fbpx

Историю авиации можно разделить на два этапа — период до преодоления звукового барьера и период после него. До середины 1940-х годов самолеты развивали скорость до 950 км/ч, затем начали сталкиваться с так называемым звуковым барьером. Однако и пилоты, и многие инженеры знали, что его можно преодолеть и лететь быстрее. 14 октября 1947 года американский пилот Чак Йегер, пилотирующий экспериментальный Bell X-1, стал первым человеком в истории, преодолевшим звуковой барьер.

Чак Йегер и его Bell X-1
Чак Йегер и его Bell X-1

Начало

В 1930-х годах развитие промышленности позволило очень быстро развить авиацию. Новые технологии позволили создавать более быстрые и прочные машины. Одной из таких технологий был реактивный двигатель, который позволял достигать очень высоких скоростей (около 800-900 км/ч). Хотя первые реактивные самолеты были не очень удачной конструкцией, всего через несколько лет после Второй мировой войны эти машины стали превосходить самолеты с поршневыми двигателями во всех отношениях.

Однако в конце войны летчики, летавшие на самых быстрых самолетах того времени, достигая скорости 800-950 км/ч, все еще сталкивались с необычным и даже ужасающим явлением. Во время полетов в пикировании на огромных скоростях их самолеты начинали вибрировать, а органы управления переставали реагировать на действия пилотов.

Heinkel He 178 - первый турбореактивный самолет
Heinkel He 178 – первый турбореактивный самолет

Многие пилоты погибли, даже не подозревая, что столкнулись с так называемым звуковым барьером. Этот разговорный термин охватывает явления, происходящие во время полетов со скоростью, близкой к скорости звука (предполагается, что скорость звука в воздухе на высоте около 11 км составляет около 1062 км/ч – 1 Мах, хотя на практике это значение зависит от температуры воздуха).

Это явление увлекло авиаконструкторов, поставивших перед собой цель преодолеть преграду. Было известно, что это вполне возможно, поскольку звуковой барьер преодолевали, например, немецкие ракеты Фау-2. Однако проблема заключалась в обеспечении управляемости самолетов.

Messerschmitt Me 262 - первый серийный реактивный истребитель
Messerschmitt Me 262 – первый серийный реактивный истребитель

Исследования новых самолетов, которые должны были преодолеть барьер, проводились параллельно в Германии и Великобритании, тогда как в США до середины 1940-х годов считалось, что преодоление звукового барьера с помощью технологий того времени невозможно. Исследования немцев попали в руки британцев, советов и американцев. Интересно, что, хотя немецкие работы были очень интенсивными (особенно с учетом того, что Германия была первой страной в мире, которая ввела в эксплуатацию реактивный самолет Messerschmitt Me 262), сделанные выводы часто были ошибочными.

Американская программа сверхзвуковых полетов

Американцы отставали в исследованиях сверхзвуковых полетов. Только на рубеже 1943 и 1944 годов Американское агентство National Advisory Committee for Aeronautics (NACA), занимающееся исследованиями в области воздухоплавания, создало группу High Speed ​​Panel, которая совместно с представителями военной авиации (AAF) запустила программу, направленную на изучение возможностей преодоления звукового барьера.

Первоначально она ограничивалась исследованиями в аэродинамических трубах и теоретическими соображениями, но благодаря Джону Стэку, инженеру, работающему в Исследовательском центре Лэнгли, летом 1944 года стала рассматриваться возможность создания экспериментального самолета для преодоления звукового барьера. Уже в конце ноября AAF начала переговоры с представителями авиационных заводов Bell Aircraft и McDonnell Aircraft о конструкции машины.

Наконец, 16 марта 1945 года компания Bell подписала контракт с NACA и AAF на сумму 4,27 миллиона долларов (сейчас около 56,3 миллиона долларов), согласно которому всего за один год она обязалась построить 3 экспериментальных самолета. Программа первоначально получила обозначение MX-524, позже переименована в MX-653, а самолет получил обозначение XS-1 (позже X-1).

Работой над новым самолетом руководил Роберт Дж. Вудс, а в его команду входили Пол Эммонс, Бенсон Хэмлин, Рой Сэндстром и Стэнли Смит. Конструкторы решили, что машина должна быть сконструирована как “крылатая ракета”. В результате фюзеляж длиной 9,5 м получил коническую заостренную носовую часть с невыступающей кабиной и очень тонкие крылья с размахом 8,5 м.

Силовая установка представляла собой ракетный двигатель Reaction Motors XLR-11-RM3, работающий на жидком топливе, в количестве достаточном для полета в течение всего нескольких минут. У X-1 не было дроссельной заслонки, и скорость была увеличена за счет большего количества камер сгорания. Хотя X-1 мог взлетать сам по себе, во время испытаний он всегда запускался в воздух специально модифицированным бомбардировщиком B-29 (JTB-29A), а позже – B-50 (EB-50A).

B-50 Superfortress на испытаниях Bell X-1, первого самолета, преодолевшего звуковой барьер
B-50 Superfortress на испытаниях Bell X-1, первого самолета, преодолевшего звуковой барьер

Первая презентация машины состоялась в декабре 1945 года, а первый полет без двигателя состоялся 25 января 1946 года. С октября испытания продолжались на озере Мюрок Драй, теперь известном как база ВВС Эдвардс. В них участвовали как летчики-испытатели Bell, так и летчики AAF.

Первый полет с запущенным двигателем Х-1 состоялся 9 декабря 1946 года. Тогда за штурвалом был Чалмерс Х. “Слик” Гудлин. Во время этого и нескольких последующих полетов скорость поддерживалась до 0,8 Мах. На основании полученных в ходе них данных был перестроен один из прототипов Х-1 – установлены новые, более тонкие крылья и горизонтальный стабилизатор.

6 августа 1947 года Чак Йегер, молодой ветеран Второй мировой войны, присоединился к группе летчиков-испытателей, летавших на X-1. 29 августа Йегер разогнал X-1 до 0,85 Мах, что не понравилось его начальству, опасающегося потерять машину. Однако полет позволил получить дополнительные, как потом выяснилось, очень полезные знания.

Попасть в X-1 было непросто
Попасть в X-1 было непросто

Чак Йегер — на самом деле Чарльз Элвуд “Чак” Йегер, американский военный летчик, родился 13 февраля 1923 года. Во время Второй мировой войны он сбил 11,5 машин противника, в том числе один самолет Me 262. После войны он стал летчиком-испытателем и установил несколько рекордов скорости и высоты.
На более высоких скоростях стали появляться вибрации, препятствующие набору высоты и горизонтальному полету. Поэтому конструкторы Bell решили перестроить горизонтальные стабилизаторы — вместо элеронов использовали целые подвижные поверхности. Работы были завершены в начале октября, а первый полет был запланирован на 14 октября 1947 года. По просьбе Йегера на самолете был нарисован “Гламурный Гленнис”.

Йегеру не полагалось преодолевать звуковой барьер, но в полете, достигнув скорости около 0,95 млн лет, машина буквально взлетела в воздух. Наблюдатели на земле услышали хлопок (так называемый звуковой удар), и X-1, преодолев звуковой барьер, разогнался до скорости 1,06 Мах (около 1100 км / ч). Таким образом, 14 октября 1947 года Чак Йегер первым в истории преодолел звуковой барьер и стал самым быстрым человеком на Земле.

Новая эра в авиации

Поступок Йегера был огромным успехом, который был немедленно … засекречен. Американцы опасались, что информация о преодолении звукового барьера, особенно о цельноповоротных горизонтальных стабилизаторах, позволит, например, советам построить самолет с аналогичными параметрами. Однако вскоре выяснилось, что и в Великобритании, и в Советском союзе проведенные работы привели также к созданию сверхзвукового самолета, независимо от результатов Америки.

Чак Йегер в своем Bell X-1
Чак Йегер в своем Bell X-1

В конце концов, информация о том, что Йегер преодолел звуковой барьер, стала известна 22 декабря 1947 года благодаря Роберту Б. Хотцу, автору статьи “Bell XS-1 совершает сверхзвуковой полет”, опубликованной в журнале Aviation Week. Интересно, что информация об использовании подвижных горизонтальных стабилизаторов так и не поступила.

Преодоление звукового барьера стало поворотным моментом в истории авиации. Всего за несколько лет крупнейшие производители самолетов в мире начали создавать все более быстрые и быстрые самолеты, и сверхзвуковые полеты перестали быть проблемой.

Прямым следствием преодоления звукового барьера стало создание самого быстрого самолета в истории (SR-71 Blackbird) и отправка человека в космос.

Андрей Бочкарев