揭秘X-15：飞越太空边缘的传奇飞机
揭秘X-15：飞越太空边缘的传奇飞机
1967年10月3日，美国加利福尼亚州莫哈韦沙漠上空，一架编号为X-15A-2的试验机正在创造历史。在飞行员威廉·J·奈特的操控下，这架火箭动力飞机达到了惊人的6.72马赫（约7,274公里/小时）的速度，创造了有人驾驶有翼飞行器的非官方速度记录。这一纪录直到1981年4月14日哥伦比亚号航天飞机重返大气层时才被打破。
这架神奇的飞机就是X-15，一款由NASA和美国空军联合研发的高超音速火箭动力飞机。它不仅创造了速度纪录，还以108,000米（354,200英尺）的高度纪录，成为人类驾驶飞机飞得最高的壮举之一。这个高度已经接近太空的边缘，远远超过了普通飞机的飞行高度。
X-15项目始于1952年，当时美国国家航空咨询委员会（NACA，NASA的前身）决定研究飞行高度在12至50英里（约19至80公里）之间、马赫数在4至10之间的飞行。1955年，美国空军选择了北美航空公司（NAA）来建造三架X-15高超音速飞机。1958年10月1日，新成立的NASA继承了NACA的项目，X-15项目正式成为NASA、美国空军和美国海军的联合项目。
X-15的设计充满了创新和挑战。为了承受高超音速飞行和再入时的高温，X-15的外壳采用了当时新推出的Inconel-X镍铬合金。这种合金具有优异的耐热性能，能够在极端条件下保持结构完整性。
X-15的动力系统是其能够达到如此高速的关键。它装备了XLR-99火箭发动机，最大推力达57,000磅（约258千牛）。这种发动机使用液态氧和液态氨作为推进剂，能够在短时间内产生巨大的推力。然而，由于发动机的开发延迟，早期的X-15试飞使用了八台较小的XLR-11发动机，总推力仅为16,000磅（约71千牛）。
在大气层外，传统的气动控制面无法工作，因此X-15采用了独特的姿态控制系统。它使用弹道控制系统推进器来控制飞机在近真空环境中的姿态，确保飞行员能够在极端条件下保持对飞机的控制。
X-15的飞行任务极具挑战性。典型的飞行过程包括以下几个阶段：
运载起飞：X-15被挂在一架经过改装的B-52同温层堡垒轰炸机的机翼下，由B-52将其带到约45,000英尺（约13,700米）的高度。
分离点火：在预定高度，X-15与B-52分离，飞行员立即启动火箭发动机。
爬升加速：发动机全功率工作，推动X-15迅速爬升并加速。在短短8到12分钟内，飞机就能达到其最大速度和高度。
无动力滑翔：发动机燃料耗尽后，X-15变成了一架巨大的滑翔机。飞行员需要依靠高超的飞行技巧，将这架34,000磅（约15,400公斤）的庞然大物安全降落在犹他州温德沃空军基地或爱德华兹空军基地的罗杰斯干湖着陆区。
X-15项目取得了巨大的成功。从1959年9月17日的首次动力飞行到1968年12月的最后一次飞行，12名飞行员共完成了199次任务。这些飞行不仅创造了多项世界纪录，还为后来的航天飞机计划提供了宝贵的数据和经验。
X-15项目的影响远不止于此。它推动了材料科学、推进系统和飞行控制技术的发展，为后来的航天飞机设计奠定了基础。X-15的飞行数据和经验被用于开发航天飞机的热防护系统、姿态控制系统和再入大气层的飞行轨迹规划。
X-15项目虽然已经结束多年，但它在航空史上的地位不可动摇。它不仅是人类探索太空边缘的先驱，更是航空技术发展的重要里程碑。正如NASA所说：“X-15项目是20世纪最成功的飞行研究计划之一，它为后来的航天飞机计划和其他高超音速飞行器的发展铺平了道路。”