Самые быстрые самолеты в мире. Часть 45 Экспериментальный самолет Douglas D-558-2 Skyrocket, США 1947-56

В соперничестве ВВС США и авиации ВМС США за первенство в достижении скорости звука победу одержал экспериментальный самолет военно-воздушных сил XS-1, который позднее получил обозначение X-1. Ответом на это со стороны морской авиации стал экспериментальный самолет Douglas D-558-2 Skyrocket. Как уже было сказано ранее, изготовление трех экземпляров фактически продолжалось до весны 1945 года, когда был подготовлен план исследования высоких скоростей полета. Первым результатом стал D-558-1 Skystreak (см. «Самые быстрые самолеты в мире. Часть 30 Экспериментальный самолет Douglas D-558-1 Skystreak, США 1947»). В 1945 году вся программа была разделена на две фазы: дозвуковую с самолетом Skystreak и сверхзвуковую с летательным аппаратом нового типа. Поскольку в те годы управление аэронавтики ВМС США отдавало предпочтение турбореактивным двигателям компании Westinghouse, которым определенно не хватало тяги для экспериментов по достижению требуемой скорости, компания Douglas разработала самолет со смешанной силовой установкой: для взлета, крейсерского полета в области околозвуковых скоростей и посадки использовался ТРД Westinghouse J34-WE-40 с тягой 13,3 кН (1360 кгс), а для достижения максимальной скорости – ракетный двигатель Reaction Motors XLR-8-RM5. Этот двигатель, работавший на этиловом спирте и жидком кислороде и развивавший тягу 26,7 кН (2722 кгс), имел четыре отдельные камеры сгорания.

Главный конструктор компании Douglas и Эдвард Хайнеманн и главный аэродинамик Кервин Э. Ван Эвери (Kerwin E. Van Every), работая над предварительными проектами, познакомились с полученной из Германии информацией и первоначально разрабатывали экспериментальный самолет D-558-1 со стреловидными крылом и хвостовым оперением. Оказалось, что фюзеляж не сможет вместить двигателя, и поэтому вся концепция изменилась. Новый проект, получивший обозначение D-558-2, представлял собой самолет с удлиненным фюзеляжем, заостренным носом, герметичной кабиной пилота, которая в аварийных ситуациях должна была отделяться от самолета (вместе с носовой частью фюзеляжа), небольшими воздухозаборниками в нижней передней части фюзеляжа и с двигателями, установленными ступенчато один над другим.

Окончательное одобрение разработки такого самолета было сделано управлением аэронавтики ВМС в январе 1947 года после осмотра полноразмерного макета. Работы шли в хорошем темпе, и 10 декабря 1947 года первый экземпляр D-558-2 был доставлен на авиабазу Мюрок для окончательной сборки и полетов. Управлением аэронавтики этому самолету был присвоен номер BuNo.37973. Поскольку доводка ракетного двигателя задерживалась, то 4 февраля 1948 года заводской пилот Джон Ф. Мартин (John F. Martin) поднял в небо самолет, оснащенный только двигателем Westinghouse. Во время полета Мартин обнаружил недостаточную путевую устойчивость и совершенно неудовлетворительный обзор. Недостатки был быстро устранены, и машина, получившая фонарь кабины по типу самолета Skystreak, вновь приступила к заводским испытаниям. На высоте 6100 метров самолет D-558-2 достиг максимальной скорости М = 0,825. Только летом 1949 года удалось серьезно улучшить двигатель XLR-8-RM5, с которыми затем проводились испытания с октября 1949 года по август 1951 года. После этих испытаний самолет был передан НАКА; во время нахождения в ведении агентства полетов машины не проводилось. В 1954 году самолет был переоборудован в чисто ракетный вариант. Запуск данной машины должен был осуществляться с самолета-носителя, но ни одного пуска сделано не было. Эксплуатация первого D-558-2 была завершена в сентябре 1956 года, а в марте 1957 года машина была списана.

Первый полет второго экспериментального самолета D-558-2 (BuNo 37974) состоялся 2 ноября 1948 года; машина, управлял которой заводской летчик-испытатель Джене Мэй (Gene May), вновь была оснащена только турбореактивным двигателем. В декабре D-558-2 (BuNo 37974) был передан НАКА. В 1950 году после выполнения 21 полета (исключительно с турбореактивным двигателем) машина была возвращена компании Douglas для переоборудования в вариант с ракетным двигателем. Старт второго самолета D-558-2 должен был осуществляться с самолета-носителя, поскольку самостоятельный взлет самолета с полными баками ракетного топлива был очень рискован. Кроме того, во время набора высоты использовалось столько топлива, что времени на сверхзвуковой полет просто не оставалось, и ка следствие на высоте 12200 метров второй самолет D-558-2 смог разогнаться только до 1159 км/ч, т.е. до М = 1,08. Регулярные запуски экспериментального самолета Bell X-1 с самолета-носителя показали реализуемость данной системы, и поэтому ВМФ США арендовали у ВВС США бомбардировщик Boeing B-29-BW-95 и, переименовав его в P2B-1S (BuAe.84029), модифицировали его бомбоотсек для подвески самолета Skyrocket. Переоборудование «боинга» было выполнено летом 1950 года, и 8 сентября того же года в небо поднялся P2B-1S, в переоборудованном отсеке которого находился третий самолет D-558-2 (BuAe.37975) с сидящим в кабине летчиком Уильямом Б. Бриджменом (William В. Bridgeman). Отцепление произошло на высоте 7525 метров, и в полете Skyrocket использовал только турбореактивный двигатель. Впервые реактивный и ракетный двигатели совместно использовались 15 декабря. На третьем самолете D-558-2 (BuAe.37975) летали пилоты ССВ, ВМФ, КМП и НАКА, выполнив в общей сложности 87 полетов. Свою карьеру третий D-558-2 экспонатом колледжа Антелоп-Валли (Antelope Valley College), штат Калифорния.

Самым «шустрым» из трех самолетов D-558-2 Skyrocket стал второй экземпляр. В октябре 1950 года D-558-2 (BuNo 37974) был возвращен с завода компании, где он для достижения максимальной скорости был переоборудован в самолет с ракетной силовой установкой. Все внутреннее пространство самолета было использовано для размещения баков с топливом и окислителем, емкости которых увеличились с 644 и 727 литров до 1306 и 1431 литров соответственно. В декабре 1950 года P2B-1S доставил D-558-2 (BuNo 37974) на авиабазу Эдвардс, где ракетный самолет был испытан. 26 января 1951 года стал судьбоносным днем. Самолет был поднят на высоту сброса, но внезапно Уильям Бриджмен обнаружил, что давление в баках резко снизилось. Он попытался сказать об этом пилоту самолета-носителя, но связь не сработали. Пилот P2B-1S начал обратный отсчет и отцепил Skyrocket. Бриджмен выругал и проклял пилота «боинга», и, используя оставшееся давление, поднялся на высоту 12200 метров, а затем спустился на базовую высоту. Во время спуска была достигнута скорость М = 1,28, которая на тот момент была самой высокой в мире.

После этого инцидента Бриджмен участвовал в серии скоростных испытаний. 11 июля 1951 года Уильям Бриджмен достиг скорости М = 1,79 на высоте 19510 метров, 23 июня – М = 1,88 на высоте 19200 метров, и, наконец, 7 августа на высоте 20170 метров он смог разогнать машину до М = 1,88. Затем 15 августа Бриджмен поднялся на высоту 22705 метров, и когда НАКА приняло эту машину для проведения следующей программы испытаний, агентство получило самый быстрый на тот момент самолет.

В НАКА на самолете D-558-2 (BuNo 37974) полеты выполняли летчики ВВС и корпуса морской пехоты США. Подполковник КМП США Марион Карл (Marion Carl), известный по рекордному полету на самолете D-558-1 Skystreak, поднялся 21 августа 1953 года на D-558-2 на высоту 25370 метров. В свою очередь пилот НАКА А. Скотт Кроссфилд (A. Scott Crossfield) 20 ноября 1953 года на D-558-2 поднялся на высоту 21950 метров.

На высоте 18900 метров он смог разогнать самолет D-558-2 (BuNo 37974) до скорости 2078 км/ч, что сделало Кроссфилдпа первым пилотом в мире, который вдвое превысил скорость звука. Превышение двухмахового рубежа было небольшим – всего пять тысячных, – но оно было!

Во время нахождения в ведении НАКА, завершившегося в декабре 1956 года, второй D-558-2 совершил в общей сложности 105 полетов. Этот самолет по праву занял почетное место в Национальном музее авиации и космонавтики в Вашингтоне, округ Колумбия. В 1951 году Эдвард Хайнеманн за программы создания экспериментальных самолетов D-558 получил награду американского института авиационных наук (American Institute of Aeronautical Sciences), а летчик-испытатель Уильям Б. Бриджмен в 1953 году премию Октава Шанюта.

схема экспериментального самолета Douglas D-558-2 Skyrocket; рисунок Мартина Салайки

первоначально первый экземпляр экспериментального самолета Douglas D-558-2 Skyrocket имел вписанный в фюзеляж фонарь кабины пилота. Во время первоначальных испытаний выяснилось, что обзор совершенно неудовлетворительный (особенно на посадке), после чего машина получила фонарь кабины по типу самолета D-558-1 Skystreak

первоначально первый экземпляр экспериментального самолета Douglas D-558-2 Skyrocket имел вписанный в фюзеляж фонарь кабины пилота. Во время первоначальных испытаний выяснилось, что обзор совершенно неудовлетворительный (особенно на посадке), после чего машина получила фонарь кабины по типу самолета D-558-1 Skystreak

первоначально первый экземпляр экспериментального самолета Douglas D-558-2 Skyrocket имел вписанный в фюзеляж фонарь кабины пилота. Во время первоначальных испытаний выяснилось, что обзор совершенно неудовлетворительный (особенно на посадке), после чего машина получила фонарь кабины по типу самолета D-558-1 Skystreak

при взлете экспериментального самолета Douglas D-558-2 Skyrocket с аэродрома использовались стартовые ускорители

при взлете экспериментального самолета Douglas D-558-2 Skyrocket с аэродрома использовались стартовые ускорители

старт экспериментального самолета Douglas D-558-2 Skyrocket, силовая установка которого состояла только из одного турбореактивного двигателя

с 1950 года второй и третий экспериментальные самолеты Douglas D-558-2 Skyrocket взлетали с помощью самолета-носителя P2B-1S

самолет-носитель P2B-1S установлен на домкратах, чтобы была выполнена подвеска экспериментального самолета Douglas D-558-2 Skyrocket

самолет-носитель P2B-1S с подвешенным экспериментальным самолетом Douglas D-558-2 Skyrocket

запуск экспериментального самолета Douglas D-558-2 Skyrocket с самолета-носителя P2B-1S

ЛЕТНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

Тип: Douglas D-558-2 Skyrocket

Назначение: экспериментальный самолет

Статус: единичное производство

Экипаж: 1 чел.

Силовая установка:

один ТРД Westinghouse J34-WE-40 с тягой 3000 фунтов (13 кН; 1361 кгс)
один ЖРД Reaction Motors XLR8-RM-5 с тягой 6,000 фунтов (27 кН; 2722 кгс)

Размеры:

размах крыла 25 футов (7,6 м)
длина 42 фута (13 м)
высота 12 футов 8 дюймов (3,86 м)
площадь крыла 175 кв. футов (16,3 м²)
аэродинамический профиль крыла
• у корневых частей – NACA 63-010
• у законцовок – NACA 63-012

Масса:

взлетная
• силовая установка в виде одного турбореактивного двигателя – 10572 фунтов (4795 кг)
• силовая установка в виде одного ракетного двигателя – 15787 фунтов (7161 кг)
• со смешанной силовой установкой – 15666 фунтов (6925 кг)

Ёмкость:

топливных баков для турбореактивного двигателя (авиационный керосин) 250 амер. галлонов (210 имп. галлонов; 950 л) Avgas
топливных баков для ракетного двигателя (спирт) 195 амер. галлонов (162 имп. галлонов; 740 л)
баков для окислителя для ракетного двигателя (жидкий кислород ) 180 амер. галлонов (150 имп. галлонов; 680 л)
турбонасоса (подачи высокотемпературной перекиси водорода) 11 амер. галлонов (9,2 имп. галлонов; 42 л)

Летные характеристики:

максимальная скорость:
• силовая установка в виде одного турбореактивного двигателя – 585 миль в час (508 узлов; 941 км/ч; на высоте 20000 футов (6100 м) при обычном взлете)
• силовая установка в виде одного ракетного двигателя – 1250 миль в час (1090 узлов; 2010 км/ч; на высоте 67500 футов (20600 м) при запуске с самолета-носителя)
• со смешанной силовой установкой – 720 миль в час (630 узлов; 1160 км/ч; на высоте 40000 футов (12000 м) при обычном взлете)
скорость сваливания 160 миль в час (140 узлов; 260 км/ч)
скороподъемность:
• силовая установка в виде одного ракетного двигателя – 11100 футов в минуту (3400 м/мин)
• со смешанной силовой установкой – 22400 футов в минуту (6828 м/мин)
удельная нагрузка на крыло:
• силовая установка в виде одного турбореактивного двигателя – 60,4 фунтов на кв. фут (295 кг/м²)
• силовая установка в виде одного ракетного двигателя – 90,2 фунтов на кв. фут (440 кг/м²)
• со смешанной силовой установкой – 87,2 фунтов на кв. фут (426 кг/м²)

источники:

• текст статьи и часть фотографий – VÁCLAV NĚMEČEK «nejrychlejší letadla světa DOUGLAS D-558-2 SKYROCKET USA 1947-56» «L+K» 19/93, стр.14-15/1238-1239
• текст таблицы и часть фотографий – https://en.wikipedia.org/wiki/Douglas_D-558-2_Skyrocket

перевод впервые опубликован — https://vk.com/@710541705-samye-bystrye-samolety-v-mire-45