Первый человек. Жизнь Нила Армстронга

Хансен Джеймс

В эксперименте принимала участие команда из семи летчиков: Армстронг, Стэн Бутчарт и Форрест Питерсен с позывным «Пит» из Летно-испытательного центра NASA (бывшей Летно-исследовательской станции высоких скоростей NACA), еще два пилота NASA (из Лэнгли и Эймса) и два пилота ВВС. Лежа на спине, прочно пристегнутые к сиденьям, разработанным отдельно для каждого летчика и повторяющим его контуры тела в противоперегрузочном костюме, Армстронг и его товарищи словно прошли через соковыжималку. Летчики, головокружительно вертящиеся на конце «руки» длиной 13,72 м, прошли через воздействие всех возможных сил, напряжений и любых условий полета. При самой большой скорости и угле вращения они испытывали ускорение до 15 g. Всего несколько пилотов смогли перенести такое высокое ускорение, и Армстронг был одним из них. Юджин Уолтман, один из технических специалистов Летно-испытательного центра, вспоминал, что Армстронг сказал: при 15 g от головы так отливала кровь, что он мог отчетливо видеть только один из приборов на панели, имитирующей приборную панель кабины самолета. Нил вспоминал: «Мы убедили по

крайней мере себя – не думаю, что нам удалось убедить других, – что это вполне посильная задача – осуществлять управление стартующим летательным аппаратом или взлетающим самолетом при таком уровне ускорения!» Совместно с инженерами Летно-испытательного центра Эдом Холлеманом и Биллом Эндрюсом Армстронг составил для NASA доклад, где описывались вызывающие удивление результаты. Многие люди в аэрокосмическом сообществе сомневались в том, что ускорение до 8 g на самом деле оказывает очень малое воздействие на способность пилота управлять полетом, пока это не было доказано в ходе программ Х-15 и Mercury. Позже Армстронг вернулся в Джонсвилль, чтобы отрабатывать траектории входа Х-15 с различными установками системы управления полетом.

Но ключевым элементом подготовки к полетам на Х-15 стал электронный тренажер-симулятор. Было создано два основных тренажера Х-15. Оба они являлись аналоговыми вычислительными машинами, потому что цифровые компьютеры оставались все еще слишком медленными, чтобы делать что-либо в режиме реального времени. Компания North American построила тренажер под названием XD, который являлся собственностью компании и находился там, где сейчас расположена южная часть международного аэропорта Лос-Анджелеса. Армстронг бывал там несколько раз, чтобы провести сеансы тренировок со всеми доступными шестью степенями свободы. Как вспоминал Дэй, во время полета на R4D Нил все время запрашивал заход на посадку по приборам в аэропорту Лос-Анджелеса. «Мы сделали несколько снижений, практически заходов на посадку. Мы поднимались на высоту 760–900 м и делали заходы под разным углом атаки, а потом составили график зависимости максимального динамического давления от угла атаки. Получилась прямая линия, для которой существовало специальное уравнение. И Нил на практике понял, что в этом случае у него будут проблемы».

Под руководством Дика Дэя NASA построило на авиабазе Эдвардс тренажер-симулятор Х-15, который повторял кабину самолета. По словам Армстронга, эта машина «возможно, была лучшим симулятором из всех, созданных в то время, с точки зрения точности и надежности». Во время подготовки к каждому из своих семи полетов на Х-15 он проводил от 50 до 60 часов на этом тренажере.

«Настоящий полет на Х-15 занимает всего десять минут, и, как правило, на тренажере нет возможности провести посадку, – объяснял Нил. – Ты просто имитируешь полет без взлета и посадки, и занимает это буквально пару минут. Мы составили небольшую команду: пилот, один из инженеров-исследователей и один из ребят из компьютерной группы, – и я, например, говорил: “Вот что мы хотим сделать”, а они брали все данные, какие у нас были, загружали их и искали, чему мы можем из них научиться. И тут ты начинал в каком-то роде понимать проблему».

Удивительно, как быстро шло развитие программы Х-15. Всего лишь через год после начала строительства в сентябре 1957 года первый летательный аппарат сошел с заводского конвейера. Шесть месяцев спустя, в марте 1959-го, прошел первый учебный полет, при котором летательный аппарат был закреплен на фюзеляже самолета-носителя, а еще через три месяца – первое летное испытание в режиме планирования. 17 сентября 1959-го, менее чем через четыре года после начала проекта, Скотт Кроссфилд повел самый сложный из всех когда-либо созданных, принципиально новый летательный аппарат в его первый активный полет. Испытания в аэродинамической трубе показали, что Х-15 на низкой скорости имеет очень низкое аэродинамическое качество, то есть развивает очень маленькую подъемную силу. Когда его ракетные двигатели прекращали работать, Х-15 шел вниз быстро и круто. Обычные методы посадки с неработающим двигателем были к нему неприменимы. С лета 1958 года Армстронг проверял заходы на посадку с низким аэродинамическим качеством, «в различной комбинации используя воздушные тормоза и закрылки». Продолжалось это до 1961 года.

У каждого участника программы Х-15 сложилось свое мнение о лучшем способе захода на посадку. Армстронг и другие пилоты NASA предложили вариант, который, по их мнению, давал больше гибкости. По словам главного инженера проекта Юджина Матранга, «наш метод включал в себя спуск с начальной высоты 12,2 км по спирали с поворотом на 360° по азимуту» прямо над желаемым местом касания на взлетно-посадочной полосе. С этой «высокой» ключевой позиции летчик переходил на крен в 35 градусов (обычно налево), поддерживая скорость самолета в пределах от 458 до 555 км/ч. Приблизительно на высоте в 6 км, выполнив примерно половину поворота по спирали, Х-15 добирался до «низкой» ключевой позиции. В этой точке аппарат летел в направлении, противоположном взлетно-посадочной полосе, и находился примерно в 6,5 км на траверзе от точки касания. С этой низкой точки продолжался поворот на следующие 180 градусов, пока Х-15 не оказывался на одной прямой со взлетно-посадочной полосой на расстоянии 8 км от нее. Скорость спуска по спирали в среднем составляла чуть больше 3,2 км в минуту, что означало, что понадобится примерно три минуты, чтобы добраться от «высокой» ключевой позиции до точки, где Х-15 был готов перейти непосредственно к посадке.

Чтобы определить, где нужно начинать выравнивание, Армстронгу и Уокеру пришлось прибегнуть к далекому от точности

объяснению «Я так чувствую». В этом случае Матранга понимал: «Мы пытались разработать математические модели для того, чтобы определить начальную точку, и этого просто нельзя было сделать. Это нечто такое, что летчики с собственным опытом знали интуитивно, и от полета к полету оно могло очень значительно отличаться». После того как Кроссфилд сломал хвостовую часть самолета при сильном ударе во время посадки, North American приняла на вооружение метод снижения по спирали, который разработали Армстронг и его товарищи. Спиральное снижение, разработанное в NASA, стало стандартным методом. Более того, основа этого метода, разработанного в Летно-испытательном центре, использовалась гораздо позже, в программе испытания аппаратов типа «несущий корпус», и прекрасно сработала для программы Space Shuttle. Армстронг написал в соавторстве две работы об исследованиях низкого аэродинамического качества при посадке, а также ряд других научных статей на различные темы.

До того как North American передала Х-15 своим партнерам – NASA и ВВС, – Кроссфилд летал на нем тринадцать раз. Армстронг наблюдал все его полеты, какие только мог. Два из них проходили на самолете номер один, остальные – на номере два. Самая высокая скорость, которой достиг Кроссфилд, составила 2,9 Маха, самая большая высота – 27 км, самое большое расстояние перелета – свыше 184 км.

Впервые Армстронг поднялся в воздух на Х-15 30 ноября 1960 года. До этого он дважды летал на самолете сопровождения. Всего Нил шесть раз работал в качестве сопровождающего Х-15. Гораздо чаще Армстронг оказывался в диспетчерском центре авиабазы Эдвардс, ведя переговоры с пилотом и отслеживая показания радара и телеметрию. Последний раз он летал на самолете сопровождения 29 июня 1962 года, когда его коллега по NASA Джек Маккей шел на самолете номер два на скорости около 5 Махов. В большинстве полетов Х-15 было задействовано четыре самолета сопровождения. При дальних расстояниях добавлялся пятый самолет.

30 ноября 1960 года Армстронг сидел в кабине самолета номер один высоко над высохшим озером Розамонд и с нетерпением дожидался своего первого воздушного старта на Х-15. Самолетом-носителем В-52 управляли майор Роберт Коул и майор Фитцхью Фултон. Сопровождали Нила Джо Уокер, лейтенант-коммандер Форрест Питерсен и капитан Уильям Луни. В целом это был двадцать девятый полет по программе Х-15, семнадцатый для самолета номер один и седьмой полет пилота NASA.

Нил управлял ракетопланом первый раз, так что целью полета 1-18-31 ставилось просто ознакомить летчика с системой управления, но в полете на Х-15 простым не может быть ничего. Нил провел на тренажерах Х-15 сотни часов, но в настоящем полете все оказалось совсем по-другому. «Когда ты одет в этот гермокостюм и за тобой захлопывается крышка люка, ты попадаешь в очень, очень замкнутый мир. Козырек лобового стекла прилегает так плотно, что ты едва можешь рассмотреть внутренности кабины». Выглядывая из-под козырька, Нил вообще не мог толком увидеть аппарат, на котором летит. «Когда ты оказываешься в такой ситуации, ощущаешь значительное напряжение, хотя и знаешь, что такое уже делали. Все остальные смогли с этим справиться, значит, должен справиться и ты. Тем не менее приходится поднапрячься».

На высоте 13,7 км Фитцхью начал отсчет, который позже будет принят при космических стартах: «Десять секунд. Стартовые огни включены. Пять, четыре, три, два, один, пуск!» Армстронгу уже приходилось стартовать с воздуха на Х-1В, но пуск Х-15 происходит куда более резко, с громким лязгом. Затем перед пилотом сразу же стоит трудная задача запуска ракетного двигателя.

На ракетоплане Нила стоял двигатель XLR-11, сделанный компанией Reaction Motors. XLR-11 состоял из двух отдельных ЖРД, расположенных друг над другом. Каждый из них был четырехкамерным, каждая камера давала 680 килограмм-сил тяги [37] . Но камера номер три верхнего (первого) двигателя не зажглась, снизив общую тягу до 4763 кгс. Даже если бы не работало четыре камеры, аппарат все равно мог бы лететь, хотя тогда ему пришлось бы оставаться неподалеку от базы и немедленно перейти к развороту на постоянной высоте, предшествующему посадке. Коллега Нила летчик-испытатель Джек Маккей велел Нилу «продолжать и придерживаться первоначального плана полета».

37

Всего 5443 кгс. – Прим. авт.

Если не считать отказа третьей камеры в верхнем двигателе, то первый полет Армстронга на Х-15 прошел без происшествий. После того как аппарат перешел в горизонтальный полет на высоте 11,4 км, Нил начал набирать высоту под углом восемь градусов, добрался до 14,9 км, а потом двинул ручку управления от себя, то есть опустил нос. Его максимальная скорость составила всего 1860 км/ч (1,75 Маха). Но Уокер и остальные пилоты сопровождения были довольны тем, как Армстронг показал себя в тот день. Второй полет Армстронга на Х-15, его первый настоящий исследовательский полет на нем, состоялся десять дней спустя, 9 декабря 1960 года, также на аппарате номер один. В этой операции с индексом 1-19-32 в полете испытывался только что установленный новый «сферический нос». До него у Х-15 была обычная для всех экспериментальных летательных аппаратов того времени носовая штанга с флюгерными датчиками скорости воздушного потока, высоты, угла атаки и угла скольжения, свободно обтекаемая потоком воздуха. При такой большой высоте и скорости, на которых летал Х-15, штанга с датчиками оплавлялась, уничтожая все данные измерений.