Джеймс Хансен - Первый человек. Жизнь Нила Армстронга

• Название: Первый человек. Жизнь Нила Армстронга
• Автор: Джеймс Хансен
• Жанр: Зарубежная публицистика
• Год: 2019
• ISBN: 978-5-04-095341-7

Книга посвящена жизни Нила Армстронга, первого землянина, ступившего на поверхность Луны. Рассказывается о том, как он стал астронавтом, как впервые полетел в космос и как стал одним из самых знаменитых людей XX века.

---

ВВС США на авиабазе Эдвардс никоим образом не причастны к «разработке первых способов маневрировать в космосе», как заявляют некоторые публикации ВВС и веб-сайты. Этим занималось NACA/NASA как в случае с F-104, так и ранее – с Х-1В, прокладывая таким образом путь наступающему рассвету космической эры. (Полеты на Х-1В велись в 1957 и 1958 годах, но они были не слишком эффективными с точки зрения исследования системы реактивного управления.) И Йегер стал далеко не первым пилотом, поднявшимся в верхние слои стратосферы. Как мы уже видели, некоторые летчики-испытатели NASA начали подниматься на 27,4-километровые высоты уже осенью 1960 года. И на снабженном ракетными двигателями NF-104A пилоты ВВС и до Йегера совершали «прыжки» в верхние слои стратосферы.

Также задолго до декабря 1963-го гораздо более известная и исторически значимая машина начала подниматься гораздо выше, чем мог F-104. Этой машиной был Х-15 – самый быстрый и высоко летающий из всех когда-либо построенных крылатых аппаратов. И его Чак Йегер никогда не пилотировал. Задуманный NACA в начале 1950-х и построенный компанией North American Aviation (позднее – North American Rockwell) при финансовой поддержке военно-воздушных, военно-морских сил и NACA, Х-15 был создан не только для того, чтобы исследовать гиперзвуковые полетные режимы при скорости выше 5 Махов, но и для изучения возможности полетов крылатого аппарата за пределами плотных слоев атмосферы (вне области, где работают аэродинамические плоскости управления). Впервые совершивший полет в июне 1959 года Х-15 с ракетным двигателем был воистину «космическим самолетом». К концу 1961 года, когда президент Кеннеди призвал нацию к соревнованию за посадку на Луну, Х-15 достиг основных целей своей разработки, летая на скорости выше 6 Махов[34] и на высоте больше 61 км. В 1962 году, когда Гленн, Карпентер и Ширра совершили полеты на Mercury, летчик ВВС Роберт Уайт в гермокостюме, похожем на космические скафандры Mercury, поднял Х-15 на высоту более 80 км, что формально возвело его в ранг «астронавтов» согласно правилам, принятым ВВС США (и которые никогда не признавало NASA). Согласно правилам военно-воздушных сил всего «астронавтские крылышки» заслужили восемь пилотов Х-15. Это было на одного больше, чем астронавтов первого набора по программе Mercury, из числа которых только шесть летали в космос (при этом лишь четверо побывали на орбите). (Астронавт из набора по программе Mercury Дик Слейтон в конце концов тоже полетел в космос – в 1975 году на корабле Apollo по программе ЭПАС, «Экспериментальный полет “Аполлон” – “Союз”». – Прим/ авт)

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 ракетным двигателем аппарат, который мог бы очень быстро переносить людей и грузы с одной части земного шара на другую по траекториям, верхняя часть которых пересекала космическое пространство.

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.]».

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.) должны быть интегрированы в саморегулирующуюся систему. Начав работу в апреле 1960 года, Нил связался с инженерами из корпорации Honeywell в Миннеаполисе. После того как в начале 1961 года Honeywell установила прототип системы под названием МН-96 на F-101 Vodoo, Армстронг в марте 1961 года поехал в Миннесоту, чтобы полетать на этом самолете. Основываясь на благоприятных докладах, написанных Нилом, NASA[36] решило установить МН-96 на окончательный вариант Х-15 (Х-15-3), который был назначен на первый испытательный полет в конце 1961 года. Оценив его роль в создании МН-96, NASA назначило Армстронга на этот первый полет. И в Миннеаполисе, и на авиабазе Эдвардс, как объяснил Нил, «мы использовали самолеты, как математики могут использовать компьютер, – как приборы, чтобы найти ответы на вопросы аэродинамики».

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.