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上世纪50年代是一个疯狂追求速度的年代 ， 各航空大国已经熟练掌握了飞行器超音速飞行的奥秘 ， 但这并不是终点 ， 设计师正在疯狂地追求高超音速飞行 ， 美国的X-15火箭动力实验机就是这样一款追求速度和高度的产物 。
X-15的名气相对来说不是那么大 ， 但从技术上来说 ， 设计师对X-15实验机的评价非常高 ， 它对美国的航空、航天技术都有巨大的影响 ， 放到今天也不是一般国家能玩得转的技术 。 X-15由北美航空公司研发制造 ， 总共建造了3架原型机 ， 飞行199次 。
X-15是一款造型独特、浑身黑漆且非常笨重的飞机 ， 飞机长15.45米 ， 梯形的机翼翼展很小 ， 尾部安装大尺寸垂尾 。 因为要高速飞行 ， 空气与机体高速摩擦会产生高温 ， 常规的铝合金蒙皮根本无法适应 ， 就算是不锈钢也会出现变形 ， 因此飞机采用的是铬镍铁合金 ， 它能承受1200~1300华氏度的高温 ， 不过它的缺点也很明显 ， 那就是它的重量太大 ， 为此设计师在飞机内部采用重量更轻的钛合金 。
飞行员的工作环境与普通飞机不同 ， 人体会承受巨大的低压 ， 当时已经意识到压力服的重要性 ， X-15飞行员获得了一套全新的压力服 ， 它包括供氧设备、通信设备等 ， 事实上它就是后来美国NASA的宇航服原型 ， 为了进一步保护飞行员 ， 驾驶舱内还充满了氮气 ， 可以减轻火灾意外造成的伤害 。
【需要宇航员驾驶的飞机，美国X-15次轨道实验机】很多人都不知道的是 ， X-15飞行员的座椅技术居然源自拖拉机 ， 当时设计生产农用设备的IHC公司进行过关于座椅的研究 ， 原本长时间驾驶拖拉机是一件很辛苦的事 ， 公司仔细地研究了座椅造型对人体的影响并研制了相应造型的座椅 ， X-15的设计师直接将产品复制了过来 。
X-15采用一台XLR99-RM-2火箭发动机提供动力（第一架原型机是2台推力更小的火箭发动机） ， 发动机用液态氧和液态氨驱动 ， 运行的时候还会喷注乙炔用于稳定燃烧 ， 在高空可以达到313kN的最大推力 。
不过和其他火箭发动机一样 ， X-15的发动机只能短暂的燃烧 ， 标准发动机燃烧时间不足2分钟 ， 后来增加外部可抛弃油箱将燃烧时间增加到4分20秒 ， 因此该机不采用自主起飞 ， 而是挂载在B-52重型轰炸机下爬升到一定高空后投放 ， 依靠强大的推力驱动飞机爬升冲刺 ， 燃料耗尽后飞机在惯性的作用下继续爬升一段距离 ， 随后下降返回地面 。 飞机后方采用两具滑橇式起落架 ， 机头下方安装另一具轮式起落架 。
X-15在飞行中还存在另一个问题 ， 在正常的飞机飞行高度因为大气层的原因 ， 驾驶员可以通过调整空气舵面改变飞行姿态 ， 可是到了20万英尺（约61000米）高度后空气舵面就不再有用 ， 设计师在机头和翼尖上安装了过氧化氢蒸汽推进器 ， 通过喷射的蒸汽调整姿态 。
X-15是美国第一种载人近地轨道飞行器 ， 它在飞行中不断提升高度和速度 ， 达到了6.85马赫的最大飞行速度 ， 这比设计预期要高一点点 ， 最大飞行高度更是达到了108千米 。
驾驶X-15并不是容易的事 ， 飞行员身穿厚重的压力服本就操作不便 ， 在无动力的情况下滑翔落地需要严格按照流程操作飞机 ， 时刻关注仪表盘上的各种数据并做出相应的细微调整 。 总共有12名飞行员驾驶过X-15 ， 其中8人因飞行高度达到80千米的而获得NASA的承认并赋予宇航员的身份 ， 这8人中就有后来登月的阿姆斯特朗 。
X-15对美国的航空、航天技术都起到了非常大的影响 ， 例如后来的登月计划就运用了一些X-15获得的技术 ， 其他如航天飞机、压力服、大气层内高超音速飞行器等都与之有关 。
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