Bell X-1: первый пилотируемый полёт на сверхзвуке

Пост опубликован в блогах iXBT.com, его автор не имеет отношения к редакции iXBT.com

Утром 14 октября 1947 года над пустыней Мохаве от модифицированного бомбардировщика B-29 отделился оранжевый самолёт, по форме похожий на пулю. Пилотом в кабине был капитан Чак Йегер, двумя днями раньше сломавший два ребра.

Через несколько минут он стал первым лётчиком, превысившим скорость звука в управляемом полёте. Ракетный двигатель разогнал самолёт до нужной скорости, но для управления на околозвуковом режиме потребовалось особое решение в конструкции хвоста.

Чак Йегер возле Bell X-1
Чак Йегер возле Bell X-1
Автор: U.S. Air Force — Public domain Источник: ru.wikipedia.org

Стена, которой не стало

В 1940-е годы приближение к скорости звука считалось одним из главных вызовов авиации. По мере разгона самолёты начинали вести себя непредсказуемо: управление могло становиться тяжёлым, возникали вибрации, а привычные аэродинамические расчёты переставали давать надёжный результат.

К 1947 году лётные испытания обычных самолётов вблизи скорости звука давали мало надёжных ответов. Аэродинамические трубы для исследования околозвуковых скоростей тоже не всегда позволяли точно воспроизвести условия полёта. Инженерам требовался самолёт, созданный специально для таких испытаний.

Казалось, перед лётчиками выросла невидимая стена: чем ближе самолёт подходил к скорости звука, тем труднее становилось им управлять. Чак Йегер на экспериментальном самолёте X-1 № 46-062, получившем прозвище Glamorous Glennis в честь его жены, преодолел звуковой барьер, достигнув скорости 1,06 Маха — около 1100 км/ч — на высоте примерно 13 километров.

Bell X-1 № 46-062 «Glamorous Glennis» в Национальном музее авиации и космонавтики США
Bell X-1 № 46-062 «Glamorous Glennis» в Национальном музее авиации и космонавтики США
Автор: Ad Meskens Источник: en.wikipedia.org

Пуля с двигающимся хвостом

Bell X-1 создавали специально для исследования полётов на околозвуковых и сверхзвуковых скоростях. Конструкторы взяли за основу форму крупнокалиберной пули .50 BMG (12,7 мм) с характерным гладким оживальным носом: эта геометрия была заведомо проверена на сверхзвуке и гарантировала устойчивость в плотном потоке воздуха.

Самолёт оснастили ракетным двигателем XLR-11 с тягой 26,7 кН, работавшим на спирте и жидком кислороде. Он обеспечивал мощное ускорение, но быстро расходовал топливо, поэтому X-1 поднимали в воздух под фюзеляжем модифицированного бомбардировщика B-29, в районе бомбоотсека, и отделяли от носителя уже на высоте.

Ракетный двигатель XLR-11
Ракетный двигатель XLR-11
Автор: USAF, Общественное достояние Источник: ru.wikipedia.org

Следующей проблемой, которую стоило решить, была управляемость. На околозвуковой скорости ударные волны меняли обтекание крыла и хвостового оперения. Обычный руль высоты мог терять эффективность: усилие на ручке возрастало, а реакция самолёта становилась слабее и менее предсказуемой.

Инженеры Bell предложили решение: вместо того чтобы отклонять только руль высоты, поворачивать весь горизонтальный стабилизатор. Такая конструкция позволяла эффективнее управлять самолётом по тангажу (подъёмом и опусканием носа), особенно на высоких скоростях, когда обычный руль высоты терял эффективность.

Ортографическая схема самолёта Bell X-1
Ортографическая схема самолёта Bell X-1
Автор: NASA — Public domain Источник: en.wikipedia.org

Утро 14 октября — секретный полёт

За два дня до испытания Йегер сломал два ребра, упав с лошади. Он опасался, что врач на базе отстранит его от полёта, поэтому обратился к гражданскому врачу и не сообщил военным медикам о травме. Но боль создавала практическую проблему: Йегер не мог без посторонней помощи закрыть люк кабины. Инженер Джек Ридли отпилил кусок черенка метлы, которым лётчик мог привести в действие защёлку одной рукой.

Вход в тесную кабину располагался с правой стороны перед крылом, утром 14 октября Йегер забрался в неё закрыл люк с помощью приспособления Ридли. Затем модифицированный B-29 с экспериментальным самолётом взлетел и набрал высоту около 7 километров. Там X-1 отделился от носителя, и Йегер запустил ракетный двигатель. Пилот продолжал разгон, пока приборы не показали 1,06 Маха.

Вопреки опасениям инженеров, переход через звуковой барьер не сопровождался сильной тряской: самолёт оставался устойчивым и управляемым.

Экспериментальный самолёт Bell X-1 с ракетным двигателем, бортовой номер 46-062, запечатлён во время испытательного полёта. Именно этот самолёт 14 октября 1947 года стал первым пилотируемым летательным аппаратом, преодолевшим скорость звука (достигнув скорости более 1 Маха)
Экспериментальный самолёт Bell X-1 с ракетным двигателем, бортовой номер 46-062, запечатлён во время испытательного полёта. Именно этот самолёт 14 октября 1947 года стал первым пилотируемым летательным аппаратом, преодолевшим скорость звука (достигнув скорости более 1 Маха)
Автор: NASA — Public domain Источник: en.wikipedia.org

Когда X-1 преодолел звуковой барьер, на земле услышали звуковой удар, похожий на отдалённый гром.

При сверхзвуковом полёте самолёт двигался быстрее, чем распространялись создаваемые им звуковые волны. Вокруг него формировались ударные волны, образовывавшие конус позади самолёта. Когда ударная волна проходила над наблюдателями на земле, резкое изменение давления воспринималось как громкий хлопок.

Это был первый подтверждённый управляемый полёт человека на скорости выше скорости звука.

Результат испытания некоторое время оставался засекреченным. В марте 1948 года ВВС США официально подтвердили достижение Йегера, а в июне разрешили обнародовать информацию о полёте.

Изображение в превью:
Автор: NASA - Public Domain
Источник: commons.wikimedia.org

0 комментариев

Добавить комментарий

Сейчас на главной

Новости

Публикации

Почему в СССР так и не построили 1000-километровую железную дорогу вдоль Урала

В октябре 1950 года советские инженеры оценили строительство железной дороги вдоль восточных предгорий Урала в три миллиарда рублей. По предварительным расчётам предстояло проложить около тысячи...

Китайское поле экспериментов. Фонарик-Франкенштейн с отличной дальнобойностью. Обзор Wurkkos K1

Китайские инженеры сделали настоящего фонарного Франкенштейна, склеив в одном корпусе дальнобойный, налобный и кемпинговый фонарики. Wurkkos K1 имеет 400м дальнобойности, 600люм заливного ближнего...

Зачем на современных судах устанавливают огромные вращающиеся цилиндры

На верхней палубе балтийского парома Copenhagen стоит белый цилиндр высотой с многоэтажный дом. Во время работы его наружная оболочка вращается вокруг неподвижной опоры. Такие установки появились и...

Загрязнение микропластиком меняет цвет Тихого океана — и это уже видно из космоса

Когда речь заходит о Большом тихоокеанском мусорном пятне, обычно представляют скопления крупного плавающего пластика: бутылок, упаковок, рыболовных сетей и обломков контейнеров. Однако основная...

Вагон с пропеллерами подвесили над путями: почему поезд Бенни так и не стал обычным транспортом

На фотографии 1930 года пассажирский вагон напоминает корпус небольшого самолёта. Он находится над обычной железной дорогой, держится за верхнюю направляющую и движется с помощью воздушных винтов....

Огонь сам открывает воду: как появились автоматические пожарные спринклеры

Пожарная труба под потолком долгое время была почти бесполезна без человека. Можно было заранее провести по зданию водопровод, сделать в нём отверстия и даже держать рядом большой запас воды, но...