认识乔·恩格尔,一位驾驶火箭飞机进入太空的飞行员

1965年6月29日,美国空军飞行员乔·恩格尔(Joe Engle)获得了宇航员资格,尽管他要九个月后才加入美国宇航局(NASA)的宇航员队伍。那天星期二的早晨,恩格尔驾驶X-15火箭飞机,飞到了280,600英尺(约53.1英里)的最高高度,这比空气的尽头和太空的起点之间的界限高出3.1英里。上周末,他被授予了圣迭戈航空航天博物馆国际航空航天名人堂的荣誉,我有幸能坐下来与他聊聊驾驶那架微小但极具震撼力的火箭飞机。

美国国家航空航天局 (NASA)

关于X-15的一些情况

X-15是在20世纪50年代初构思的,当时飞机的速度刚刚突破二倍音速(Mach 2)。X-15是一款研究飞机,旨在收集关于在高达七倍音速(Mach 7)和高达50英里 altitude 的速度下的不稳定性数据。第一架生产飞机于1958年10月15日从洛杉矶北美航空公司(North American Aviation)的机库中驶出,其外观如同其高速、高空飞行剖面所暗示的那样,充满了太空时代的风格。

X-15看起来更像一枚导弹,而不是一架飞机。实际上,它有点像一枚带有飞行员座舱的导弹。它甚至像导弹一样,在B-52轰炸机机翼下方进行空中发射。X-15长50英尺,高13英尺,翼展仅22英尺,其机身大部分空间都用于装载无水氨和液氧罐,以及将这两种液体压入强大的后置XLR-99火箭发动机所需的管道系统(尽管早期的飞行使用了更小的、以乙醇为燃料的XLR-11发动机)。

只有机头后面略微隆起的、带有一扇狭窄窗户的部位,才表明里面坐着一位飞行员。

但X-15还有一个使其成为令人着迷的飞行器的特点。因为它被设计成在传统飞行控制系统(副翼、升降舵和方向舵)难以发挥作用、大气过于稀薄的区域飞行,所以X-15还配备了姿态控制系统。在陡峭爬升达到最高高度后,燃烧火箭发动机,微型过氧化氢喷射器为飞行员提供了在几乎没有大气的环境中控制姿态的方法。

骑乘一匹烈性纯种马

美国国家航空航天局 (NASA)

恩格尔说,学习驾驶X-15是一个循序渐进的过程。飞行中需要传统飞行控制的部分,需要经典的飞行技巧;在高层大气中使用姿态控制系统需要一些时间来适应;而学习如何同时结合使用传统控制和姿态控制的飞行剖面则是一项挑战。有一次短暂的飞行中,他必须无缝地同时使用这两个控制系统。模拟器通过复制飞行过程,甚至在爱德华兹空军基地的机库中产生与X-15在地球上方50英里处相似推力的喷射器,来帮助训练。模拟器会不断更新最新的飞行数据,这意味着它能越来越真实地反映真实飞行感受。

飞行本身也是循序渐进的。恩格尔的首次飞行,和所有X-15飞行员的首次飞行一样,都是一次试飞。他只达到了4倍音速,最高高度仅为77,800英尺。这次飞行的目标不是创造纪录,而是让恩格尔熟悉这架小型飞机,并在爱德华兹空军基地的干湖床上完成至关重要的无动力着陆。

恩格尔驾驶X-15在B-52轰炸机机翼下升空了32次,但仅从母舰上分离发射了16次。并且他从未感到紧张。大多数中止起飞都是因为通信或仪器等一些无关紧要的问题。

即使发现自己以超过250,000英尺的高度掠过飞行轨迹,也丝毫没有让恩格尔感到紧张。

高空飞行让X-15飞行员得以一窥地球的弧度,并在重力将飞机拉回开始高速下降之前,短暂地体验失重。虽然景色可能令人惊叹,但恩格尔说,这比任何东西都更重要的,是一项重要的飞行仪表。X-15没有惯性导航系统。它使用机械陀螺仪,这些陀螺仪会随着加速度而漂移,因此能够透过窗户进行目视定向,提供了更多数据,而非单纯的风景。这些短暂的飞行中有太多事情要做,以至于没有时间停下来欣赏一切。

然而,景色确实,哪怕只是短暂地,凸显了任务的现实性。正如恩格尔所描述的,驾驶X-15意味着要拿出最好的状态去工作。独自一人在世界的顶端,他的生命完全掌握在自己手中;除了他自己,没有人能将那架飞机无缝地从无大气层运行到湖床上。他说,在那一刻,你必须确信自己拥有世界上最灵巧的双手。

欣赏风景

弗朗西斯·弗伦奇(Francis French)

恩格尔于1966年3月离开了空军,加入了NASA,成为第5批宇航员之一,他是第一位拥有宇航员徽章加入航天计划的人。他曾训练驾驶阿波罗17号,但由于最后三次月球任务被取消而未能成行。突然间,阿波罗17号成为科学家登上月球的最后机会,地质学家杰克·施密特(Jack Schmitt)加入了乘组。但恩格尔确实进入了太空。在返回爱德华兹基地进行“企业号”航天飞机的近地着陆测试后,他担任了STS-2任务的指令长。他告诉我,在那次飞行中,他终于有机会停下来,欣赏下方弯曲的地球景色,这比X-15飞行顶端的短暂一瞥要好得多。在那次任务中,他手动驾驶航天飞机从25倍音速降落。他说,从大约6倍音速开始,航天飞机的操控感觉与X-15差不多,只是感觉大了很多。

恩格尔告诉我,X-15是一架令人兴奋的飞机,就像骑乘一匹烈性纯种马一样。在他职业生涯中驾驶过的185种不同类型的飞机中,X-15至今仍是他最喜欢、也是最具专业回报的飞机。而且,我应该指出,他是一个非常友善且容易交谈的人。

资料来源:我与乔·恩格尔的谈话;NASANASA;米尔特·汤普森(Milt Thompson)所著《太空边缘》(At the Edge of Space)。

 

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