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由美國空軍和美國宇航局運營的火箭動力飛機 来自维基百科,自由的百科全书
北美X-15(North American X-15)是一架由北美航空所承製開發的火箭動力實驗機。X-15可能是在貝爾X-1之後,美國空軍/NASA/美國海軍X系列試驗機中最重要的一架。在1960年代,X-15打破了許多速度與高度的記錄,由於其飛行高度到達大氣層的邊緣,為之後的研究提供了重要的資料。它同時也是美國建造的第一個有人亞軌道飛行器。
在整個X-15計劃的飛行項目中,有13架次到達了80公里以上的高度,這是美國空軍所制訂宇宙飛行的標準高度,駕駛這13架次的八名飛行員因此獲得太空人的身份。另外還有兩名飛行員獲頒NASA的太空人之翼勳章。[1]
一些權威的航空學研究者設定的太空的起始高度比美國空軍和NASA的標準高度都低,所以還有許多X-15飛行員也可被視作太空人。在距地球19哩(31公里)的上空是適航大氣層,這裏的環境與太空基本相同,而許多X-15飛行員駕駛飛機都到達此高度以上。
另外還有兩架次(由同一飛行員駕駛)到達國際航空聯合會的宇宙飛行標準高度,即到達62.1哩高度(100公里)。
對機身的請求在1954年12月30日公佈,1955年2月4日公佈對火箭發動機的請求。1955年11月北美航空公司簽訂了製造機身的合約,反應發動機在1956年簽訂了製造發動機的合約。
與其他X系列試驗機一樣,X-15首先是掛在一架B-52機翼下被帶到空中,然後火箭發動機開始工作。它的機身很長且為圓柱形。向後的整流片使機身看起來很平。背部及腹部的楔形垂直尾翼很厚。可收起的起落架包括機鼻起落架和兩個滑橇。初始型X-15A的兩具XLR-11火箭發動機提供36千牛頓推力,後來的XLR-99在海平面提供254千牛頓推力,在最高高度提供311千牛頓。
1958年之前,美國空軍和美國國家航空諮詢委員會(NACA,也就是NASA的前身)的官員提出了軌道運行式X-15(X-15B)的方案,這種X-15將會被一具SM-64納瓦荷式火箭(SM-64 Navaho missile)送入太空。在NACA成為NASA之後這個方案被拋棄,取而代之的是水星計劃。1959年,X-20Dyna-Soar太空滑翔機計劃成為美國空軍軍用載人太空飛行器的優先計劃。X-20計劃在1960年代早期被中止。
X-15的首飛是在1959年6月8日,飛行員為史考特·克勞斯菲爾德(Scott Crossfield),這次飛行實際上是一次無動力滑翔。同年9月17日進行了第一次有動力飛行。1960年11月15日進行了第一次使用XLR-99發動機的飛行。
整個項目中一共建造了三架X-15,它們總共飛了199次,最後一次在1968年10月24日。原計劃是在1968年11月21日,內華達州史密斯蘭奇(Smith Ranch),由威廉·奈特(William J. Knight)進行第200次飛行。技術與天氣的原因使這次飛行被延後了至少六次,直到1968年12月。最後因為天氣原因,此次飛行在1968年12月20日被中止。地面人員將X-15從B-52上拆下,準備將它無限期地儲存起來。一架存放在華盛頓特區的美國國家航空航天博物館,一架存放在俄亥俄州代頓萊特派特森空軍基地(Wright-Patterson AFB)內的國立美國空軍博物館(National Museum of the United States Air Force)。編號56-6672的第三架X-15則是於1967年11月15日墜毀。
一共有12名飛行員駕駛過X-15,包括第一個登上月球的人尼爾·阿姆斯壯和約瑟夫·恩格。
1963年7月和8月,駕駛X-15兩次到達100公里以上高度,成為第一個兩次進入太空的人。
1967年11月15日第三架X-15在下降時開始尾旋,重力加速度到達15G(147 m/s²),飛機在空中解體,殘骸散佈在50平方哩的範圍內,飛行員麥可·亞當斯(Michael J. Adams)不幸在這起意外中犧牲。2004年6月8日,人們在加州蘭茲堡(Randsburg)附近、那架X-15座艙被發現的地方,為他豎立了一個紀念碑。除此之外亞當斯也被追綬太空人之翼(Astronaut Wings)勳章。1991年,他的名字被放入佛羅里達州甘迺迪太空中心的太空人紀念館。
第二架X-15在一次降落事故後被重建,它被加長了約0.74米,機身下加掛了兩個副油箱,而且被進行了隔熱處理。這架新飛機被命名為X-15A-2。它的首飛日期為1964年6月28日,最終設定了一項新的速度記錄:7,274 km/h(4520mph或2021m/s)。
一直到2004年太空船一號(SpaceShipOne)的第三次試飛之前,除了穿梭機以外還沒有飛行器能打破X-15的高度記錄。當然,無人空射火箭,例如「飛馬座」火箭,經常超越X-15的速度與高度記錄。被廣泛報導的X-43A超高音速飛機的新速度記錄,只是無人機新的記錄。這架小得出奇的飛機在2004年11月16日在29公里高度上達到了接近10馬赫的速度(10620km/h或6600mph或2.95km/s)。
在美國,對於一個人要到達怎樣的高度才能被稱為「太空人」兩種說法。美國空軍決定頒給任何到達80公里高的人太空人之翼勳章,但是國際航空聯合會將太空定義在100公里以上的高度。13架次的X-15到達了80公里高,其中兩個架次到達了100公里。駕駛飛機進入與太空環境相似的「適航大氣層」的飛行員們應該得到賞識,也許他們可以作為將來的中級或初級太空人,儘管他們沒有被官方授予「太空人」稱號。
架次 | 日期 | 最高速度 | 高度 | 飛行員 |
---|---|---|---|---|
62 | 1962年6月17日 | 6,167 km/h | 95,940 m | 羅伯特·米高·懷特 |
77 | 1963年1月17日 | 5,918 km/h | 82,810 m | 約瑟夫·艾伯特·沃克 |
87 | 1963年6月27日 | 5,512 km/h | 86,870 m | 羅伯特·A·拉什沃斯 |
90 | 1963年7月19日 | 5,971 km/h | 106,010 m | 約瑟夫·艾伯特·沃克 |
91 | 1963年8月22日 | 6,106 km/h | 107,960 m | 約瑟夫·艾伯特·沃克 |
138 | 1965年6月29日 | 5,523 km/h | 85,527 m | 約瑟夫·恩格 |
143 | 1965年8月10日 | 5,713 km/h | 82,601 m | 約瑟夫·恩格 |
150 | 1965年9月28日 | 6,006 km/h | 90,099 m | 約翰·B·麥凱 |
153 | 1965年10月14日 | 5,720 km/h | 81,230 m | 約瑟夫·恩格 |
174 | 1966年11月1日 | 6,035 km/h | 93,543 m | Bill Dana |
190 | 1967年10月17日 | 6,206 km/h | 85,500 m | Pete Knight |
191 | 1967年11月15日 | 5,745 km/h | 81,080 m | Michael J. Adams† |
197 | 1968年8月21日 | 5,541 km/h | 81,530 m | Bill Dana |
†墜毀
架次 | 日期 | 最高速度 | 高度 | 飛行員 |
---|---|---|---|---|
45 | 1961年11月9日 | 6,587 km/h | 30,968 m | 尼爾·阿姆斯壯 |
59 | 1962年6月27日 | 6,605 km/h | 37,704 m | 約瑟夫·艾伯特·沃克 |
64 | 1962年7月26日 | 6,420 km/h | 30,145 m | 尼爾·阿姆斯壯 |
86 | 1963年6月25日 | 6,294 km/h | 34,077 m | 約瑟夫·艾伯特·沃克 |
89 | 1963年7月18日 | 6,317 km/h | 31,943 m | Robert A. Rushworth |
97 | 1963年12月5日 | 6,466 km/h | 30,785 m | Robert A. Rushworth |
105 | 1964年4月29日 | 6,286 km/h | 30,968 m | Robert A. Rushworth |
137 | 1965年6月22日 | 6,338 km/h | 47,518 m | John B. McKay |
175 | 1966年11月18日 | 6,840 km/h | 30,145 m | Pete Knight |
188 | 1967年10月3日 | 7,274 km/h | 58,552 m | Pete Knight |
飛行員 | 隸屬於 | 飛行 次數 |
在美國空 軍進行的 太空飛行 |
在國際航空 協會進行的 太空飛行 |
最高 馬赫數 |
最高 速度 (km/h) |
最高 高度 (m) |
---|---|---|---|---|---|---|---|
邁克爾·詹姆斯·亞當斯†† | 美國空軍 | 7 | 1 | 0 | 5.59 | 6,151 | 81,077 |
尼爾·阿姆斯壯 | NASA | 7 | 0 | 0* | 5.74 | 6,420 | 63,246 |
Scott Crossfield | 北美航空 | 14 | 0 | 0 | 2.97 | 3,154 | 24,725 |
Bill Dana | NASA | 16 | 2 | 0 | 5.53 | 6,272 | 93,543 |
約瑟夫·恩格 | 美國空軍 | 16 | 3 | 0* | 5.71 | 6,257 | 85,527 |
Pete Knight | 美國空軍 | 16 | 1 | 0 | 6.70 | 7,274 | 85,496 |
John B. McKay | NASA | 29 | 1 | 0 | 5.65 | 6,217 | 90,099 |
福里斯特·S·彼得森 | 美國海軍 | 5 | 0 | 0 | 5.3 | 5,794 | 31,029 |
Robert A. Rushworth | 美國空軍 | 34 | 1 | 0 | 6.06 | 6,466 | 86,868 |
Milt Thompson | NASA | 14 | 0 | 0 | 5.48 | 5,993 | 65,258 |
約瑟夫·艾伯特·沃克 | 美國空軍 | 25 | 3 | 2 | 5.92 | 6,605 | 107,960 |
羅伯特·米高·懷特 | 美國空軍 | 16 | 1 | 0 | 6.04 | 6,587 | 95,936 |
† Iven Kincheloe上尉在1957年9月被選中成為空軍的X-15試飛員(Bob White上尉作為他的替補),但是在X-15試飛前的一次F-104事故中犧牲。
††在第191架次中犧牲。
*這兩名飛行員在離開X-15計劃後到達了100公里高(尼爾·阿姆斯特朗在雙子星座計劃和阿波羅計劃中進入太空,而約瑟夫·恩格則是在穿梭機計劃中達成)。