Самым важным результатом было то, что мы узнали многие вещи, которые в дальнейшем помогли нам летать на самолетах с еще большими скоростями. Маленький Х-1 навсегда оставил свой след в небе. Полученный нами опыт техники управления самолетами при полетах на больших скоростях помог другим пилотам, которые шли вслед за нами по этому же пути. Поэтому, совершая свою последнюю на Х-1 посадку, я чувствовал себя вполне удовлетворенным. Мы, небольшая группа пилотов, которые первыми освоили высокоскоростные самолеты с ракетными двигателями, внесли значительный вклад в развитие мировой авиации. Я лично получил опыт, который очень пригодился мне во время испытательных полетов на новом самолете Х-2 фирмы «Белл», который вскоре поступил в наше распоряжение.
ГЛАВА 10 Самолет Х-2
Вопрос о создании ракетного самолета Х-2 был поднят в октябре 1945 года. Фирма «Белл эйркрафт» обратилась к ВВС с предложением провести исследовательскую работу по созданию высокоскоростного самолета со стреловидным крылом. Новый самолет в отличие от самолета Х-1 с прямым крылом, над созданием которого работа велась уже в течение года, должен был иметь крылья, скошенные назад под углом 35° от фюзеляжа. За пять месяцев до этого в Европе были захвачены секретные немецкие документы с данными исследований об эффективности стреловидного крыла. Они были вывезены в США для возможного их использования при создании новых послевоенных реактивных самолетов. В немецких исследованиях указывалось, что самолет со стреловидным крылом может летать намного быстрее обычных самолетов, так как он обладает меньшим лобовым сопротивлением, а именно оно, как мы уже знали из собственного опыта, представляло серьезную проблему для реактивных самолетов, имеющих большую скорость. Теория стреловидного крыла была вскоре применена на практике, и у нас появились такие самолеты, как истребитель F-86 фирмы «Норт америкен» и бомбардировщик В-47 фирмы «Боинг». Эти самолеты оказались настолько хорошими, что и сейчас, 12 лет спустя, они все еще являются основой наших ВВС. Фирма «Белл» предложила снабдить самолет со стреловидным крылом ракетным двигателем, что еще более увеличило бы его скорость. Так возникла идея создания Х-2, который побил все существовавшие рекорды скорости и высоты, установленные пилотируемыми самолетами.
На ВВС это смелое предложение произвело большое впечатление; в то же время никто не сомневался в том, что фирма «Белл» способна справиться с этой сложной задачей. Четыре месяца спустя Пентагон заключил с фирмой договор, и она начала работу над созданием планера самолета, а также над ракетным двигателем для него. Согласно договору, фирма «Белл» должна была создать самолет, который бы мог подниматься на такую высоту, которой не достигал ни один самолет, снабженный двигателем.
Это было в феврале 1946 года, в то время когда я приехал в Райт-Филд для работы в качестве летчика- испытателя. Поскольку впоследствии моя судьба оказалась тесно связанной с самолетом Х-2, интересно, оглянувшись назад, отметить, что и моя и его карьера, если можно так выразиться, начинались в одно и то же время.
В создании нового самолета участвовали в основном четыре инженера фирмы «Белл»: Боб Стэнли, который в то время был главным инженером фирмы; Стэн Смит — главный инженер проекта; Пауль Эмменс, главный аэродинамик, и Боб Лэпп, позже назначенный инженером проекта. Стэн Смит руководил разработкой проекта самолета, а Лэпп, его помощник, — изготовлением опытного образца. Поскольку эти два инженера работали над самолетом с — самого начала, можно сказать, что именно благодаря им Х-2 получил впоследствии столь высокую оценку.
Создавая Х-2, фирма «Белл» встретилась с невероятными трудностями. В то время еще не существовало ни одного самолета с ракетным двигателем, не было ни одного самолета, который летал бы со сверхзвуковой скоростью. В 1946 году рекорд скорости, установленный полковником Альбертом Бойдом, равнялся 997 км/час. Стреловидное крыло существовало только на бумаге. Ничего не было известно о проблеме нагрева самолета на больших скоростях, с которой, как ожидали, столкнется самолет Х-2. Никто не мог сказать, будет ли управляем самолет на сверхзвуковых скоростях и какова должна быть форма рулей управления. Словом, никто не знал, как строить новый самолет.
Несмотря на все эти трудности, инженеры фирмы «Белл» начали исследовательскую работу. Они испытывали в аэродинамической трубе модели разнообразных форм, наблюдая за тем, как эти модели ведут себя на различных скоростях. Они создали крыло, достаточно тонкое, чтобы самолет мог летать на сверхзвуковых скоростях, и в то же время достаточно прочное, чтобы выдерживать большие нагрузки. Им нужно было создать такую конструкцию хвостового оперения, которая при небольших размерах была бы прочнее и в то же время могла бы обеспечить устойчивость самолета при полете на сверхзвуковых скоростях. Они должны были оборудовать самолет бустерной системой управления, хотя в то время самолеты не имели соответствующего источника питания для нее. Поскольку расход топлива ракетного двигателя очень велик, перед конструкторами стояла задача разместить 6000 л топлива в самолете, длина которого была ограничена 12 м. При этом было необходимо обеспечить подачу топлива в камеры сгорания двигателя под давлением.
Перед инженерами стояла задача создать такую герметическую кабину, которая обеспечивала бы безопасный подъем на небывалую высоту — более 30 000 м., где, по существу, нет воздуха, а температура близка к абсолютному нулю 1*. На случай аварии на такой высоте конструкторы самолета должны были предусмотреть средства для спасения летчика. В то же время им нужно было создать двигатель, достаточно мощный, чтобы приводить в движение крейсер, и в то же время достаточно легкий, чтобы быть установленным на самолете, чистый вес которого 5400 кг. Хотя инженеры фирмы «Белл», учитывая все требования, создали самолет Х-2, они все же не знали, как он себя поведет в воздухе.
Вследствие сложности всех этих, а также целого ряда других проблем ВВС решили привлечь к работе еще одну фирму. В конце 1946 года фирме «Кэртис Райт» в Вуд-Ридже были поручены разработка и создание ракетного двигателя. Такое решение было правильным, так как фирме «Белл» хватало работы по созданию планера самолета.
В начале 1947 года в результате продувки модели самолета Х-2 в аэродинамической трубе лаборатории Национального консультативного комитета по авиации в Лэнгли-Филд выяснилось, что на больших скоростях элероны неэффективны и не обеспечивают поперечного управления самолетом. Фирме «Белл» пришлось изменить конструкцию крыла. Затем наступил трудный период разработки методов использования в самолете новых металлов, длившийся в течение двух лет, начиная с 1947 года. Если бы даже были решены все проблемы, по-прежнему оставался бы неразрешенным вопрос о тепловом барьере, который и заставлял инженеров искать такие металлы, которые могли бы выдержать сильный нагрев самолета во время полета на огромной скорости. Алюминий, обычно применявшийся в самолетах, становится мягким уже при 370 °C, то есть при той температуре, до которой, как предполагалось, будет нагреваться самолет Х-2. В то же время более твердые металлы, как, например, нержавеющая сталь, никогда не использовались при строительстве современных скоростных самолетов. Только в 1949 году были разработаны методы применения новых металлов, которые позволили продолжать работу по созданию нового самолета.
Результатом этой многолетней работы явилось создание самолета, на котором впервые в мире был установлен ракетный двигатель с регулируемой в полете тягой, что позволяло пилоту изменять скорость самолета, не выключая двигателя. Подача топлива в двигатель производилась под давлением.
Крылья самолета были изготовлены из нержавеющей стали, а фюзеляж из К-монель-металла, сплава меди и никеля. Эти сплавы могли выдерживать температуру 400 °C, до которой, как предполагалось, Х-2 мог нагреваться во время полета. В качестве топлива в двигателе использовался спирт, а окислителем служил жидкий кислород, который кипит при температуре -185°. Таким образом, при полете на предельной скорости температурный перепад между наружной обшивкой самолета и стенкой кислородного бака был равен 585 °C.