Один в бескрайнем небе

Пролог

Это книга о высокоскоростном экспериментальном самолете и о летавшем на нем летчике-испытателе.

Историю американских пионеров сверхзвуковых полетов можно начать с рассказа о том, как на рассвете одного летнего дня облегченный английский бомбардировщик «Москито» со снятым вооружением внезапно появился в ясном небе и с малой высоты сфотографировал уединенный аэродром в одной из сельских местностей гитлеровской Германии. Это было в 1942 году.

Английский летчик обратил внимание на множество странных черных полос в конце взлетной дорожки. Некоторые из этих полос были очень похожи на железнодорожные рельсы. Через несколько секунд легкий бомбардировщик исчез в западном направлении.

В Медменгеме[1] фотолаборатория аэрофотограмметрического подразделения английских военно-воздушных сил еще раз подтвердила сообщения о том, что немцы заняты испытанием каких-то новых летательных аппаратов, совершенно не похожих на те, которыми располагали союзники. Вероятно, это были ракеты или самолеты с реактивными двигателями. Черные параллельные полосы на взлетной дорожке были скорее всего следами от газовых струй истребителя с двумя реактивными двигателями.

США не располагали таким оружием. Когда они вступили в войну, было принято решение лишь незначительную долю средств выделить на продолжение исследований в области ракет и реактивных самолетов. Время, люди и средства направлялись на изготовление и совершенствование того, чем мы уже располагали. Пока шла война, нельзя было переключать всю громоздкую производственную машину на выпуск совершенно новых образцов вооружения.

Только после получения из разных источников, в том числе из Медменгема, многочисленных разведывательных данных командующий военно-воздушными силами США генерал Арнольд создал специальный комитет из ученых и инженеров, работавших в области авиации, который должен был консультировать его по вопросам развития авиационной техники и вооружения. Он требовал, чтобы комитет смотрел не только в завтрашний день, но и на двадцать лет вперед. По совету своего близкого друга Роберта Милликана из Калифорнийского технологического института генерал Арнольд назначил руководителем консультативного комитета одного из научных сотрудников этого института доктора Теодора фон Кармана.

Возглавляя научно-консультативный комитет, фон Карман тщательно изучал область сверхзвуковых скоростей и был горячим сторонником создания сверхзвуковых самолетов. Он и начал работать над созданием таких машин.

В то время вооруженные силы остро нуждались в тактических самолетах, способных достигать скоростей порядка 650 км/час. На конструкторов была возложена трудная задача создания достаточно прочного и хорошо обтекаемого планера самолета, который мог бы достигнуть этих скоростей со сравнительно слабым поршневым мотором.

У нас уже был турбореактивный двигатель, но он пожирал в два раза больше топлива, чем поршневой, а его мощность не намного превосходила мощность поршневого мотора. По просьбе генерала Арнольда фирма Дженерал Электрик собрала по чертежам английский турбореактивный двигатель конструкции Уиттла, секретно доставленный в США генералом Арнольдом в 1941 году. Создание планера самолета под этот двигатель генерал для пробы поручил молодой предприимчивой фирме Белл Эркрафт компани.

Так был построен первый американский реактивный самолет Р-59, героически совершивший свой первый полет в конце 1942 года. Однако, как отозвался о нем генерал Арнольд, у этого опытного самолета для достижения нужной цели были «ноги коротки». Никакого участия в боевых действиях самолет Р-59 не принимал.

Генерал Арнольд снова вернулся к применявшимся в то время самолетам. Он изучал проблемы, встававшие перед заводами, которые по его требованию успешно выпускали скоростные самолеты, беседовал с боевыми летчиками, летавшими на самолетах с высокими летно-тактическими данными. Теперь эти самолеты тысячами сходили с конвейера.

— Что можно сделать для улучшения летных качеств наших самолетов? — спрашивал генерал у летчиков-истребителей.

— Сэр, наши самолеты уже сейчас очень строги. Если появятся машины с еще большими скоростями, мы не сможем летать на них. На прошлой неделе я на своем «Мустанге» «пикнул» на Ме-109… Управление заклинилось, и самолет затрясся, словно пневматический молоток. Я никак не мог вывести его из пике. Всего в трехстах метрах от земли я с трудом выровнял машину…

Возникла новая проблема. Самолеты со скоростями около 650 км/час при пикировании в воздушном бою доходили до скорости звука (М = 1),[2] проникая в логово самого воздушного чудовища — сжимаемости, — явления, шире известного под названием звукового барьера.

Итак, врагами наших летчиков-истребителей были не только немцы и японцы. В еще неведомой области звукового барьера, словно в засаде, поджидало самолет страшное явление сжимаемости. Оно вызывало тряску и вело к разрушению, делало самолет неуправляемым, затягивало его в крутое пикирование до самой земли…

В аэродинамике явление сжимаемости как следствие большой скорости было известно давно, и все ученые считали полеты на звуковой и сверхзвуковой скоростях вообще невозможными.

Однако в боевых условиях самолетам нередко приходилось залетать прямо в логово этого чудовища, и ученые были застигнуты врасплох. Чтобы теоретически объяснить это явление, было крайне важно провести исследования больших скоростей. Необходимость всесторонне исследовать таинственную область влияния сжимаемости была очевидна для работников авиационной промышленности, ВВС и авиации ВМС, а также для Национального совещательного комитета по авиации (НАКА).

Стало очевидно, что нужны новые способы исследования неизведанной области. В то время еще не было методов, которые позволяли бы достигать сверхзвуковых скоростей и изучать влияние возникающего при этом явления сжимаемости. Аэродинамические трубы «запирались», как только скорость воздушного потока в них приближалась к скорости звука. Летчики-испытатели могли бы достигать околозвуковых скоростей на режимах пикирования, но это было чрезмерно опасно. Существовало только одно решение — создать высокоскоростные экспериментальные самолеты, оборудованные самозаписывающей аппаратурой, и направить их в огромную естественную лабораторию — небо. Необходимы были самолеты, которые в горизонтальном полете достигали бы того же, что до сих пор удавалось лишь при пикировании.

Когда война в Европе подходила к концу, генерал Арнольд уже стал горячим сторонником идеи создания экспериментальных самолетов. К концу 1943 года в НАКА в Вашингтоне состоялась конференция с участием представителей ВВС, ВМС и НАКА, где обсуждались возможности создания таких самолетов.

Проводя исследования, рассчитанные на длительный период, научно-консультативный комитет профессора Кармана усиливал интерес ВВС к сверхзвуковому самолету. Генерал Ф. О. Кэролл в неофициальных разговорах с предпринимателями высказал идею создания самолета, который стал бы не столько инструментом исследований, сколько шагом к созданию боевого самолета, способного в реальном полете развивать сверхзвуковую скорость. Авиационная фирма Дуглас приняла это предложение и еще тогда организовала небольшую исследовательско-конструкторскую группу. Созданный группой экспериментальный самолет стал известен под шифром Х-3.

Год спустя, почти в самом конце войны, немцы подняли в воздух свой самолет-снаряд V-1, самолет Ме-262 с турбореактивными двигателями и самолет Ме-163В с жидкостно-реактивным двигателем. Но уже было поздно. Это была тщетная попытка изменить ход войны, последнее отчаянное усилие… Появление этих самолетов вызвало у союзников удивление, но не причинило им урона.

Война в Европе кончилась. Тогда было принято решение ускорить создание экспериментального самолета. Были заказаны два проекта таких самолетов. Один, получивший обозначение Х-1, по заданию ВВС — фирме Белл; второй, под шифром D-558, по заданию ВМС — фирме Дуглас. Оба проекта должны были в конце концов послужить тем новым средством, которое позволило бы НАКА выяснить все особенности высокоскоростного полета.

Самолет Х-1, снабженный жидкостно-реактивным двигателем, должен был лишь изредка достигать околозвуковой скорости, в то время как D-558, с турбореактивным двигателем, был спроектирован для исследования диапазона высоких околозвуковых скоростей в более продолжительных полетах.

В день победы над Японией группа инженеров ВМС, НАКА и фирмы Дуглас встретилась в конференц-зале почти остановленного завода в Эль-Сегундо, чтобы уточнить детали конструкции самолета D-558. Прошел год с тех пор, как этому заводу предложили идею оригинального экспериментального самолета. После победы над Германией была использована немецкая научная находка — стреловидное крыло, отодвигающее влияние сжимаемости в зону больших скоростей полета.

Проект ВМС состоял из двух вариантов: самолета D-558-I с прямым крылом и самолета D-558-II, в котором использовалось стреловидное крыло, турбореактивный двигатель и жидкостно-реактивный двигатель, сходный с тем, что был установлен на самолете Белл Х-1. Самолет D-558-II получил название «Скайрокет».

Несколько позднее ВВС заключили с фирмой Дуглас контракт, согласно которому фирма должна была продолжать исследования (с помощью экспериментального самолета Х-3) возможностей создания боевого сверхзвукового самолета. Кроме небольшого числа экспериментальных самолетов необычной формы, заказанных ВМС и ВВС в 1949 году, был заказан также самолет Х-3. Всего предполагалось создать семь типов экспериментальных самолетов, в том числе Белл Х-2, Нортроп Х-4 и Белл Х-5.

Пока самолеты, которые должны были преодолевать новые скоростные границы полета, постепенно завоевывали право на существование, я начинал свою летную карьеру на острове Форд, в центре бухты Перл-Харбор.[3] После годичного обучения в Пенсаколе моя служба на авиационной базе военно-морских сил началась с дежурства по части. Это было 7 декабря 1941 года.