Читать книгу - "Битва за звезды: Космическое противостояние - Антон Иванович Первушин"

В январе 1946 года образец гиперзвукового ракетоплана был построен. Первые его испытания были направлены на отработку аэродинамических характеристик планера и осуществлялись следующим образом. Не оснащенный двигателем опытный планер «Х–1» на скорости 240 км/ч отделялся от носителя, которым служил бомбардировщик «В–29», затем планировал и приземлялся на аэродром.

Однако уже 9 декабря 1946 года испытатель Чальмерс Гудлин поднял в воздух второй экземпляр «Х–1» с ракетным двигателем, к двадцатому полету достигнув скорости, близкой к звуковой. Еще через год летчик Чарльз Егер впервые на «Х–1» превысил скорость звука.

До января 1949 года было совершено еще около 80 полетов.

Последний был выполнен при самостоятельном старте с земли с половинным запасом топлива. Всего компания «Белл» изготовила три самолета «Х–1», последний из которых в 1951 году потерпел катастрофу и разбился, первый был передан в музей в 1949 году, а второй был модернизирован и получил наименование «Икс-IE» («Х–1Е»).

Самолет «Х–1» представлял собой среднеплан (длина — 9,45 метра, высота — 3,26 метра, взлетная масса г– 6354 килограмма), построенный по классической схеме, с прямым трапециевидным крылом (размах — 8,54 метра), оснащенным закрылками и элеронами. Обшивка крыла выполнялась из дюралевых листов толщиной 12,7 миллиметра в околофюзеляжных частях и приблизительно 3,2 миллиметра на концах.

Оперение — классической схемы, с рулями высоты и направления, причем стабилизатор закреплен шарнирно и оснащен серводвигателем с винтовым домкратом, обеспечивающим изменение угла установки стабилизатора в полете.

Так как самолет рассчитывался на максимальную скорость около 2720 км/ч, то основное внимание было уделено аэродинамическому проектированию фюзеляжа.

В рамках предварительных исследований проводился анализ траекторий баллистических моделей и возникающих при их движении ударных волн. Эти исследования проводились с использованием фотоснимков, полученных при испытаниях на баллистических трассах, которые дополнялись испытаниями соответствующих моделей в аэродинамической трубе. В результате было установлено, что наилучшей для корпуса сверхзвукового самолета является форма, подобная форме снаряда. Из этих соображений кабина пилота была полностью вписана в геометрический контур фюзеляжа с использованием для этого неразъемного фонаря и расположенной с правой стороны дверцы кабины. Частые аварии и катастрофы вынудили конструкторов использовать типовой фонарь кабины с неподвижной передней и откидной остальной частью.

Трехстоечное шасси с одинарными колесами полностью убиралось в фюзеляж. Планер самолета был рассчитан на перегрузки от +18 до –10 g.

Все ракетопланы «Х–1» были снабжены четырехкамерными жидкостными ракетными двигателями «XLR–11–RM–5» производства компании «Риэкшн моторз» («Reaction Motor Inc») с тягой 2722 килограмма Система управления двигателем позволяла включать в работу любое число камер (от одной до всех четырех), каждая из которых развивала максимальную тягу в 680,5 килограмма. Топливо (спирт и жидкий кислород) находилось в баках, размещенных соответственно за узлами крепления крыла и перед ним.

В проекте предусматривалось, что топливо будет подаваться к двигателю с помощью насосов, однако в самолете «Х–1» была применена вытеснительная система подачи, поскольку насос с необходимыми характеристиками своевременно разработать не удалось. Вытеснительная система состояла из 12 сферических баллонов с азотом, что значительно увеличило собственную массу самолета. В целях уменьшения взлетной массы количество топлива ограничили до 2310 килограммов, что повлекло за собой сокращение времени работы двигателя с планировавшихся 10 до 2,5 минут.

В конце 1951 года начались работы по созданию ракетоплана «Икс–1А» («Х–1 А»), представляющего собой усовершенствованный вариант третьего образца самолета «Х–1», который предназначался для исследований при более высоких сверхзвуковых скоростях полета.

Для того чтобы увеличить скорость ракетоплана, конструкторам пришлось увеличить запас топлива на 2680 килограммов и продлить время работы двигательной установки при максимальной тяге до 4,2 минуты. Конструктивно это привело к удлинению фюзеляжа на 1,4 метра, что позволило разместить дополнительные топливные баки.

В целях повышения безопасности на период проведения испытаний самолета жидкий кислород заменили раствором перекиси водорода Летные испытания «Х–1А» были начаты в апреле 1953 года. 12 декабря пилот Егер достиг на нем максимальной скорости 2655 км/ч (М = 2,5) на высоте свыше 21 километра, а летом 1954 года — максимальной высоты 27450 метров.

Летом 1955 года ракетоплан «Х–1А» взорвался спустя 17 секунд после его отделения от самолета-носителя «В–29».

Второй экземпляр «Х–1А», приспособленный для проведения исследований аэродинамического нагрева, получил обозначение «Икс–1Б» («Х–1В»). Исследования проводились с 1954 по 1958 год, после чего машина была переоборудована для оценки эффективности системы трехосного струйного (реактивного) управления.

Кроме вышеназванных пяти ракетопланов, был построен также опытный образец модификации «Икс–1Д» («X–1D») (программа «Х–1С» была аннулирована до завершения разработки соответствующего варианта самолета), который взорвался 22 августа 1951 года в момент отделения от носителя «В–50».

Экспериментальный ракетоплан «Х–2»

Проведя первую серию испытаний ракетопланов «Х–1», фирма «Белл» совместно с НАКА и ВВС начали проектирование нового ракетного самолета «Икс–2» («Х–2») для исследований аэро и термодинамических явлений на скорости в 3 Маха. Предполагалось, что постепенно, по мере модернизации, «Х–2» сможет достигнуть высоты в 60 километров.

Первый опытный образец «Х–2» был построен в 1952 году. Он представлял собой моноплан классической схемы (длина — 13,4 метра, высота — 4,13 метра, взлетная масса — 13 000 килограммов) с низкорасположенным стреловидным крылом (размах — 9,76 метра, угол стреловидности — 40°), имеющим острую переднюю кромку.

Крыло оснащено носовыми щитками, расположенными приблизительно на 2/5 длины передней кромки, а также обычными элеронами, снабженными триммерами. Стабилизатор — стреловидный, управляемый, а киль — прямой, с рулем направления.

Фюзеляж в центральной части имел форму, близкую к цилиндрической, а передняя и хвостовая части — конусообразную. На верхней и нижней поверхностях фюзеляжа находились два больших продольных обтекателя, которые закрывали проводку и оборудование системы управления, а также выпускаемую во время приземления лыжу. Крыло, оперение и фюзеляж были выполнены из нержавеющей стали.

Предназначение ракетоплана для полетов на больших скоростях и высотах потребовало разработки безотказного и безопасного способа катапультирования пилота в случае аварии.

В своем выборе конструкторы остановились на варианте отделения всей кабины от самолета. Кабина имела теплоизоляционное покрытие и стационарное переднее остекление, состоящее из двух стекол. Стекла не только сохраняли свои свойства до температуры 540 °C, но и поглощали инфракрасные лучи.

На «Х–2» использовался восьмикамерный ракетный двигатель «XLR–25CW» фирмы «Кертисс-Райт» («CurtissWright») с максимальной тягой 7250 килограммов. Двигатель был оснащен насосами для подачи топлива (этиловый спирт и жидкий кислород), а также оборудованием для запуска, выключения и регулирования тяги во время полета. Емкость топливных баков обеспечивала работу двигателя в течении 2,3–6 минут.

Сначала, как и заведено, в июне 1952 года было выполнено несколько планирующих полетов «Х–2» со специально приспособленного для этой цели бомбардировщика «В–50» и облет с работающим двигателем. Однако вторая попытка полета с запуском двигателя привела к катастрофе. 12 мая 1953 года во время заправки топливных баков опытного ракетоплана в воздухе, когда