Історія цього незвичайного проекту
Загалом, у США подібні дослідження почалися восени 1945 року, коли деталі +-100 німецьких ракет Фау-2 доставили до США. Дослідження верхніх шарів атмосфери за допомогою ракет велися дуже інтенсивно аж до середини 50-х років. Але незважаючи на це, атмосфера вище 50 км, як і раніше, залишалася найменш вивченою областю.
Найбільше для отримання інформації, якої бракує, підійшов би пілотований літак. Але машини з реактивними двигунами не піднімалися на таку висоту, а експериментальні ракетоплани фірми Bell - апарати Х-1 і Х-2 з ракетними двигунами - досягали тільки 35-кілометрової позначки.
У 1954 році в NASA закінчилося розроблення вимог до нового ракетного літака, призначеного для дослідження висот від 50 до 100 км і швидкістю польоту до 7200 км/год. Для досягнення таких характеристик був потрібен ракетний двигун із тягою близько 27 тонн. Не менш важливим було отримання відомостей про аеродинамічний нагрів, жаростійкість конструкцій, характеристики дросельованого ракетного двигуна, забезпечення життєвих умов, а також про космічну радіацію у верхніх шарах атмосфери. Передбачалося також використовувати новий літак для геофізичних досліджень. Експериментальному літальному апарату присвоїли позначення Х-15.
Технічний опис літака
Конструкція ракетоплана розраховувалася на роботу за температур до 650 С і являла собою переважно монокок або напівмонокок із легованої сталі, нікелевого сплаву "інконель X" і титану. У носовій частині фюзеляжу знаходився герметизований відсік з подвійною обшивкою, в якому розміщувалися льотчик і обладнання. Зовнішню обшивку виконували з "інконеля X", шпангоути, що підкріплюють її, - з титанових сплавів, а внутрішню обшивку - з алюмінієвих.
Центральна частина фюзеляжу була утворена розташованим попереду крила баком для окислювача, паливним баком і шпангоутами, до яких кріпилося крило. Основний конструкційний матеріал - "інконель X". З нього виконувалися торцеві стінки баків, а внутрішні перегородки - з алюмінієвих сплавів.
До хвостової частини фюзеляжу з "інконеля X" з підкріплювальною конструкцією з титанового сплаву кріпилися оперення, шасі і двигун. Крило багатолонжеронної конструкції з нервюрами в носку і хвостовій частині. Передній і задній лонжерони мали плоскі стінки, підкріплені рифтами, у середніх лонжеронів були гофровані стінки. Панелі обшивки крила товщиною від 0,6 до 1,2 мм виконували за допомогою механічного оброблення з "інконеля X", вони мали приварені за розмахом накладки. Каркас і нервюри - з титанового сплаву.
Горизонтальне і вертикальне оперення являло собою дволонжеронні кесонні балки, підкріплені нервюрами. У “носку“ крила, а також у шкарпетках горизонтального і вертикального оперень були розділені на окремі відсіки теплопоглинальних елементів з "інконеля X". В обтічниках на бічній поверхні фюзеляжу розміщувалися троси управління, трубопроводи гідравлічних систем і електрична проводка приладів. Для зменшення температурних напружень у конструкції літака Х-15 широко застосовувалися гофровані елементи.
Шасі триколісне, з передньою носовою опоро. Воно складалося з передньої двоколісної стійки, що знаходиться попереду кабіни пілота, і двох основних стійок. Останні оснащувалися сталевими лижами, які в польоті перебували в прибраному положенні. Випускалося шасі під дією сили тяжіння і повітряних навантажень. Лижі встановлювали на жорстких стійках із повітряно-масляними амортизаторами, прикріпленими до верхніх частин стійок, що забезпечувало останнім деяку свободу, коли шасі навантажували вагою літака. Прибиралося шасі наземним персоналом вручну.
Горизонтальне оперення забезпечувало як поздовжнє, так і поперечне керування. Управління за курсом здійснювалося двома поворотними кілями, розташованими зверху і знизу фюзеляжу. Нижній кіль скидався перед посадкою і спускався на парашуті; після відновлення він міг використовуватися повторно. У безповітряному просторі ракетопланом керували за допомогою реактивних сопел, розташованих у носовій частині фюзеляжу і на крилі. Автоматичної системи управління на Х-15 не було, був тільки демпфер коливань.
Для запобігання обмерзання і запотівання лобового скла ліхтаря кабіни в простір між панелями скління подавався нагрітий азот і, крім того, внутрішня панель мала електрообігрів. Лобове скло при вході в атмосферу могло розжарюватися до вишнево-червоного кольору, тож система охолодження кабіни мала працювати безвідмовно.
