天空從來不是極限

航空與航天是人們經(jīng)常接觸的兩個技術名詞，兩者雖然僅一字之差，卻被分為兩大技術門類。單從飛行環(huán)境來看，航空器大多是在稠密大氣層中工作，飛行高度最多距離地面30 千米。而航天器則在太空中飛行，飛行軌道距離地面至少100 千米。

1955 年，美國國家航空航天局（NASA）的前身美國國家航空咨詢委員會（NACA）發(fā)布了新型超高聲速飛行器的研發(fā)計劃。新飛行器將作為X 系列實驗飛機中的一員，可將人員送至外太空并能成功返回，旨在為之后的載人航天活動測試有效數(shù)據(jù)。沒錯，在那個年代，美國人就想把飛機飛出大氣層，飛到宇宙去轉一轉。

一切為了沖破大氣層服務

既然想飛出大氣層，那么常規(guī)的動力與機身布局就不行了。參與此項計劃的北美航空公司負責研究機身，RMI公司則負責開發(fā)合適的火箭發(fā)動機。經(jīng)過一番論證，X-15采用了長而扁平的機身；裝備了一副短而寬的機翼和尾翼；機腹處裝有可伸縮的三點式起落架，其中主起落架為機輪，后起落架為滑橇；機身前端材料采用了X750 鉻鎳鐵合金，具有超高的耐熱性。遠遠看去，X-15 并不像常規(guī)的飛機，反而更像是加裝了機翼的大型導彈。

動力方面，X-15 最初采用2 臺XLR11 液體助推火箭發(fā)動機（使用乙醇和液氧作為助推劑），該發(fā)動機曾用于美國第一架突破聲障的飛機貝爾X-1 上。1960 年，RMI 公司研發(fā)出了更強大的XLR99，使用液氨和液氧助推，單發(fā)最大推力可達250 千牛。該發(fā)動機可使X-15 全功率飛行超過80 秒。

命運多舛的破紀錄飛行

雖然現(xiàn)在看來，X-15 的飛行試驗幾乎涉及了高超聲速研究的所有領域，并為后續(xù)航天活動提供了700 余份有價值的研究報告，但最開始時一切進展得并不順利。1955年提出計劃后，各部門開始聯(lián)合大力推進，然而隨著蘇聯(lián)第一顆人造衛(wèi)星上天，美蘇之間的太空競賽拉開了序幕。為了發(fā)展“水星計劃”（美國第一個載人航天計劃），X-15的研發(fā)被迫暫停，直至1959 年才得以繼續(xù)。

在選擇試飛員時，NASA 原本準備公開招募膽大且富有冒險精神的攀巖愛好者或雜技演員，后突然中止，改為在戰(zhàn)斗機飛行員中挑選第一批預備隊員。緊接著，NASA又改變策略，擴大了飛行員的篩選范圍，從民用飛行員中招收了2 人作為第二批預備隊員，其中一人名為尼爾·阿姆斯特朗。由于火箭發(fā)動機的燃燒時間不到90 秒，無法將X-15 從地面直接發(fā)射升空至預定高度。經(jīng)過討論，1962年終于決定使用B-52 作為母機，攜帶X-15 起飛至距地面13 千米的高空再釋放。

1963 年8 月，經(jīng)過多次改進后的X-15 再次起飛，達到了107 千米高空，創(chuàng)造了飛機飛行高度的世界紀錄。1967 年2 月，X-15 突破飛行速度紀錄，最大飛行速度達7274 千米/ 小時，這一紀錄至今仍未被打破。按照國際航空運動聯(lián)合會的定義，該實驗已滿足航天飛行標準，所有參與的飛行員均獲頒宇航員勛章。