължат развитието на [[ракетоплан]]а с цел осъществяване на орбитален космически полет. Още преди официалният старт на Програмата, в края на 1957 г. започва конструирането на орбитален [[ракетоплан]] наречен Х-15 В. Той представлява удължена версия на Х-15 А и трябва да бъде изведен на околоземна орбита от модифицирана [[междуконтинентална балистична ракета]] SM-64 Navajo. През 1959 г. като втори етап в развитието на Програмата е конструиран по – съвършенпо–съвършен орбитален апарат тип „глидер“ X-20 Dyna-Soar. Предвиждало се е той да бъде използван от [[USAF]] за осъществяване на военни орбитални полети. В по – новопо–ново време с тази дейност се заема [[космическата совалка]] [[Атлантис (совалка)|Атлантис]], която основно изпълнява задачи на [[USAF]] и [[Пентагон]]а и по – рядкопо–рядко се използва за мисии на [[НАСА]]. През 1960 г. двата проекта за замразени, а впоследствие и закрити (декември 1963 г.), тъй като проекта [[Мъркюри (програма)|Мъркюри]] набира скорост и [[НАСА]] решава, че това е оптималния начин за осъществяване на пилотиран космически полет. Независимо от всичко идеята за [[космически кораб]], който да се приземява като [[самолет]] продължава да живее и след успешното приключване на Програмата Х-15. Натрупания опит позволява на [[САЩ]] да конструират космически апарат (за многократно използване) от четвърто поколение – [[космическата совалка]] [[Спейс шатъл]]. В по-ново време тази технология е използвана при създаването на [[SpaceShipOne]], който стана първия разработен от частни лица летателен апарат, спечелил Ansari X-Prize.