X-15試驗機

北美X-15（North American X-15）是一架由北美航空所承製開發的火箭動力實驗機。X-15可能是在貝爾X-1之後，美國空軍／NASA／美國海軍X系列試驗機中最重要的一架。在1960年代，X-15打破了許多速度與高度的記錄，由於其飛行高度到達大氣層的邊緣，為之後的研究提供了重要的資料。它同時也是美國建造的第一個有人亞軌道飛行器。

在整個X-15計畫的飛行項目中，有13架次到達了80公里以上的高度，這是美國空軍所制訂宇宙飛行的標準高度，駕駛這13架次的八名飛行員因此獲得太空人的身份。另外還有兩名飛行員獲頒NASA的。

一些權威的航空學研究者設定的太空的起始高度比美國空軍和NASA的標準高度都低，所以還有許多X-15飛行員也可被視作太空人。在距地球的上空是，這裏的環境與太空基本相同，而許多X-15飛行員駕駛飛機都到達此高度以上。

另外還有兩架次（由同一飛行員駕駛）到達國際航空聯合會的宇宙飛行標準高度，即到達62.1英里高度（100公里）。

 歷史 
對機身的請求在1954年12月30日公佈，1955年2月4日公佈對火箭發動機的請求。1955年11月北美航空公司簽訂了製造機身的合約，在1956年簽訂了製造發動機的合約。

與其他X系列試驗機一樣，X-15首先是掛在一架B-52機翼下被帶到空中，然後火箭發動機開始工作。它的機身很長且為圓柱形。向後的整流片使機身看起來很平。背部及腹部的楔形垂直尾翼很厚。可收起的起落架包括機鼻起落架和兩個滑橇。初始型X-15A的兩具XLR-11火箭發動機提供36千牛頓推力，後來的XLR-99在海平面提供254千牛頓推力，在最高高度提供311千牛頓。

1958年之前，美國空軍和美國國家航空諮詢委員會（NACA，也就是NASA的前身）的官員提出了軌道運行式X-15（X-15B）的方案，這種X-15將會被一具SM-64納瓦荷式火箭（SM-64 Navaho missile）送入太空。在NACA成為NASA之後這個方案被拋棄，取而代之的是水星計畫。1959年，X-20Dyna-Soar太空滑翔機計畫成為美國空軍軍用載人太空飛行器的優先計畫。X-20計畫在1960年代早期被中止。

X-15的首飛是在1959年6月8日，飛行員為史考特·克勞斯菲爾德（Scott Crossfield），這次飛行實際上是一次無動力滑翔。同年9月17日進行了第一次有動力飛行。1960年11月15日進行了第一次使用XLR-99發動機的飛行。

整個項目中一共建造了三架X-15，它們總共飛了199次，最後一次在1968年10月24日。原計劃是在1968年11月21日，內華達州史密斯蘭奇（Smith Ranch），由威廉·奈特（William J. Knight）進行第200次飛行。技術與天氣的原因使這次飛行被延後了至少六次，直到1968年12月。最後因為天氣原因，此次飛行在1968年12月20日被中止。地面人員將X-15從B-52上拆下，準備將它無限期地儲存起來。一架存放在華盛頓特區的美國國家航空航天博物館，一架存放在俄亥俄州代顿萊特派特森空軍基地（Wright-Patterson AFB）內的國立美國空軍博物館（National Museum of the United States Air Force）。編號56-6672的第三架X-15則是於1967年11月15日墜毀。

一共有12名飛行員駕駛過X-15，包括第一個登上月球的人尼爾·阿姆斯壯和約瑟夫·恩格。

1963年7月和8月，駕駛X-15兩次到達100公里以上高度，成為第一個兩次進入太空的人。

1967年11月15日第三架X-15在下降時開始尾旋，重力加速度到達15G（147 m/s²），飛機在空中解體，殘骸散佈在50平方英里的範圍內，飛行員麥可·亞當斯（Michael J. Adams）不幸在這起意外中犧牲。2004年6月8日，人們在加州蘭茲堡（Randsburg）附近、那架X-15座艙被發現的地方，為他豎立了一個紀念碑。除此之外亞當斯也被追綬太空人之翼（Astronaut Wings）勳章。1991年，他的名字被放入佛羅里達州甘迺迪太空中心的太空人紀念館。

第二架X-15在一次降落事故後被重建，它被加長了約0.74米，機身下加掛了兩個副油箱，而且被進行了隔熱處理。這架新飛機被命名為X-15A-2。它的首飛日期為1964年6月28日，最終設定了一項新的速度記錄：7,274 km/h（4520mph或2021m/s）。

一直到2004年太空船一號（SpaceShipOne）的第三次試飛之前，除了太空梭以外還沒有飛行器能打破X-15的高度記錄。當然，無人空射火箭，例如“飛馬座”火箭，經常超越X-15的速度與高度記錄。被廣泛報導的X-43A超高音速飛機的新速度記錄，只是無人機新的記錄。這架小得出奇的飛機在2004年11月16日在29公里高度上達到了接近10馬赫的速度（10620km/h或6600mph或2.95km/s）。

 數據 

 諸元 
 乘員：1
 長度：  50.7 ft（15.45 m）
 翼展：   22.3 ft（6.8 m）
 高度：   13.5 ft（4.12 m）
 機翼面積：    200 ft²（18.6 m²）
 空重：   14,600 lb（6,620 kg）
 裝載燃料及飛行員後：  34,000 lb（15,420 kg）
 最大起飛重量：  34,000 lb（15,420 kg）
 動力：1x Thiokol XLR99-RM-2液體燃料火箭發動機，70,400 lbf（313 kN）推力（30公里高時）使用液氧与液氨推进剂。由于氨分子过于稳定很难烧，燃烧不稳定的声音巨大，使用一个复杂的喷注器强行向燃料中加注乙炔。

 性能 
 最高速度：  4,520 mph (7,274 km/h) Mach 6.85
 航程：  280 miles（450 km）
 最高飛航紀錄：   67 miles (108 km), 354,330 ft
 爬升速度：   60,000 ft/min（18,000 m/min）
 機翼負荷：  829 kg/m²（170 lb/ft²）
 推重比：2.07
序列號：（X-15計劃中用到了五架飛機，包括三架X-15和兩架NB-52）
X-15A-1 - 56-6670, 82次有動力飛行
X-15A-2 - 56-6671, 53次有動力飛行
X-15A-3 - 56-6672, 64次有動力飛行
NB-52A - 52-003（1969年10月退役）
NB-52B - 52-008（2004年11月退役）

 破紀錄的飛行 

 高度紀錄 
在美國，對於一個人要到達怎樣的高度才能被稱為「太空人」兩種說法。美國空軍決定頒給任何到達80公里高的人太空人之翼勳章，但是國際航空聯合會將太空定義在100公里以上的高度。13架次的X-15到達了80公里高，其中兩個架次到達了100公里。駕駛飛機進入與太空環境相似的“適航大氣層”的飛行員們應該得到賞識，也許他們可以作為將來的中級或初級太空人，儘管他們沒有被官方授予“太空人”稱號。

+到達80公里高的架次 架次 日期 最高速度 高度 飛行員 62 1962年6月17日 6,167 km/h 95,940 m 罗伯特·迈克尔·怀特 77 1963年1月17日 5,918 km/h 82,810 m 约瑟夫·艾伯特·沃克 87 1963年6月27日 5,512 km/h 86,870 m  90 1963年7月19日 5,971 km/h 106,010 m 约瑟夫·艾伯特·沃克 91 1963年8月22日 6,106 km/h 107,960 m 约瑟夫·艾伯特·沃克 138 1965年6月29日 5,523 km/h 85,527 m 約瑟夫·恩格  143 1965年8月10日 5,713 km/h 82,601 m 約瑟夫·恩格 150 1965年9月28日 6,006 km/h 90,099 m  153 1965年10月14日 5,720 km/h 81,230 m 約瑟夫·恩格 1741966年11月1日 6,035 km/h 93,543 m  1901967年10月17日 6,206 km/h 85,500 m  191 1967年11月15日 5,745 km/h 81,080 m † 197 1968年8月21日 5,541 km/h 81,530 m †墜毀

 速度紀錄 
+前十速度紀錄 架次 日期 最高速度 高度 飛行員 45 1961年11月9日 6,587 km/h 30,968 m 尼爾·阿姆斯壯 59 1962年6月27日 6,605 km/h 37,704 m 约瑟夫·艾伯特·沃克 64 1962年7月26日 6,420 km/h 30,145 m 尼爾·阿姆斯壯 86 1963年6月25日 6,294 km/h 34,077 m 约瑟夫·艾伯特·沃克  89 1963年7月18日 6,317 km/h 31,943 m  97 1963年12月5日 6,466 km/h 30,785 m  1051964年4月29日 6,286 km/h 30,968 m  137 1965年6月22日 6,338 km/h 47,518 m  175 1966年11月18日 6,840 km/h 30,145 m  188 1967年10月3日 7,274 km/h 58,552 m 

 X-15飛行員 
飛行員 隸屬於 飛行次數 在美國空軍進行的太空飛行 在國際航空協會進行的太空飛行 最高馬赫數 最高速度（km/h） 最高高度（m） 邁克爾·詹姆斯·亞當斯†† 美國空軍 7 1 0 5.59 6,151 81,077 尼爾·阿姆斯壯 NASA 7 0 0* 5.74 6,420 63,246  北美航空 14 0 0 2.97 3,154 24,725  NASA 16 2 0 5.53 6,272 93,543 約瑟夫·恩格 美國空軍 16 3 0* 5.71 6,257 85,527  美國空軍 16 1 0 6.70 7,274 85,496  NASA 29 1 0 5.65 6,217 90,099 福里斯特·S·彼得森 美國海軍 5 0 0 5.3 5,794 31,029  美國空軍 34 1 0 6.06 6,466 86,868  NASA 14 0 0 5.48 5,993 65,258 约瑟夫·艾伯特·沃克 美國空軍 25 3 2 5.92 6,605 107,960 罗伯特·迈克尔·怀特 美國空軍 16 1 0 6.04 6,587 95,936
† 上尉在1957年9月被選中成為空軍的X-15試飛員（上尉作為他的替補），但是在X-15試飛前的一次F-104事故中犧牲。

††在第191架次中犧牲。

*這兩名飛行員在離開X-15計畫後到達了100公里高（尼尔·阿姆斯特朗在雙子星座計畫和阿波羅計畫中進入太空，而約瑟夫·恩格則是在太空梭計畫中達成）。

 參考 

 Robert Godwin，ed., X-15（The NASA Mission Reports），（Apogee Books, 2001）ISBN 978-1-896522-65-4
 Milton O. Thompson and Neil Armstrong，At the Edge of Space: The X-15 Flight Program（Smithsonian Institution Press，1992）ISBN 978-1-56098-107-7
 Richard Tregaskis，X-15 Diary: The Story of America's First Space Ship（iUniverse.com, 2000）ISBN 978-0-595-00250-4
 Hypersonics Before the Shuttle: A Concise History of the X-15 Research Airplane - NASA report (PDF format) 
 X-15 research results with a selected bibliography - NASA report (PDF format) 
  Flight experience with shock impingement and interference heating on the X-15-2 research airplane 1968 - NASA (PDF format) 
 Thermal protection system X-15A-2 Design report 1968  - NASA report (PDF format) 
  American X-Vehicles: An Inventory X-1 to X-50, SP-2000-4531 - June 2003; NASA online PDF Monograph 

 相關內容 
 X-20

 外部連結 
 NASA的X-15介紹 
 X-15的研究結果與精選的參考書目（NASA SP-60, 1965） 
 "Transiting from Air to Space: The North American X-15" (1998) 
 "Proceedings of the X-15 First Flight 30th Anniversary Celebration of June 8, 1989" 
 (PDF) Hypersonics Before the Shuttle: A Concise History of the X-15 Research Airplane (NASA SP-2000-4518, 2000) 
 X-15非官方網站 
 X-15 Research Results (1964) 
 X-15 photos at Dryden 
 Encyclopedia Astronautica's X-15 chronology
 Major Michael Adams Monument
 X15 site in French, with detailed flight reports 
 Aerospace Legacy Foundation 

Category:美國試驗機
Category:美國國家航空航天局
Category:北美航空
Category:X-15計畫