North American X-15 - самолет с ракетным двигателем

North American X-15 — самолет с ракетным двигателем, совершивший первый пилотируемый космический полет.

Проект North American X-15 был запущен в середине 1950-х годов, в период стремительного развития авиации и начала космической гонки.


Основной целью создания экспериментального самолета Х-15 являлось получение данных, касающихся управляемых человеком аппаратов, летающих с гиперзвуковыми скоростями и возвращающихся в плотные слои атмосферы. Самолет рассчитан на работу при высоких температурах и имеет в основном монококовую или полумонококовую конструкцию.

Программа была результатом совместных усилий Национального консультативного комитета по аэронавтике (NACA), позже известного как НАСА, Военно-воздушных сил США, военно-морского флота и Североамериканской авиации. X-15 был разработан для сбора данных об условиях полета, выходящих за рамки возможностей существующих самолетов, испытательных материалах, средствах управления полетом и человеческом факторе в экстремальных условиях.

Летно-технические характеристики North American X-15:
Экипаж: 1 человек
Длина: 15,98 м
Высота: 4,1 м
Размах крыла: 6,7 м
Площадь крыла: 18,58 м²
Максимальная взлетная масса: 23 095 кг
Двигатель: 1 х ЖРД XLR99-RM-2 «Риэкшн моторз» с максимальной тягой 27 216 кгс
Максимальная скорость: М=6,7
Максимальный потолок: 107 960 м

Описание самолета North American X-15
Самолёт выполнен по схеме среднеплана с прямым трапециевидным крылом, оснащённым ракетным двигателем. Угол стреловидности крыла по передней кромке составляет 25°. Передняя кромка крыла закруглена (радиус около 6 мм), а задняя — тупая, её толщина варьируется от 54 мм у корневых частей до 9,5 мм на концах. Единственные подвижные элементы крыла — это закрылки.

Система управления комбинированная — аэродинамическая и реактивная. Аэродинамические элементы включают управляемый стабилизатор с отрицательным углом поперечного V (-15°) и управляемые кили: основной и подфюзеляжный. Кили состоят из неподвижной корневой части и подвижной концевой, которая служит рулем направления.

Подфюзеляжный киль состоит из разъемных частей. Поворотную секцию устанавливают после крепления Х-15 к самолету-носителю, а перед посадкой она отбрасывается. На неподвижных элементах киля находятся четыре тормозных щитка. Задняя кромка килей имеет толщину примерно 300 мм.

При полёте на высоте более 36 000 метров используется реактивное управление. Оно размещается в концевых частях крыла (четыре сопла для управления креном) и в передней части фюзеляжа (два сопла для управления тангажем и два для управления курсом). Системы управляются раздельно: аэродинамическая система — с помощью ручки управления и педалей, а реактивная система — двумя ручками, расположенными по бокам кабины.

В носовой части фюзеляжа расположен герметичный отсек с усиленной конструкцией, где размещаются пилот и бортовое оборудование. Центральная часть фюзеляжа образована баком для окислителя, расположенным впереди крыла, топливным баком и шпангоутами, к которым крепится крыло.

Остекление кабины пилота выполнено из двух пластин толщиной 9,5 и 6,4 мм, а между ними воздушное пространство толщиной 19 мм. Кабина оснащена катапультным сиденьем с двумя стабилизирующими поверхностями и выдвижным экраном, предохраняющим пилота.

Шасси состоит из передней свободно ориентирующейся стойки находящейся впереди фонаря кабины, и двух стальных лыж, расположенных позади и ниже горизонтального оперения. Для перемещения по аэродрому задняя часть фюзеляжа устанавливается на специальной тележке.

История создания North American X-15
Создание самолета было поручено фирме «North American». Всего было построено три самолета.

15 октября 1958 года опытный образец Х-15А впервые был показан. Первый полет состоялся 10 марта 1959 года на подвеске переоборудованного В-52А. 8 июня того же года Х-15 отделился от носителя. Полет длился пять минут со скоростью около 400 км/ч и завершился на дне высохшего соленого озера на базе им. Эдвардса. 17 сентября 1959 года состоялся первый полет с работающим ракетным двигателем.

В ходе программы летных испытаний самолета Х-15 произошли три крупные аварии, потребовавшие ремонта самолета.

Первая авария случилась 5 ноября 1959 года во время полета второго самолета. Вследствие взрыва двигателя XLR-11 и начавшегося пожара летчик был вынужден выключить двигатель и совершить посадку.

Вторая авария произошла 7 июня 1960 года вследствие взрыва при наземных испытаниях ЖРД YLR-99.

Третья авария произошла 9 ноября 1962 года - самолет совершил вынужденную посадку и был сильно поврежден, После отделения самолета от носителя и запуска двигателя он не вышел на полную мощность, а лишь на 30% от максимальной. При посадке левая стойка шасси самолета сломалась.

Литература:
«Сверхзвуковые самолеты» Э. Цихош
«Сверхзвуковые самолеты мира» В. Багатинов