Первый человек. Жизнь Нила Армстронга
Шрифт:
После более чем 30 полетов-«прыжков» на F-104 Нил Армстронг семь раз летал на Х-15 до того, как попал во второй набор астронавтов в сентябре 1962 года. Нил никогда не поднимался выше 89 км, но 20 апреля 1962 года во время шестого полета на Х-15 он добрался примерно до 63 км.
Если оглянуться назад, то движение аэронавтики от дозвуковых скоростей к трансзвуковым, а затем – и к сверхзвуковым и гиперзвуковым скоростям (и еще быстрее – к сверхвысокой скорости) кажется неизбежным. Как начавшаяся холодная война вылилась в форму атомного противостояния между Соединенными Штатами и Советским Союзом, так и самый большой всплеск «гиперзвукового энтузиазма» связан с разработкой межконтинетальной баллистической ракеты (МБР), вооруженной ядерной боеголовкой. Тем не менее те, для кого аэронавтика все еще означала пилотируемые крылатые самолеты, более всего стремились разработать снабженный
Экспериментальные исследовательские самолеты с ракетным двигателем запускались с воздуха. Впервые Армстронг пилотировал такой аппарат 15 августа 1957 года – это был его первый контрольный полет на модифицированном Х-1В, поднявшимся на высоту 18,3 км. Хотя для Армстронга это оказалась самая большая высота, до которой он добирался, на этой отметке динамическое давление было еще недостаточно низким, чтобы проверить систему реактивного управления.
Во время посадки аппарата «отказало» носовое шасси. Согласно официальному докладу Нила Армстронга, он «по невнимательности коснулся земли на скорости 315 км/ч [35] вначале носовым колесом». «На самом деле оно не отказало, – признал Нил. – Я его сломал. Я садился на дно озера, и это было вполне нормально. Но при касании самолет начал подпрыгивать, и после нескольких прыжков крепежные элементы носового колеса сломались. Конечно, я чувствовал себя ужасно, но мое настроение немного улучшилось после того, как я узнал, что это был тринадцатый или четырнадцатый раз, когда [из-за геометрической формы. – Прим/ авт.] это происходило с самолетами [серии Х-1. – Прим. авт.]».
35
Приборная воздушная скорость. – Прим. авт.
Второй полет на Х-1В 16 января 1958 года был досрочно прекращен по техническим причинам. Десятилетний к тому времени Х-1В летал только еще один раз – 23 января 1958 года, когда Армстронг и Стэн Бутчарт запустили с воздуха пилота Джека Маккея для набора высоты в 16,8 км. Ему не удалось достаточно замедлить самолет на вершине траектории, чтобы проверить систему реактивного управления. Сразу после полета Маккея механики обнаружили не поддающиеся ремонту трещины в баке жидкого кислорода ракетного двигателя, что положило конец всей программе Х-1В.
Сверхзвуковые реактивные самолеты отличались от своих более медленных предшественников конструкцией своих относительно более коротких стреловидных крыльев, более компактной формой и гораздо большей концентрацией массы в фюзеляже. Неожиданно эта необычная геометрия создала некоторые достаточно серьезные проблемы с аэродинамикой, известные как «инерционное взаимодействие при выполнении маневра крена» («дивергентное движение крена» или «апериодически нарастающее движение крена»).
Когда Армстронг начал работать в Летно-исследовательской станции высоких скоростей летом 1955 года, ни одна проблема не привлекала большего внимания, чем инерционное взаимодействие. Она не только представляла опасность для F-100, но и угрожала D-558-2, Х-2 и новейшему исследовательскому самолету NACA Douglas Х-3. Длинный, грациозный летательный аппарат в форме дротика, который приобрел славу выглядящего самым быстрым из всех когда-либо созданных, Х-3 Stiletto имел проблемы с инерционным взаимодействием во время резких маневров с вращением вокруг продольной оси, из-за чего внезапно терял управляемость. Построенный для скорости в 2 Маха, Х-3 едва был способен достичь 1,2 Маха, потому что его так и не оснастили двигателями достаточно большой тяги, необходимой для более высоких скоростей. В мае 1956 года всего после двадцати полетов NACA списало самолет. Тогда все внимание обратилось к F-100. Было быстро найдено решение – добавить гораздо более крупный хвост. Тогда, летая на F-10 °C собственной модификации, NACA проверило новое оборудование для автоматического управления, в котором демпфирование колебаний тангажа использовалось как средство снизить дивергенцию вращения вокруг вертикальной оси, чтобы решить проблему инерционного взаимодействия в большинстве случаев. 7 октября 1955 года Армстронг был назначен на этот самолет и в следующие два года пилотировал его в ходе множества вылетов по программе испытаний.
Эта частично автоматизированная система управления полетом, которую Армстронг помогал разработать для F-100, была одной из первых систем с «компенсацией по сигналам обратной связи». В сущности, идея состояла в том, что плоскости управления летательного аппарата (элероны, руль направления, руль высоты и т. д.)
36
Национальное агентство по аэронавтике и исследованию космического пространства (National Aeronautics and Space Administration) стало организацией-наследником NACA, упраздненного в 1958 году (см. ниже), поэтому упоминается автором здесь в связи с событиями позднейшего времени. – Прим. пер.
Летно-исследовательская станция высоких скоростей NACA практически изобрела пилотажные тренажеры-симуляторы, изначально для научных целей. В 1952 году комитет NACA убедил военно-воздушные силы купить аналоговый компьютер, который его инженеры превратили в основу для летного тренажера. К тому времени, когда Армстронг прибыл на авиабазу Эдвардс, пилотажные симуляторы уже внесли значительный вклад во многие исследовательские программы, а особенно в проекты Х-1В и Х-2, и последний из них NACA хотел получить у ВВС после окончания испытательных полетов. К несчастью, трагическая катастрофа Х-2, причины которой так и не удалось установить, не позволила осуществиться желанию NACA. В своем первом полете на этом аппарате летчик-испытатель ВВС Мельбурн Апт с позывным «Мел» утратил управление из-за инерционного взаимодействия, и самолет закрутило в череде расширяющихся бочек. Апт отчаянно боролся, пытаясь вернуть аппарат под контроль, но ему это не удалось. Единственным выходом было катапультироваться. И хотя после отстрела тормозной парашют капсулы раскрылся, ее основной парашют не сработал.
Апт попытался покинуть падающую капсулу, но ему не хватило времени. Капсула с пилотом внутри врезалась в твердый сланец бомбардировочного полигона базы Эдвардс, а остатки Х-2 упали за три километра от этой точки. В этом полете Мел Апт побил рекорд, став на тот момент пилотом самого быстрого самолета, втрое превысившего скорость звука, но гибель Апта вытеснила все мысли о рекордах и достижениях. Все думали о том, что произошло с Мелом, с его самолетом и почему такое могло случиться. Впоследствии, как вспоминал Нил, будущим пилотам Х-15 показывали, и не один раз, снятый при помощи скоростной фотокамеры, установленной в кабине Х-2 позади пилота, фильм о гибельном полете Апта.
Случившаяся трагедия подтолкнула NACA к решению развивать экспериментальные тренажеры. В «Сим-лаборатории» Нил узнал, «что существует много способов создать ошибки в программе. Часто сигналы на выходе измерительных приборов неправильно передавались через приборную механическую цепь, поэтому приборы не точно воспроизводили движение самолета. Я обнаружил, что такое случается, и гораздо позже, в Хьюстоне, и всегда, переходя к новому тренажеру-симулятору, тратил некоторое время на то, чтобы проверить точность его реакций». Армстронг, возможно, провел на тренажерах больше времени, чем любой другой летчик на авиабазе Эдвардс, набирая на них необходимый опыт, наблюдая и чувствуя результаты тренировок, «всегда изучая и воспринимая новую информацию и потенциально полезные методики».
NASA, Национальное агентство по аэронавтике и исследованию космического пространства, появилось 1 октября 1958 года как итог принятия администрацией президента Эйзенхауэра Национального закона США 1958 года об аэронавтике и исследовании космического пространства: комитет аэронавтики NACA при этом формально прекращал свое существование, но фактически становился ядром формирования новой организации. Армстронг стал одним из первых летчиков-испытателей NACA/NASA, которые прошли через «пытку» принадлежащей
ВМС центрифуги в Джонсвилле. Смысл этой «карусели» был том, «чтобы понять, не окажут ли те ускорения, которые ты испытаешь при старте летательного аппарата с ракетным двигателем, отрицательного эффекта на твою способность выполнять точную работу при выводе аппарата на орбиту». Армстронг так объяснил цель исследований: «Мы выдвинули гипотезу, что будет возможно пилотировать аппарат при выводе на орбиту – что вертикально запущенная ракета может быть вручную доведена до орбиты без всякой необходимости в автопилоте или каком-то еще дистанционном управлении».