Yhdysvalloissa miehitetty avaruustutkimus alkaa osilla saksalaisista V-2-raketeista, jotka toimitettiin Amerikkaan toisen maailmansodan päätyttyä. Ensimmäinen amerikkalainen V-2 laukaistiin 2. toukokuuta 10. Tuloksena on 1946 kilometriä merenpinnan yläpuolella. Lisäksi yläilmakehän tutkimiseksi suoritettiin rakettien laukaisuja useilla kasveilla ja hyönteisillä eri tekijöiden, lähinnä säteilyn, vaikutuksen tutkimiseksi. Tutkimusohjelman lopussa he alkoivat laukaista raketteja pienjyrsijöillä ja apinoilla. Näitä tutkimuksia jatkettiin 112 vuotta, mutta epäonnistuneiden laukaisujen ja tutkimuskomponenteilla varustettujen lohkojen palaamisen vuoksi maahan jäi yli 10 kilometrin korkeus käytännössä tutkimatta. Tämä vaati miehitetyn korkean lentokoneen. Tuolloin, 50-luvun alussa, edes rakettityyppisillä moottoreilla varustetut kokeelliset lentokoneet (rakettikoneet) eivät nousseet yli 50 kilometrin korkeuteen. Suurin tällaisten koneiden valloittama korkeus oli 50 kilometriä. NASA päätti 35-luvun puolivälissä korkean lentokoneen vaatimuksista - sen oli tarkoitus lentää jopa 50 kilometrin korkeudessa nopeudella 100 tuhatta km / h. Näiden vaatimusten täyttämiseksi oli tarpeen luoda rakettityyppinen moottori, jonka työntövoima oli 7.2 tonnia. Lentokoneen piti toimittaa tarvittavat tiedot Dyna-Soar-suborbitaalitaisteluajoneuvon rakentamiseen ja laukaisuun. Päähuomio suurilla korkeuksilla vaadittiin keskittymään seuraavien asioiden tutkimukseen:
- kehon aerodynaaminen lämmitys;
- rungon ja rakenteiden lämmönkestävyys;
- rakettimoottorin työ;
- edellytykset henkilön oleskelemiselle korkealla merenpinnasta;
- säteily;
- geofysikaaliset ominaisuudet.
Korkean korkeuden koelaitteisto (lentokone) saa merkinnän X-15. Hyödyntämällä kertynyttä kokemusta Bell-koelentokoneiden - X-1- ja X-2-ohjuksista, jotka laukaistiin 10 kilometrin korkeudessa B-29-lentokoneesta, X-15 sai myös kantajan - B-52-suihkupommittajan. , joka voisi laukaista sen jo suuremmalta korkeudelta ja suuremmalla nopeudella. X-15-kantoalus ripustettiin erityiseen pylvääseen, joka tehtiin pommikoneen oikean siiven alle. Juuri tämä X-15:n jousitus rungon ja B-52-moottorin välissä vaati lentäjän jatkuvaa läsnäoloa koelaitteistossa. B-52:n runkoon on asennettu havainnointilaitteet ja filmikamerat tallennusta varten. Vuoden 1955 lopussa pohjoisamerikkalainen sai tilauksen rakentaa 3 X-15 prototyyppiä. Reaction Motors sai tilauksen luoda rakettityyppinen moottori toimeksiannon mukaisesti. XLR-99-RM-1 käytti polttoaineena ammoniakkia ja hapettimena nestemäistä happea. Mutta ensimmäisen X-15:n testauksen alkaessa moottoria ei ollut vielä viimeistelty, ja ensimmäinen näyte korkealla sijaitsevasta X-15:stä sai kaksi XLR-11 RD:tä.
Pohjois-Amerikan X-15A esiteltiin ensimmäisen kerran lokakuun puolivälissä 1958, ja viisi kuukautta myöhemmin tehtiin ensimmäinen lento Boeing B-5A:n yhteydessä. X-52:n kolmen prototyypin testaamiseksi muunnettiin 3 B-15-suihkupommittajaa, jotka saivat nimen B-2A. Kolme kuukautta myöhemmin tapahtui ensimmäinen itsenäinen lentosuunnittelu X-52 - kone suunnitteli onnistuneesti noin viisi minuuttia ja laskeutui. X-52A:n toisella kopiolla tehtiin yksinlento omalla moottorillaan syyskuun puolivälissä 15. X-15A:n toinen kopio kaatui kolmannen laukaisun aikana. Ensimmäinen kopio lensi kevääseen 1959, ja kolmas kopio, joka teki ensimmäisen lentonsa vuoden 15 lopussa, saavutti lopulta ennätyslentokyvyn - se saavutti 3 kilometrin korkeuden ja saavutti 1 km / h nopeuden. Kokeellisen korkean lentokoneen toinen kopio kunnostettiin vuonna 1960, se sai lisää polttoainesäiliöitä ja muutti nimensä X-3A-1961:ksi. Se teki nopeiden lento-ominaisuuksien ennätykset, jotka olivat lähellä seitsemää Machia - Mach 108. Näillä koekoneilla tehtiin yhteensä yli tusina nopeus- ja korkeusennätystä.
Tutkimus valmistuu kolmen koekoneen Kh-15 191 (199) lennon jälkeen helmikuussa 1968. X-15-testilentäjät saivat astronauttilentäjien tittelin, mikä ei ole yllättävää, koska X-15-lentäjät alkoivat lentää yli 13 kilometrin korkeudessa nopeudella 900 km/h, minkä jälkeen lentäjä käynnisti raketin. moottori ja 8 asteen kulmassa kone nousi korkeuteen. 1.5 minuutin käytön jälkeen moottori sammutettiin - koneen nopeus oli 1900 m/s ja korkeus 48 kilometriä, minkä jälkeen lentokone liikkui ballistista lentorataa pitkin noin 150 sekuntia, jossa koelentäjä oli painottomuutta.
Suunnittelu ja laite X-15
Kokeellinen korkean korkeuden X-15 on keskikokoinen siipi, jossa on suora puolisuunnikkaan muotoinen siipi, jonka suhteellinen profiilin paksuus on 5 prosenttia, suoraviivainen pyöristetty etureuna (lasimainen kulma 25 astetta) ja tylsä takareuna, jonka paksuus on 54 - 9.5 mm. Siipi on valmistettu ilman vääntöä, poikittaisen asennuksen nollakulmalla. Vain läpät olivat liikuteltavissa siivessä. Yhdistetty reaktiiv-aerodynaaminen ohjaus. Aerodynamiikka - tasauspyörästön stabilointi, vatsaevä ja hallitun suorituskyvyn pääköli. Ventraali- ja pääköli koostuvat kiinteästä ja pyörivästä osasta. Pyöriviä (pääty) osia käytetään ohjauspyörinä. Ventraalkölin päätyosa on irrotettavaa tyyppiä - se asennetaan X-15-telakan jälkeen B-52A: ssa, se pudotetaan ennen X-15-laskua. Kölin päissä olevissa kiinteissä osissa on 4-kertaiset tehokkaat jarruläpät - kun läpät on asetettu 90 asteeseen 2 Machin nopeudella, 18 kilometrin korkeudessa, jarrutus saavuttaa 5500 kg (53.94 kN), klo. nopeus 5 Mach, korkeus 46 kilometriä, jarrutus saavuttaa 1000 kg (9.8 kN). Ristin muotoisen höyhenen piirteitä ovat tukitasojen suhteellisen pieni paksuus ja kiilatyyppinen köliprofiili. Suihkuohjaus aktivoitiin yleensä yli 36 kilometrin korkeudessa - käytetään vetyperoksidin kaasumaisia hajoamistuotteita ja ohjattuja suuttimia. Siipien kärkiin tehdyt suuttimet ohjasivat rullaa, rungon edessä ohjaten nousua ja kurssia. Lennon turvallisuuden parantamiseksi suihkusuunnan ja nousun hallinta on kaksoisjärjestelmä.
Molempien järjestelmien ohjaus on erillinen - aerodynamiikka suoritetaan tavanomaisilla ohjaussauvilla ja polkimilla, suihkujärjestelmää ohjataan kahdella ohjaamossa sijaitsevalla sivuvivulla.
Rungon nokkaversio on kartio, jossa on soikea osa. Rungon edessä on ohjaamo, jossa on elliptinen monoliittinen kuomu. Lasitus - kaksi levyä, joiden paksuus on 9.5 ja 6.4 mm. Niiden välissä on 19 mm ilmarako. Ohjaamon aukko - lyhty ylös ja taakse. Ejection-tyyppinen ohjaajan istuin, jossa on 2 stabilointipintaa ja sisäänvedettävä näyttö, joka suojaa ohjaajaa korkealta dynamopaineelta. Lentäjän löytämiseksi korkealta ohjaamosta hänelle annettiin korkean korkeuden avaruuspuku. Tämä puku on valmistettu 5-kerroksisesta kankaasta, joka on päällystetty alumiinimaalilla. Suuressa korkeudessa tapahtuvien onnettomuuksien sattuessa lentokoneesta tulee "kapseli" ja vasta kun se pääsee tiheään ilmakehään, ohjaaja alkaa pelastaa. Yläilmakehän tutkimusohjelman ensimmäisessä vaiheessa vuoteen 1960 asti kokeellisella X-15:llä oli terävä suojaus ja pidennysneula. Lentokoneen muuntamisen jälkeen he saivat tylpän nenän, joka oli optimaalinen suurilla nopeuksilla. Rungon keskellä ja pyrstössä on kaksi sivusuojaa. Rungon sylinterimäisessä osassa ohjaamon jälkeen on varustetila, hapetinsäiliö, suihkun ohjausjärjestelmän säiliö, polttoainesäiliö ja moottori. Suojat on varustettu kaapeloinnilla, erillisillä etälaitteiden elementeillä ja telakoilla. 3-telineinen runko vetäytyy eteenpäin. Etuasennossa on paripyörät, muissa asennoissa terässukset, joita vaihdetaan ajoittain 5-6 laskun jälkeen. Lentokonetta siirretään pitkin lentokenttää, kun koneen takaosa on asennettu erityiseen kärryyn.
X-15:n tärkeimmät ominaisuudet
- modifikaatiot X-15A ja X-15A-2
- joukkue - 1 pilotti;
- siipi 6.7 metriä;
- korkeus 4.1 metriä;
- pituus 15.2 metriä;
- tyhjä paino / maksimi - 6.3 / 15.4 tonnia;
- RD - XLR99-RM-2 työntövoimalla 25855 kgf;
- saavutettu lentonopeus - Mach 6.7;
- saavutti korkeuden - 108 kilometriä.
Tietolähteet:
http://www.dogswar.ru/oryjeinaia-ekzotika/aviaciia/6069-eksperimentalnyi-sam.html
http://ru.wikipedia.org/wiki/North_American_X-15
http://karopka.ru/community/user/8179/?MODEL=265430
http://www.astronaut.ru/as_usa/text/rx15.htm?reload_coolmenus