全球最快有人駕駛飛機，50年前已突破6倍音速！

原標題：全球最快有人駕駛飛機，50年前已突破6倍音速！

【機械cax360第410期】在追求速度和高度方面，人類一直在不懈地努力著。而X-15高超音速飛機，由於採用火箭發動機，最大速度可達到6.72馬赫，是迄今為止人類研製速度最快的有人駕駛飛機。

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X-15驗證機於1959年6月8日首飛，從1959年9月17日服役直至1968年12月。X-15 高超音速研究項目是由 NASA 牽頭，聯合美國空軍、海軍和北美航空公司共同進行的。

在近十年的時間裡，X-15 先後創造了 6.72 馬赫和 108,000 米的速度與升限的世界記錄，它的試驗飛行幾乎涉及了高超音速研究的所有領域，在 X-15 整個試驗飛行過程中，研究人員根據其飛行數據總共撰寫了 765 份有價值的研究報告。

X-15 機長 15.30 米，機高 3.53 米，翼展 6.79 米，採用中單翼設計，最初裝備兩台 XLR-11 火箭發動機（後改為 XLR-99）。X-15 機身表面覆蓋有一層稱作 Inconel X 的鎳鉻鐵合金，可抵禦高速飛行時產生的 1200 度高溫。

▲X-15上的XLR-99發動機

由於火箭發動機燃料消耗量驚人，所以 X-15 必須由一架 B-52 載機帶入空中。從載機上釋放後，X-15 自身攜帶的燃料只能飛行 80～120 秒，因此餘下來的 10 分鐘左右只能是無動力滑翔。降落時，X-15 機身前部下方安裝有常規機輪，機身後部則為兩個著陸滑撬。

▲從B-50上釋放的X-15

▲轟炸機掛載投放X-15，戰鬥機提供護航

1967年10月3日，威廉·J·奈特少校駕駛X-15A-2達到了M6.72（7272千米/小時）的速度，這是X-15試飛行達到的最高的速度，也是有史以來所有飛機達到的最快速度。

▲X-15驗證機及其飛行員

之所以能達到這個速度，主要因為機翼下增加了兩個副油箱，一個裝液氧，另一個裝氨，從而延長了火箭發動機的燃燒時間，增加了重量也限制了X-15A-2達到更大的速度。遺憾的是，在那次飛行中，衝壓式噴氣發動機的試驗架融化了，奈特不得不迫降。

X-15驗證機的飛行員，總共有12名飛行員駕駛過這種飛機，其中包括尼爾·阿姆斯壯和約瑟夫·恩格，圖中只有6名。

▲試飛員進入X-15駕駛艙

1968年1月，X-15飛機研製計劃取消，轉入單項技術研究項目。X-15計劃從開始製造到最後一次飛行經歷了10年，總費用為3億美元，加上最後為阿波羅宇宙飛行計劃做的試驗，這應該算是較為值得的研究機了。

1979年4月22日，經歷15年的高超音速研究發動機計劃終於壽終正寢了。但其豐富的超燃衝壓發動機研究經驗成了後來NASA太空梭計劃的基礎。

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▲X-15內部結構圖

X-15飛行員坐在一個彈射座椅上，最大彈射速度達4馬赫（約4830公里/小時），最大彈射高度36580米。座椅在彈出後會展開翼面穩定姿態，等將到適合的速度和高度時再張開主傘，讓飛行員與座椅分離。

▲X-15座艙結構圖

▲X-15彈射座椅

X-15的XLR99火箭發動機結構相對簡單，活動部件很少，卻是第一種具有節流閥的火箭發動機，而且能在飛行中重新啟動。XLR99重408千克，長2.13米，其中噴管就佔去了0.61米。

▲XLR-99-RM2火箭發動機

▲XLR-99火箭發動機

▲XLR-99火箭發動機

在X-15的機身內，7.62米長的燃料箱佔去了15.24米機身長度的一半。

X-15採用常規的液壓飛行控制系統（FCS）。由於X-15要在稀薄大氣環境中飛行，此時氣動操縱翼面已經無效，所以也配備了反推力系統（RCS），在機鼻和兩側翼尖都安裝了兩個噴射方向相反的火箭推進器。

此外，X-15還配備了增穩系統（SAS），能在飛行中自動控制操縱翼面，幫助飛行員維持飛行姿態。

X-15飛行和實驗獲得的數據被應用在了NASA的之後的載人航天計劃中，為「阿波羅」和太空梭任務做出了巨大貢獻。尼爾·阿姆斯特朗認為該機是「史上最成功的研究飛機。」

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