Balls 8

Эта статья находится на начальном уровне проработки, в одной из её версий выборочно используется текст из источника, распространяемого под свободной лицензией
Материал из энциклопедии Руниверсалис
Balls 8
Эксплуатируется НАСА
Всего пусков более 1000
Пусковых установок 1
История пусков
Статус Не используется
Пусков Pegasus — 6
Первый пуск 1960
Тип ракет Pegasus
Памятник
Самолёт-носитель Boeing NB-52B «Balls 8»
Boeing NB-52B Mothership 008
Balls 8 на вечной стоянкеBalls 8 на вечной стоянке
Координаты: 34°59′34″ с. ш. 117°53′00″ з. д.HGЯO
Местоположение Edwards, CA 93523, USA
Дата основания 17 декабря 2004

Balls 8 (англ. Balls Eight) (рег. номер N008NA, НАСА NASA008, серийный номер MSN 16498)  — исследовательский вариант самолёта Boeing B-52B Stratofortress, эксплуатировавшийся НАСА с июня 1959 по декабрь 2004 года. Был выпущен в модификации RB-52B для ВВС США и являлся десятым построенным самолётом B-52 и восьмым серийным, что было написано на вертикальном оперении: 008. Первый полёт совершил 11 июня 1955 года.

С 8 июня 1959 года использовался НАСА в различных исследовательских программах. Balls 8 использовался в качестве пусковой платформы для экспериментальных самолётов по программам X-15, X-24, HL-10, M2-F3, X-38, X-43. До начала эксплуатации Lockheed L-1011 TriStar «Stargazer» именно Balls 8 использовался в качестве самолёта-носителя в системе воздушный старт для ракеты-носителя Pegasus в стандартной конфигурации[1]. Всего самолёт совершил 1051 полет и налетал 2443,8 часа[2]. На момент списания это был самый старый самолёт НАСА, самый старый летающий B-52, единственный летающий B-52 не относящийся к модификации B-52H, и B-52 с самым малым количеством лётных часов на момент списания[3].

История

Самолёт был выпущен в модификации RB-52B-10-BO Stratofortress (самолёт-разведчик) и приписан к Стратегическому авиационному командованию. Это был десятый B-52 и восьмой серийный борт, выпущенный компанией Boeing. Серийный номер 008 был нанесён на киль самолёта, что послужило причиной появления неофициального имени Balls 8 (Balls Eight): по традиции в авиации США первые цифры 0 в номерах самолётов озвучиваются словом Balls[4]. 22 марта 1955 года самолёт был принят ВВС[5]. Первый полёт самолёт совершил 11 июня 1955 года[4].

Начало своей испытательной карьеры заложил на базе Эдвардс, где он участвовал в испытаниях навигационной и прицельной системы для бомбардировщиков[6][4]. Особенностью исполнения Balls 8 было размещение в бомбоотсеке герметичного модуля экипажа для аэрофотосъемки. В конце 1955 года самолёту был присвоен новый индекс JRB-52B, а позже JB-52B - это означало, что он перестал быть разведывательным и стал исследовательским[5].

Самолёт использовался для испытания навигационной системы бомбардировщика IBM MA-2 BRANE, компьютерной системы истинного курса AJA-1, навигационной системы бомбометания AN/ASB-9 и AN/APN-89, радарной системы AN/ASB-9 и AN/APN-89, которые позже использовались в B-52E. 3 июля 1958 года Balls 8 был передан Командованию авиационной техники, после чего часть оборудования была демонтирована. С самолёта сняли регистрирующую аппаратуру, систему истинного курса AJA-1, бомбовую навигационную систему AN/ASB-9 и радиолокационную систему AN/APN-89. Серийное оборудование бомбоотсека было отключено[5].

12 декабря 1958 года самолёт был передан в НАСА. К этому моменту Balls 8 совершил 110 полётов и налетал 533 часа[5].

Balls 8 и ещё один B-52 (003) были переданы в НАСА для использования в качестве самолётов-носителей для программы X-15. Использование самолётов-носителей для запуска экспериментальных летательных аппаратов является распространённой практикой в аэрокосмических программах. К примеру, для запуска Bell X-1 (первого самолёта преодолевшего звуковой барьер) использовался самолёт-носитель на базе Boeing B-29 Superfortress[7].

Формально оба B-52, переданные для участия в программе X-15, оставались в составе вооружённых сил США[1]. Cамолётам при переводе в гражданское агентство были даны имена собственные (003 — «Высокий и могучий» (англ. The High and Mighty One, 008 — «Челленджер» (англ. The Challenger)), которые не прижились[2].

X-15

Первой программой НАСА в которой принял участие Balls 8 стала программа по изучению полёта крылатого аппарата на гиперзвуковых скоростях, на границе и вне атмосферы X-15. Из-за важной роли программы X-15 в развитии аэрокосмической отрасли США, участие Balls 8 в этой программе оказалось наиболее известной частью истории самолёта[8].

Изначально для программы X-15 планировалось использовать в качестве самолёта-носителя Convair B-36: X-15 должен был устанавливаться в бомбоотсек. Однако в 1957 году NACA (предшественник НАСА) приняло решение отказаться от выводимого из эксплуатации Convair B-36 и использовать Boeing B-52 Stratofortress для запуска X-15[5].

В связи малым клиренсом не было возможности разместить X-15 под фюзеляжем самолёта-носителя. Было принято решение подвесить X-15 под правой плоскостью. Такой выбор потянул за собой значительное изменение ряда предполётных и полётных процессов. К примеру, теперь лётчик-испытатель должен был занимать место в кабине X-15 на земле, до старта самолёта-носителя. Оператор управления полётом не имел визуального контакта с лётчиком-испытателем и с самим запускаемым аппаратом. Инженеры North American высказывали опасения, что акустическое давление от работающих двигателей J57-19 может повредить X-15, подвешенный на пилоне рядом с блоком двигателей. Для проверки воздействия шума работающих двигателей был проведён эксперимент, в ходе которого макет X-15 был подвешен под крыло B-52 и двигатели работали в течение 10 часов. Кроме этого, был создан бетонный весовой макет, который был сброшен с самолёта-носителя, чтобы оценить изменение лётных и динамических характеристик в момент сброса[5].

Одновременно, выбор B-52 позволил улучшить профиль полёта (высота запуска выросла до 45 000 футов и скорость до 0,9 Маха) по сравнению с Convair B-36 (высота 35 000 футов и скорость 0,7 Маха). Также большая тяговооружённость самолёта-носителя позволила увеличить массу экспериментального X-15[5].

Для модернизации Balls 8 перелетел на завод 42 Палмдейле, Калифорния: 13 декабря 1958 года самолёт прибыл на завод, а 6 января 1959 года он был перемещён в ангар North American для проведения работ[5].

В ходе модернизации на крыле был смонтирован пилон, оборудованный системами для крепления X-15, заправки и телеметрии. Для установки пилона пришлось демонтировать один из четырёх основных топливных баков, два из четырёх вспомогательных баков и оба внешних подвесных бака. Так как киль X-15 не вписывался в габариты крыла, пришлось демонтировать 8-футовую секцию правого закрылка, что оказало значительное влияние на технику пилотирования и взлётно-посадочные режимы самолёта-носителя. В бомбоотсеке B-52 были смонтированы баки для кислорода 1500 галлонов (5678 литров) и перекиси водорода, которые использовались для заправки X-15. На месте поста радио-электронной борьбы был собран пульт управления запуском X-15. Для визуального контроля в правом борту поста управления был прорезан иллюминатор, накрытый полусферическим стеклом, который позволял выглянуть за борт и посмотреть на запускаемый самолёт. Кроме этого на борту были смонтированы видеокамеры, а на пульте управления были установлены два телевизионных монитора[7][9][4].

Общий объём изменений в конструкции самолёта был столь значителен, что индекс модели был изменён на NB-52B, который подчёркивал, что реконструкция в серийный B-52 более невозможна. Во время модернизации по отношении к самолёту использовалось несколько названий: англ. Zero Zero Eight, англ. Double-Oh Eight и англ. Balls Eight. 8 июня 1959 года Balls 8 перелетел с заводу 42 на базу ВВС Эдвардс[10].

Полёты по программе X-15

  • Balls 8 в программе X-15
  • North American X-15 в момент сброса из под крыла Balls 8

    North American X-15 в момент сброса из под крыла Balls 8

  • Balls 8 пролетает над North American X-15-2 (сентябрь 1961 года)

    Balls 8 пролетает над North American X-15-2 (сентябрь 1961 года)

В рамках программы, самолёт выполнил 159 полётов, из которых в 140 он производил запуски Х-15[6]. Первый полёт по проекту X-15 Balls 8 совершил 23 января 1960 года[9].

К моменту появления обновлённого NB-52B Balls 8 на базе Эдвардс в полётах по программе X-15 активно участвовал Boeing NB-52A 003, который совершил первый полёт с X-15 под крылом 10 марта 1959 года.

Подготовка к каждому полёту по программе X-15 длилась более 10 часов, в подготовке участвовало более 100 человек и не менее 25 машин и прицепов со специальным оборудованием. Во время подготовки к полёту на борту Balls 8 работал наземный экипаж самолёта[11]. Во время запуска бортовых систем на борту самолёта-носителя производился запуск 22-х единиц оборудования имевшего вращающиеся элементы: восемь реактивных двигателей, десять пневматических и гидравлических блоков и четыре генератора переменного тока. Для минимизации воздействия звукового давления от запускаемых двигателей на X-15 была разработана специальная последовательность: сначала двигатели левого борта от внутреннего к крайнему, затем запускались двигатели правого борта от внутреннего к крайнему. При рулении нагрузка под правой плоскостью приводила к лёгкому крену самолёта на правый борт[12]. Обычно для взлёта и посадки использовалась бетонная полоса 04 базы Эдвардс, которая выходит на грунтовую полосу на дне высохшего озера Роджерс Драй. Из-за последствий модернизации на самолёте были отключены закрылки, что значительно повышало взлётную скорость, которая составляла от 181 до 200 узлов[13].

При обычных полётах по программе X-15 полная масса Balls 8 составляла 305 000 фунтов и складывалась из следующих элементов[13]:

Основные грузы Вес в фунтах
Масса пустого самолёта 175 000
Экипаж в полётном снаряжении 920
Масло (128 галлонов) 960
Топливо 80 000
X-15 (полностью заправленный) 34 400
Жидкий кислород и прочие газы 15 000

После отрыва от взлётной полосы самолёт совершал разворот влево, что бы в случае аварии X-15 мог приземлиться на дно озера Роджерс Драй. Для достижения высоты 38 000 футов самолёт летел со скоростью 260 узлов. Во время набора высоты к Balls 8 пристраивались самолёты наблюдатели Lockheed F-104 Starfighter и North American F-100 Super Sabre. Высокая скорость для B-52 была низкой для самолётов сопровождения: они летели на грани сваливания. На высоте 38000 футов самолёт-носитель летел в течение 17 минут (в это время проводились проверки систем X-15). Затем начинался набор высоты до 45 000 футов, который осложнялся снижением приборной скорости на последней паре тысяч до 205 узлов. На этой высоте скорость самолёта-носителя составляла 0,82 М[14].

Непосредственно перед запуском X-15 Balls 8 проводил манёвр по крену влево-вправо до 40°, что бы пилот X-15 мог проверить работоспособность систем своего самолёта. После этого пилот X-15 проверял работу органов управления, что не оказывало заметного влияния на полёт B-52. Проверка воздушного тормоза вызывала лёгкий удар по планеру. При проверке закрылков X-15 слегка изменялся дифферент B-52. Проверка шасси приводила к заметному удару, отчётливо слышимого экипажем самолёта-носителя[15].

После сброса X-15 самолёт-носитель получал крен влево и тангаж вверх — это вызвано резким облегчением самолёта на 34 400 фунтов (масса X-15)[16].

После запуска X-15 Balls 8 начинал готовиться к приземлению. Так как для заправки X-15 использовался не весь жидкий кислород, находившийся на борту B-52, экипаж самолёта сливал излишки за борт. Слив производился по левому борту и занимал от 5 до 15 минут. Шасси выпускалось только после окончания слива кислорода, что бы избежать воздействия окислителя на заднюю левую стойку шасси. Если запуск X-15 не производился использовалась более сложная процедура. Сначала пилот Х-15 сливал жидкий кислород, затем водно-спиртовое топливо и только потом перекись водорода. Перекись водорода сливалась только после того, как самолёт-носитель выходил на посадочную глиссаду — это было вызвано тем, что перекись использовалась во вспомогательной энергетической установке X-15, которая приводила в движение элементы механизации крыла и рулей в случае аварийного сброса и посадки X-15[17].

Для посадки самолёта с X-15 на пилоне была разработана специальная инструкция посадки без закрылков. При этом посадочная скорость была выше обычной для серийных B-52 на 15-30 узлов. Для управления самолётом по тангажу использовалась не механизация крыла, а руль высоты в результате посадка происходила жёстко и сопровождалась сильным ударом о взлётно-посадочную полосу. Во время пробега по полосе при снижении скорости до 150 узлов разворачивался тормозной парашют[18].

После полёта по программе X-15 проводились послеполётные процедуры включавшие осмотр пилона, осмотр оборудования самолёта-носителя и места оператора запуска и тд. Особое внимание уделялось поиску трещин и деформаций металла крыла в районе крепления пилона. После каждого десятого полёта все болты крепления пилона к крылу затягивались с усилием от 9 000 до 10 000 дюймов-фунтов. После каждых 25-и лётных часов болты фланцев магистралей жидкого кислорода затягивались с использованием динамометрического ключа, а сварные швы трубопроводов и сильфоны проверялись на наличие трещин и утечек. После каждых 50-и лётных часов проводились испытания перепада давления фильтров системы подачи азота. Бак жидкого кислорода каждые шесть месяцев проверялся на герметичность вакуумом[19].

Для обслуживания и подготовки к полётам самолётов-носителей NB-52 были назначены наземные экипажи из числа 6517-й лётной эскадрильи технического обслуживания (англ. 6517th Flightline Maintenance Squadron (Bomber)) под руководством капитана англ. Maynard N. Heth. Командиром звена наземных экипажей NB-52A 0003 и NB-52B 0008 был назначен мастер-сержант англ. Kenneth L. LaPean. В наземный экипаж Balls 8 вошли техник-сержант англ. Lester Schroyer, техник-сержант англ. Harweda Terrill, штаб-сержант Lawrence Maharrey, рядовые авиации первого класса (англ. Airman First Class) англ. Donald Kemmer и англ. Vernon Barr, рядовой авиации второго класса англ. Norman Smith и гражданские специалисты англ. Robert Swanson, англ. William Wyant и англ. Albert “Pappy” Rice[20].

Первые полёты

Впервые X-15 был подвешен на пилон NB-52B Balls 8 в начале ноября 1959 года. Это был Х-15-1 (бортовой номер 56-6670). После успешной киносъёмки аварийного запуска двигателя X-15-2 (бортовой номер 56-6671) с борта NB-52A 0003, было принято решение установить аналогичную камеру в корме Balls 8. Установка камеры проводилась с 24 ноября по 10 декабря 1959 года и была официально заявлена частью системы безопасности самолёта-носителя[21].

Первый полёт NB-52B Balls 8 с X-15 под крылом совершил 16 декабря 1959 года. В этом полёте должен был состояться запуск Х-15-1, пилотируемого лётчиком-испытателем Albert Scott Crossfield[англ.]. Это был второй полёт Х-15-1 и первая попытка полёта с включением ракетного двигателя. Взлёт самолёта-носителя произошёл в 8:30 утра. Командиром экипажа был капитан Charles Kuyk[англ.], вторым пилотом майор англ. Jack Allavie. Сразу после взлёта отказала голосовая связь с борта X-15 и в дальнейшем она поддерживалась щелчками клавиши микрофона: один щелчок обозначал «да», два — «нет». При попытке наддува топливной системы X-15 отказал гелиевый регулятор давления и перед сбросом давление в системе упало. За 6 секунд до сброса было принято решение прервать запуск. Следующий полёт должен был состояться 21 декабря, но его отменили[22].

23 января 1960 года произошёл первый полёт NB-52B Balls 8 с запуском X-15 с борта самолёта-носителя. В этом полёте Balls 8 пилотировал Фицхью Фултон, для которого это был второй полёт с запуском X-15, а к концу программы он совершил 94 запуска ракетопланов X-15. Вторым пилотом был Чальз Куик, а лётчиком-испытателем X-15-1 был Скотт Кроссфилд. Это был первый полностью успешный полёт X-15-1, в котором он достиг скорости 2,53 М (1669 миль в час) и высоты 66 844 футов. 4 февраля Balls 8 снова поднял в воздух X-15-2, однако неприятности преследовали и этот полёт ракетоплана: связь с самолётом-носителем прервалась, кабина не хотела герметизироваться, заклинило один из подшипников, давление в водно-спиртовом баке упало и полёт решили прервать. Однако, неприятности продолжились: X-15-2 не смог слить все топливные компоненты и Balls 8 приземлялся с экстремально большой нагрузкой на пилон[22].

Последующие полёты и модернизации

Одновременно с полётами по программе на борту Balls 8 проводились работы по модернизации систем, использовавшихся для испытаний. В течение всего 1960 года на самолёте-носителе устанавливалась и доводилась инерционная навигационная система, которая обеспечивала сопряжение навигационных данных между самолётом-носителем и X-15. Это была сложная задача, которую решали с февраля до декабря. Всего было израсходовано более 1200 человеко-часов и последние работы объёмом 160 человеко-часов были проведены в течение 10 дней после девятнадцатого полёта Х-15-1 9 декабря 1960 года[23]. В феврале 1960 года инженеры North American установили систему автоматизации дозаправки X-15 жидким кислородом во время полёта самолёта-носителя. Блок с управления системой установили на переборке бомбоотсека[24].

11 февраля Balls 8 взлетел с X-15-2, пилотируемым Скоттом Кроссфилдом. В этом полёте впервые пилот X-15 самостоятельно произвёл запуск ракетоплана с пилона самолёта-носителя. В дальнейшем эта схема использовалась регулярно. В этом полёте командиром экипажа был Джек Аллави, а Фицхью Фултон был вторым пилотом. В следующем полёте Аллави и Фултон поменялись креслами. Это был запуск X-15-2, который привёл к одному из анти-рекордов: двигатель ракетоплана не смог развить полную тягу и он разогнался лишь до 1,57 М (1036 миль в час) достигнув высоты 52 640 футов (лишь на полторы мили выше точки запуска). На следующий день произошла очередная неудачная попытка запуска: пилот самолёта сопровождения увидел течь из сливного отверстия моторного отсека и запуск был отменён[25].

25 марта 1960 года Balls 8 впервые запустил X-15-1 с новой двигательной установкой (достиг скорости 1320 миль в час и высоты 48 630 футов) — это был первый полёт лётчика-испытателя Джозефа Уокера, ставшего вторым пилотом X-15. В марте, апреле и мае Balls 8 проводил полёты без запуска ракетоплана с целью подготовки Джозефа Уокера и Роберта Уайта. Полёты проходили по треугольному маршруту: на северо-восток к посёлку золотодобытчиков Рандсбург[англ.], на запад к горам Техачапи[англ.], а затем на юго-восток обратно к озеру Роджерс Драй. В ходе расширения географии запусков (это требовалось для полётов X-15 на дистанции свыше 100 миль) открылась неожиданная особенность взаимодействия доплеровского радара, отвечающего за определение скорости самолёта-носителя, и инерционной навигационной системы X-15: при выходе на курс запуска HB-52B совершал разворот на 180° с креном 25°, что было неприемлемо для доплеровского радара, рассчитанного на манёвры серийных B-52, и требовалось длительное время для синхронизации радара и навигационной системы. В ряде случаев из-за этого эффекта пришлось отменить запуски. Выяснилось, что проблема крылась в ограничителе крена самолёта-носителя, который не был рассчитан на виражи с таким углом. Проблему решили отключением ограничителя крена[26].

17 мая 1960 года во время дня открытых дверей широкой публике впервые был представлен HB-52B Balls 8 с X-15-1 подвешенным на пилон[26].

26 мая 1960 года Balls 8 в последний раз запустил X-15-2 с «временными» двигателями XLR-11, которые использовались до появления рабочих экземпляров «родного» XLR-99[англ.]. 23 сентября X-15 впервые пилотировал лётчик-испытатель Forrest S. Petersen[англ.] — это был 13-й полёт X-15-1 и он прошёл неудачно. 28 октября первый полёт на X-15 совершил лётчик-испытатель John B. McKay[англ.]. 4 ноября Balls 8 впервые поднял в воздух X-15, управляемый лётчиком-испытателем капитаном Robert A. Rushworth[англ.]. 15 ноября самолёт-носитель поднял в воздух X-15-2 с «родным» двигателем XLR-99, за штурвалом которого сидел Скотт Кроссфилд. 30 ноября свой первый полёт по программе X-15 совершил Нил Армстронг — полёт прошёл аварийно так как не сработала одна из камер двигателя XLR-11 установленного на X-15-1. В этом полёте Balls 8 пилотировали Фицхью Фултон и Франк Коул. 9 декабря NB-52B, пилотируемый Аллави и Коулом, запустили Нила Армстронга на X-15-1, оборудованным новой, скруглённой носовой частью(англ. Frank Cole)[27].

В конце 1960 года завершилась программа лётных испытаний X-15 под эгидой ВВС и она была передана в гражданское ведомство — НАСА. Самолёты X-15, самолёты-носители и большая часть техники и оборудования передавались или сдавались в аренду. Но часть оборудования оставалось у военных или возвращалось производителю ракетопланов. В частности North American демонтировала с борта Balls 8 немецкую кинокамеру Arriflex, которая использовалась для съёмки при запуске X-15 из под крыла самолёта-носителя. В январе-феврале 1961 года был установлен новый комплект камер DBM № 5, который являлись штатными камерами ВВС для исследовательских съёмок. Новая камера оказалась больше и не подходила к старым креплениям, но среди её преимуществ оказался встроенный обогреватель, обеспечивавший съёмки на большой высоте при низких забортных температурах. На модернизацию ушло почти 100 человеко-часов(англ. Frank Cole)[28].

Для отработки взаимодействия стабилизированных навигационных платформ самолёта-носителя и ракетоплана был разработан блок инерциальной системы полётных данных (англ. Inertial Flight Data System, IFDS). Основой блока IFDS послужил внешний топливный бак, оставшийся от программы North American F-107 Ultrasabre: бак распилили и внутри разместили оборудование. В исследовательских полётах блок IFDS подвешивался на пилон Balls 8 вместо X-15 и самолёт-носитель совершал полёт по профилю запуска ракетоплана. При этом инерционная система, акселерометры и осциллографы блока IFDS оценивали силы, воздействовавшие на самолёт. Из-за изменившейся центровки возникли сложности пилотирования при взлёте и посадке. Первый полёт с блоком системы IFDS без был совершён 17 января 1961 года и до конца года было произведено 7 полётов с блоком IFDS. Каждый полёт с блоком IFDS был отмечен отдельным символом на борту Balls 8 наряду с остальными испытательными полётами[29].

Balls 8 запускал X-15-1 с «временным» двигателем XLR-11 11 раз. Последний такой старт был произведён 7 февраля 1961 года. Благодаря удачным условиям запуска двигатель X-15-1, пилотируемый Робертом Уайтом, проработал на 12 секунд дольше, чем обычно. Это позволило установить рекорд скорости с данным двигателем: 3,49 Маха (2275 миль в час)[30]

Самолёты с несущим корпусом

С 1966 по 1975 год Bolls 8 участвовал в программе испытаний самолётов с несущим корпусом. Из 144 запусков по этой программе, 127 были произведены с борта Balls 8. Исследования по данной программе сыграли важную роль в разработке программы «Спейс шаттл»[6]. С борта Balls 8 запускались M2-F2, M2-F3, HL-10, X-24A и X-24B[9].

Спейс шаттл

Balls 8 принимал участие в исследовательских работах по программе Спейс шаттл на различных этапах программы. Он принимал участие в отработке парашютных систем твёрдотопливных ускорителей и тормозных парашютов самих челноков. Программа испытаний проходила в 1977-78 годах и с 1983 по 1985[6].

В 1978 году произошло событие, которое могло привести к потере Balls 8 и экипажа: твёрдотопливный ускоритель после открытия крюков-фиксаторов не отделился от самолёта-носителя. Пилот Balls 8 Фитц Фултон совершил несколько энергичных манёвров с целью сбросить застрявший ускоритель, но это не изменило ситуацию: бортовые системы показывали, что все элементы раскрыты, а визуальное наблюдение показывало, что ускоритель находится под крылом. Было принято решение совершать посадку, которая прошла так гладко, что застрявший ускоритель остался под крылом до остановки самолёта на полосе[1].

С июля по октябрь 1990 года Balls 8 участвовал в испытаниях системы тормозных парашютов для орбитальной ступени «Спейс шаттл». В рамках этих испытаний в кормовой части самолёта была смонтирована система крепления и раскрытия парашютной системы, и оборудование для регистрации нагрузок на конструкцию самолёта в момент раскрытия. Испытания проводились при посадочных скоростях от 160 до 230 миль в час на основной бетонной взлётно-посадочной полосе авиабазы Эдвардс и на взлётно-посадочной полосе на дне пересохшего озера Роджерс-Драй рядом с базой. 16 мая 1992 года данную парашютную систему впервые использовал шаттл «Индевор» при возвращении из своего первого полёта STS-49[6].

  • Balls 8 в программе подготовки «Спейс шаттл»
  • Макет твёрдотопливного ускорителя под крылом Balls 8

    Макет твёрдотопливного ускорителя под крылом Balls 8

  • Испытания парашютной системы «Спейс шаттл» при посадке на грунтовую полосу

    Испытания парашютной системы «Спейс шаттл» при посадке на грунтовую полосу

  • Испытания парашютной системы «Спейс шаттл» при посадке на бетонную полосу

    Испытания парашютной системы «Спейс шаттл» при посадке на бетонную полосу

HiMAT, DAST и другие программы

С 1979 по 1983 год Balls 8 использовался в качестве самолёта-носителя по программе HiMAT (англ. Highly Maneuverable Aircraft Technology). В ходе программы исследовались возможности цифрового дистанционного управления самолётом, композитные материалы, винглеты и другие технологии. Кроме этого он работал в качестве самолёта носителя в исследовательских программах по изучению характеристик сваливания, большого угла атаки и маневрирования в сложных режимах. В программе англ. Drones for Aerodynamic and Structural Testing (DAST) исследовались меры по снижению аэродинамических нагрузок[6]. Для программы DAST была разработана цифровая система подавления флаттера (FSS) и ряд систем управления полётом беспилотного аппарата. Для испытаний использовалась модифицированный самолёт-мишень Teledyne-Ryan BQM-34E/F Firebee II, который запускался с борта самолёта-носителя Balls 8. Наблюдение за полётом DAST производилось с борта самолёта-преследователя F-104. Всего было совершено 18 полётов (из них 8 без отсоединения от самолёта-носителя). В четырёх запусках полёты пришлось прервать, а в двух (12 июня 1980 и 1 июня 1983 года) произошли аварии, приведшие к потерям экспериментальных машин. После аварии 1983 года программа была остановлена. Запуски по программе DART производились с борта Balls 8 и Lockheed DC-130, который являлся базовым самолётом-носителем для Firebee II[31].

В 1979 году Balls 8 принял участие в программе по радиолокационному наведению General Dynamics F-16 Fighting Falcon на крупноразмерную цель. Именно Balls 8 выполнял роль цели[32].

  • Bolls 8 в программах HiMAT и DAST
  • Rockwell HiMAT под крылом Balls 8

    Rockwell HiMAT под крылом Balls 8

  • Запуск Rockwell HiMAT из под крыла Balls 8

    Запуск Rockwell HiMAT из под крыла Balls 8

  • Экспериментальный аппарат DAST на пилоне Balls 8

    Экспериментальный аппарат DAST на пилоне Balls 8

  • Монтаж DAST на пилон Balls 8

    Монтаж DAST на пилон Balls 8

Balls 8 дал путёвку в жизнь спасательной капсуле бомбардировщика FB-111. Исследовательские полёты по этой программе продолжались почти 20 лет[9]. Он принимал участие в отработке беспилотной системы F-15 Spin Research Vehicle[1].

X-38

12 марта 1998 года был произведён первый сброс из под крыла Balls 8 экспериментального летательного аппарата X-38 по программе Crew Return Vehicle (CRV). В 1999 году был произведён ещё один запуск и в марте 2000 года был произведён следующий запуск по программе[33]. 10 июля 2001 был произведён последний, седьмой запуск с борта Balls 8[34].

  • Bolls 8 в программе X-38
  • X-38 под крылом Balls 8 в первом полёте 30 июля 1997 (без сброса)

    X-38 под крылом Balls 8 в первом полёте 30 июля 1997 (без сброса)

  • Запуск X-38 10 июля 2001

    Запуск X-38 10 июля 2001

X-43

Balls 8 с эскортом F-18 возвращается после рекордного третьего запуска по программе X-43 и последнего полёта в своей карьере

Программа X-43 была совместным детищем ряда компаний, которые координировались НАСА. Гиперзвуковой летательный аппарат делала компания MicroCraft (впоследствии ATK GASL) из Таллахомы, штат Теннесси. Orbital Sciences Corporation адаптировала ракету-носитель Pegasus. 24 марта 1997 года был подписан контракт на реализацию программы[35].

28 апреля 2001 года Balls 8 совершил первый полёт по программе X-43. В ходе двухчасового полёта испытывались бортовые системы и аэродинамические решения. Самолёт с ракетой на пилоне стартовал с авиабазы Эдвардс, совершил полёт в тихоокеанском полигоне ракетных испытаний и вернулся на базу[36].

2 июня 2001 года на высоте 20 000 футов был произведён первый запуск системы, который оказался неудачным: после старта произошёл сбой в системе управления ракеты, и ракета была уничтожена по команде с Земли. Расследование показало, что причина сбоя крылась в неправильном моделировании сил, возникающих при запуске на высоте 20 000 футов, а не на расчётной 40 000 футов[35].

Для исправления проблем, выявленных в ходе первого запуска, потребовалось около трёх лет, которые были потрачены на дополнительные расчёты и исследования, модификацию ракеты-носителя и систем летательного аппарата. Профиль полёта был адаптирован под стандартный профиль полёта ракеты-носителя Pegasus, сама ракета была облегчена на почти три тысячи фунтов твёрдого ракетного топлива. Самолёт-носитель Balls 8 был подготовлен для запусков на высоте 40 000 футов[35].

Второй полёт по программе произошёл 27 марта 2004 года. В ходе полёта впервые включился ГПВРД и летательный аппарат разогнался до скорости 6,83 Маха[35].

16 ноября 2004 года Balls 8 совершил третий полёт по программе X-43 и свой последний «боевой» полёт: в этом испытании гиперзвуковой исследовательский аппарат с ГПВРД X-43A, достигший скорости 9,6 Маха, или почти 7000 миль в час[1][35]. Эта скорость стала рекордной для аэродинамического летательного аппарата[1]. Рекорд был зафиксирован и внесён в книгу рекордов Гиннеса[37].

17 декабря 2004 ветеран авиапарка НАСА был официально выведен из эксплуатации[38].

На момент выхода в «отставку» Balls 8 был старейшим летающим самолётом B-52 и старейшим самолётом НАСА. Одновременно он имел наименьшее количество лётных часов (2443,8) среди всех эксплуатировавшихся на тот момент B-52. Это объяснялось спецификой использования: самолёт совершал экспериментальные полёты, между которыми проходили большие сервисные интервалы, готовящие самолёт и тестируемые объекты к испытаниям[6].

Завершение карьеры

  • На торжественной церемонии вывода из эксплуатации Balls 8

17 декабря 2004 года на авиабазе «Эдвардс» прошла торжественная церемония вывода Balls 8 из эксплуатации. Во время церемонии выступали директор Центра лётных исследований НАСА Кевин Петерсен (англ. Kevin Petersen), командир Лётно-испытательного центра ВВС бригадный генерал Кертис М. Бедке (англ. Curtis M. Bedke), пилоты-исследователи НАСА Гордон Фуллертон, Фитц Фултон и Эд Шнайдер (англ. Ed Schneider)[39].

Рой Брайант, руководитель проекта NASA Dryden B-52B, присутствовавший при первом полёте Balls 8 по программе X-15 и последнем полёте по программе X-43 высоко оценил вклад команды эксплуатировавшей и обслуживающей данный самолёт[6]:

Гордость, самоотверженность и новаторство были ключевыми элементами людей, которые обслуживали этот старинный самолет для поддержки многих проектов, которые удерживали Соединенные Штаты в авангарде аэрокосмических разработок в течение последних 45 лет.

  • Boeing NB-52B Balls 8 На вечной стоянке
  • Balls 8 на вечной стоянке у северных ворот авиабазы ​​Эдвардс

    Balls 8 на вечной стоянке у северных ворот авиабазы ​​Эдвардс

  • Вид на носовую часть

    Вид на носовую часть

Сравнение с конкурентами в проектах «воздушный старт»

Boeing NB-52B Balls 8 стал первым самолётом-носителем, с борта которого была запущена космическая ракета, реализовавшим на практике концепцию «воздушный старт». Первый запуск ракеты-носителя Pegasus состоялся 5 апреля 1990 года[6]. Всего с 1990 по 1994 год с борта Balls 8 было произведено шесть космических запусков[9]. Впоследствии ещё два проекта достигли стадии практической реализации «воздушного старта»: Stargazer — Pegasus и Cosmic Girl — LauncherOne.

  • Сравнение с конкурентами
  • Balls 8 — ракета закреплена под правой плоскостью

    Balls 8 — ракета закреплена под правой плоскостью

  • Cosmic Girl — ракета закреплена под левой плоскостью

    Cosmic Girl — ракета закреплена под левой плоскостью

  • Stargazer — ракета закреплена под корпусом самолёта

    Stargazer — ракета закреплена под корпусом самолёта

Конкуренты
Регистрационный № название Начало эксплуатации/окончание Оператор Первый орбитальный запуск/последний Ракета-носитель Количество запусков/удачных Статус
N008NA Boeing B-52B Stratofortress Balls 8 11 июня 1955 года НАСА 5 апреля 1990/3 августа 1994 Pegasus 6/6 Не эксплуатируется
N140SC Lockheed L-1011 TriStar Stargazer март 1974 Orbital Sciences Corporation 27 июня 1994/13 июня 2021 Pegasus XL/Pegasus H 44/39 эксплуатируется
N744VG Boeing 747-400 Cosmic Girl 31 октября 2001 Virgin Orbit 25 мая 2020/9 января 2023 LauncherOne 6/4 эксплуатируется

Основные технические характеристики и особенности эксплуатации

Balls 8 с максимальным грузом X-15A-2 под крылом

Balls 8 изначально был серийным B-52B и имел стандартное оборудование. На нём были установлены восемь турбореактивных двигателей Pratt & Whitney J-57-19 с водяным охлаждением на взлётном режиме. Каждый из двигателей развивал тягу в 12 000 фунтов. Двигатели позволяли развивать самолёту скорость 390 узлов (448 миль в час) и максимальную рабочую высоту более 50 000 футов. Длина самолёта составляла 156 футов, а размах крыльев — 185 футов[6].

В ходе модернизации самолёт был оборудован для транспортировки под правой плоскостью тяжёлых и габаритных грузов. Наибольший груз, поднятый Balls 8, составил 53 100 фунтов — это был X-15 № 2 с внешними топливными баками. Также в его послужном списке числятся подъёмы с нагрузкой 47 772 фунта (макет твёрдотопливного ускорителя по программе «Спейс шаттл») и 41 152 фунта (ракета-носитель «Пегас»)[6]. Серийный B-52B имел грузоподъёмность 43 000 фунтов[4].

На момент вывода из эксплуатации самолёт и его системы значительно устарели. Пилот Balls 8, бывший астронавт Чарльз Фуллертон в интервью журналу Smithsonian Magazine отмечал крайне устаревшие интерфейсы самолёта: «Это ужасно с точки зрения человеческого фактора» и «Здесь всё несколько устарело. После пары часов полёта вы действительно чувствуете, что заслужили свою зарплату»[9]. Когда Balls 8 совершал свой последний полёт, все B-52 модификаций A, B, C, D, E, F и G были списаны и находились в музеях или на кладбищах. Модификация B-52H, находившаяся на тот момент в эксплуатации, имела крайне мало общих элементов с Balls 8, и они не могли быть донорами запчастей. Поддержание самолёта в рабочем состоянии требовало постоянного поиска запасных частей. Для ремонта или замены использовались детали, снятые с самолётов, находящихся в музеях или на свалках — практика, категорически запрещённая в ВВС США. Однажды самолёт простоял в ремонте 11 месяцев из-за того, что не было возможности найти и заменить элемент топливной системы. В результате Balls 8 превратился в набор адаптированных элементов разных моделей B-52: к примеру, датчики уровня топлива — от модели C, катапультные кресла — от D, тормозной парашют, шасси и тормоза — от G[9].

В 1975 году из-за морального устаревания ВВС собирались списать самолёт, после чего в 1976 году он был полностью передан под ответственность НАСА. В 1995 году проводились исследования по замене Balls 8 на B-52G, но от этого отказались[9].

Одной из важных особенностей пилотирования являлось отсутствие части механизации крыла (закрылка) на правой плоскости, который был демонтирован для программы X-15. Обычный B-52 не смог бы взлететь в такой конфигурации закрылков, а посадка считалась бы аварийной. В отличие от взлёта серийного B-52, Balls 8 требовал сначала отрыва носовой пары стоек шасси от ВВП и взлёта с большим углом тангажа. Из-за невозможности использовать закрылки посадка производилась на скорости, превышающей стандартную посадочную скорость для серийного B-52 на 35 миль в час. При этом происходил значительный удар передней пары стоек шасси о поверхность. Ч. Фуллертон отмечал: «Временами приземление может вызвать неприятные ощущения»[9].

Для компенсации смещения центра тяжести, вызванного подвеской под правой плоскостью полезной нагрузки (ПН), часть топливных баков на противоположной стороне заполнялась балластом (водой), который перекачивался после запуска ПН из под крыла. К примеру, после запуска X-15 крен самолёта-носителя достигал 20°. За балансировку самолёта в полёте отвечал второй пилот[9].

На момент вывода самолёта из эксплуатации он был последним некоммерческим пользователем топлива JP-4, которое с 1951 по 1995 год было основным топливом для турбореактивных самолётов ВВС США[40].

См. также

Примечания

  1. ↑ 1,0 1,1 1,2 1,3 1,4 1,5 Creech, Gray. End of an Era: NASA's Famous B-52B Retires : [англ.] : [арх. 28 февраля 2023] // NASA : электр. изд.. — 2004.
  2. ↑ 2,0 2,1 NB-52B : [англ.] : [арх. 9 марта 2023] // NASA : электр. изд..
  3. ↑ Gibbs, Yvonne. Past Projects: B-52 Heavy-lift Airborne Launch Aircraft : [англ.] : [арх. 22 января 2023] // NASA : электр. изд.. — 2017. — 7 August.
  4. ↑ 4,0 4,1 4,2 4,3 4,4 Swopes, Bryan. 16 September 1999 : [англ.] : [арх. 22 марта 2023] // This Day in Aviation : электр. изд.. — 2022. — 16 September.
  5. ↑ 5,0 5,1 5,2 5,3 5,4 5,5 5,6 5,7 Lockett, 2021, Selection of the B-52 Stratofortress.
  6. ↑ 6,00 6,01 6,02 6,03 6,04 6,05 6,06 6,07 6,08 6,09 6,10 Conner, Monroe. Where Are They Now: B-52B #008 : [англ.] : [арх. 7 марта 2023] // NASA : электр. изд.. — 2015. — 2 September.
  7. ↑ 7,0 7,1 Richmond, JeffF. How engineers used a B-52 to rapidly advance our understanding of supersonic flight : [англ.] : [арх. 4 апреля 2023] // Avgeekery : электр. изд.. — 2016. — 22 August.
  8. ↑ Smith, Derek T. Balls 3 and Balls 8 : [англ.] : [арх. 4 апреля 2023] // Greatest Stories Ever Flown : электр. изд.. — 2017. — 19 May.
  9. ↑ 9,0 9,1 9,2 9,3 9,4 9,5 9,6 9,7 9,8 9,9 Lerner, Preston. Mother : [англ.] : [арх. 22 марта 2023] // Smithsonian Magazine : электр. изд.. — 2001. — July.
  10. ↑ 10,0 10,1 Lockett, 2021, Modifications to the NB-52B.
  11. ↑ Lockett, 2021, X-15 Preflight Inspection.
  12. ↑ Lockett, 2021, Start and Taxi.
  13. ↑ 13,0 13,1 Lockett, 2021, Take-off.
  14. ↑ Lockett, 2021, Climb.
  15. ↑ Lockett, 2021, X-15 Checkout Prior to Launch.
  16. ↑ Lockett, 2021, Launching the X-15.
  17. ↑ Lockett, 2021, Post-Launch Operation.
  18. ↑ Lockett, 2021, Landing the NB-52B.
  19. ↑ Lockett, 2021, Post Flight.
  20. ↑ Lockett, 2021, North American X-15.
  21. ↑ Lockett, 2021, Camera Installation in NB-52B.
  22. ↑ 22,0 22,1 Lockett, 2021, XLR-11 Powered X-15 Flights.
  23. ↑ Lockett, 2021, Stable Platform Instrumentation Installation.
  24. ↑ Lockett, 2021, LOX Top-Off System Automation.
  25. ↑ Lockett, 2021, X-15-2 Returns to Flight.
  26. ↑ 26,0 26,1 Lockett, 2021, Doppler radar Roll Limit Switches.
  27. ↑ Lockett, 2021, Last X-15-2 Flight with XLR-11 rockets.
  28. ↑ Lockett, 2021, Replacement of the Movie Cameras.
  29. ↑ Lockett, 2021, Inertial Flight Data System Pod.
  30. ↑ Lockett, 2021, Last X-15 Flight with the XLR-11.
  31. ↑ Calzada, Ruby. Firebee Drone - DAST : [англ.] : [арх. 10 марта 2023] // NASA : электр. изд.. — 2002. — 6 February.
  32. ↑ Lockett, 2021, F-16 Radar Target.
  33. ↑ X-38 : [англ.] : [арх. 9 марта 2023] // NASA : электр. изд.. — 2018. — 7 August.
  34. ↑ NASA's NB-52B Mothership Releases X-38 : [англ.] : [арх. 6 марта 2023] // NASA : электр. изд.. — 2017. — 7 August.
  35. ↑ 35,0 35,1 35,2 35,3 35,4 Gibbs, Yvonne. Past Projects: X-43A Hypersonic Flight Program : [англ.] : [арх. 6 марта 2023] // NASA : электр. изд.. — 2017. — 7 August.
  36. ↑ Gibbs, Yvonne. X-43A Dress Rehearsal for Free Flight : [англ.] : [арх. 7 марта 2023] // NASA : электр. изд.. — 2017. — 28 November.
  37. ↑ One for the Record Books : [англ.] // NASA : электр. изд.. — 2005. — 22 June.
  38. ↑ Conner, Monroe. B-52 Stratofortress : [англ.] : [арх. 7 марта 2023] // NASA : электр. изд.. — 2017. — 17 August.
  39. ↑ NASA's Famed B-52B "Mothership" Retirement This Friday : [англ.] : [арх. 9 марта 2023] // NASA : электр. изд.. — 2017. — 7 August.
  40. ↑ B-52 #008, The NASA Dryden Air Launch Carrier Aircraft (Mothership) : [англ.] : [арх. 5 апреля 2023] // Roadrunners Internationale : электр. изд.. — 2022. — 4 January.

Литература

Ссылки

Источник — https://xn--h1ajim.xn--p1ai/index.php?title=Balls_8&oldid=18372135