В 1954 году в недрах национального консультативного комитета по аэронавтике США было запланировано создание экспериментального летательного аппарата, который будет способен достичь верхних слоев атмосферы на гиперзвуковой скорости.
После согласования с требованиями ВВС США, которых так же заинтересовал этот проект, появилась программа под обозначением X-15. С помощью такого летательного аппарата должны были изучать влияние больших скоростей и высоких температур, из которых изготавливается планер, а так же целый ряд проблем различного направления.
По результатам конкурса в ноябре 1955 года с компанией North American Aviation был заключен контракт на постройку 3-х летательных пилотируемых аппаратов X-15, и уже через 3 года начались первые летные испытания.
Этот аппарат был оснащен одним ракетным двигателем. По задумке конструкторов это ракетоплан должен был развивать скорость до 6-ти махов и совершать контролируемый полет на высоте до 80-ти км.
Для эффективного управления в плотных слоях атмосферы управление аппаратом было комбинированное.
Одной из особенностей этого аппарата были кили, расположенные в верхней и нижней части фюзеляжа. У килей аппарата была их клиновидная форма, которая способствовала устойчивости ракетоплана на гиперзвуковых скоростях.
На высоте свыше 35 км., где аэродинамические поверхности аппарата теряют свою эффективность, ракетоплан управлялся с помощью реактивных сопел. Те что были размещены в концевых частях крыла отвечали за управление по крену, а находящиеся в носовой части сопла отвечали по курсу и тангажу.
Топливом для сопел управления была концентрированная перекись водорода, которая при разложении распадается на кислород и перегретый пар.
Максимальная же тяга основного ракетного двигателя достигала 26 тонн, который работал на аммиаке и жидком кислороде.
Топливо же размещалось во внутренних раздельных баках. Полная заправка этих баков вмещала в сумме до 8,5 тонн топлива. Этого запаса хватало на 85 секунд, для использования на максимальной тяге.
Из-за максимального нагрева поверхностей на гиперзвуковой скорости ко всем материалом самого планера предъявлялись особые требования. Там где требовалась высокая прочность, применяли сплав из нержавеющей стали и титана, а так же особый сплав хрома и никеля, способный выдержать нагрев выше 600 градусов по Цельсию.
Так же на поверхность всего фюзеляжа наносилась специальная черная краска, которая могла выдержать сильный нагрев.
Управлялся ракетоплан одним пилотом, одетым в специальный герметичный костюм и вентилируемый скафандр. В случае разгерметизации планера было решено использовать катапультируемое кресло, которое обеспечивало безопасное покидание ракетоплана вплоть до скорости 4 тыс. км/ч. на высоте до 35 км.
Боюсь представить, что бы произошло в реальной ситуации в таких условиях, впрочем, оно так ни разу и не использовалось.
Кабина пилота оснащалась дополнительным охлаждением на жидком азоте, которое так же отводило тепло от раскаленного лобового стекла. В качестве основного носителя выбрали стратегический бомбардировщик Boeing B-52 Stratofortress.
Летные испытания начались в 1959 году, когда ракетоплан впервые отделился от ракетоносителя и совершил полет с выключенными двумя ракетными двигателями XLR11, которые были временным решением, так как основной штатный двигатель XLR99 еще не был готов.
На втором испытательном полете двигатели были запущены и аппарат уже поднялся на высоту 15 км и преодолел двойную скорость звука. Последующие результаты полетов в течение 1,5 лет оставались на этом же уровне.
В 61-ом году все три испытательных экземпляра оснастили штатными двигателями XLR99, и к лету этого же года скорости полета были достигнуты желаемых 6-ти махов и максимальная высота полета 75,2 км.. На этом первый этап испытаний был завершен, где Х-15 полностью подтвердил свой потенциал.
На втором этапе испытаний акцент ставился на покорении все больших высот, и летом 62 года была достигнута высота почти 96 км., а через год был установлен максимальный рекорд высоты для пилотируемого летательного аппарата в 107,9 км.
Подготовка к испытанию на максимальных скоростях потребовала особых изменений ракетоплана, и 1962-ом году второй экземпляр был отправлен на существенную доработку.
Фюзеляж увеличили в длине на 74 см., так же появились 2 дополнительных сбрасываемых топливных бака, которые позволяли увеличить работу двигателя до 150 секунд. Так же появилась новая система управления, которая позволяла существенно увеличить качество управления на гиперзвуковой скорости.
А в 64 году на него нанесли специальное многослойное теплоотражающее покрытие и начались летные испытания обновлённого экспериментального образца.
В 1967 году на высоте 31-го километра экспериментальный летательный аппарат Х-15 удалось разогнать до скорости 7274 км/ч. что стало абсолютным рекордом скорости на пилотируемом летательном аппарате.
Хотя специальному покрытию и удалось сохранить планер, но это был последний полет второго экземпляра.
После чего покрытие удалили и ракетоплан отреставрировали. С тех пор он стал экспонатом Национального музея ВВС США. Такой же судьбы удостоился и первый прототип, который стал экспонатом в музее Национальной авиации и космонавтики в Вашингтоне.
А третий образец потерпел катастрофу в ноябре 1967 года, после чего и было принято решение о приостановке всей программы.
P.S. В группу пилотов Х-15 с ноября 60-го по июль 62 год входил легендарный Нил Армстронг, совершивший на этих аппаратах 7 полетов, после чего покидает этот проект, чтобы в сентябре 1962 года, выдержав отборочный конкурс, стать астронавтом НАСА 2-го набора.
