Бен Рич - Skunk Works: личные мемуары моей работы в Локхид

Топливо использовалось в качестве охлаждающей жидкости. Всё тепло снаружи передавалось топливу с помощью теплообменников. Мы разработали специальный клапан, который работал по температуре, чтобы в двигатель шло самое горячее топливо, а более холодное оставалось для охлаждения шасси и авионики.

Однажды Келли Джонсон пришёл ко мне, сияя, будто маленький ребёнок, выигравший бесплатный билет на Мировую серию [50] Решающая серия игр в сезоне Главной лиги бейсбола . “Я нашёл парня из Техаса, который утверждает, что разработал специальный нефтепродукт, способный выдержать 480 градусов. - сказал он, - Сегодня он его отправит”.

Бедный Келли. На следующий день к нам привезли мешок кристаллического порошка, который превращался в смазку при 480 градусах. Смазка реактивного двигателя была непростым делом, поэтому мы обратились в исследовательский отдел нефти и газа Университета штата Пенсильвания, чтобы они разработали специальное масло. В конце концов они его разработали, но его цена получилась такая, что нам нельзя было пролить и капли. Кварта этого масла была дороже лучшего шотландского односолодового виски. В автомобилях, при большом диапазоне температур, мы используем масло класса вязкости 10-40. У нашего масла показатель был больше, чем 10-400.

Медленно, но дорого, наши проблемы начали решаться. Келли утвердил вознаграждение в 100 долларов за любую идею, которая уменьшит вес на 4,5 килограмма. Никто не выиграл. Он предложил 500 долларов тому, кто найдёт высокотемпературный герметик для топливного бака. Никто не забрал деньги, и пока наш самолёт стоял на взлётной полосе, топливо сочилось из каждой щели. Но, к счастью, баки сами герметизировались в полёте из-за тепла, создаваемого сверхзвуковыми скоростями.

Настоящим проклятьем было конструирование воздухозаборников для мощных двигателей - ключевого элемента для создания огромной тяги и достижения невероятной скорости. Это стало самой сложной и раздражающей инженерной проблемой всего проекта. Наши двигатели нуждались в огромных объёмах воздуха с очень высоким давлением. Поэтому мы с Дэйвом Кэмпбеллом изобрели подвижный конус, который регулировал скорость и давление потока воздуха, входящего в двигатель. Этот шиповидный конус действовал как воздушная дроссельная заслонка и создавал 70 процентов тяги. Чтобы заставить этот конус заработать как надо, я потратил около 20 лучших лет своей жизни.

Я руководил коллективом из трёх человек, что по меркам Skunk Works было почти империей. В команде, занимающейся кондиционированием воздуха, у меня было два инженера, которые помогли разработать внутреннюю систему охлаждения для защиты отсеков камеры, авионики и систем шасси. Климат в кабине также представлял собой уникальную проблему: без эффективного и отказоустойчивого охлаждения лётчик мог поджариться прямо в кресле. И поскольку я был главным термодинамиком, эта проблема легла на мои плечи.

Мы разработали кондиционер для кабины, который отбирал воздух от компрессора двигателя, прогонял его через охладитель от топлива, затем через турбохолодильник и подавал его в кабину. Холодный воздух с температурой минус 40 градусов превращал кабину из 90-градусной духовки в солнечный день в Южной Калифорнии. Разработка этой системы заняла у нас год разочаровывающих проб и ошибок.

Наши двигатели были единственными взятыми со стороны готовыми системами, если можно так сказать. Келли согласился со мной, что если мы будем конструировать двигатели с нуля сами, то безнадёжно опоздаем с поставкой первого Blackbird. Мы взяли два двухконтурных турбореактивных двигателя с форсажной камерой Pratt & Whitney J-58, созданных в 1956 для истребителя-перехватчика ВМФ с максимальной скоростью 2 Маха, производство которого было отменено. Двигатель, который требовал множества доработок для нашего самолёта, испытывался уже более 700 часов, пока правительство не прекратило финансирование. Каждый из этих двигателей был настоящей Годзиллой, выдающей мощность, равной суммарной мощности четырёх гигантских турбин лайнера “Куин Мэри”, а это около 160000 лошадиных сил. На скорости 3 Маха температура выхлопных газов достигала невероятных 1870 градусов.

Эта двигательная система была не только самой мощной воздушно-реактивной системой, но и первой, которая непрерывно работала в форсажном режиме, потребляя около 30000 литров топлива в час. Чтобы построить эту систему в соответствии с нашими потребностями и спецификациями, главный конструктор “Пратт энд Уитни” Билл Браун, работавший с нами над U-2, согласился построить отдельный цех в их производственном комплексе во Флориде, исключительно для разработки этого необычного двигателя. ЦРУ скрипя зубами стерпело огромные затраты в размере 600 миллионов долларов. Браун был сторонником активного взаимодействия и обещал беспрецедентную степень сотрудничества со Skunk Works и в общем, и с моей командой в частности, чтобы их компрессор хорошо работал с моим воздухозаборником. Такое тесное сотрудничество между разработчиком двигателя и изготовителем самолёта было необычным в отрасли, где обычно они использовали друг друга в качестве козлов отпущения, если самолёт не получался. Отказ от такого вредного поведения привёл к созданию самой мощной силовой установки с эффективными воздухозаборниками на таких числах Маха, которые ранее не достигались.

Билл Браун также дал нам доступ к одному из самых больших и дорогих компьютеров на тот день - IBM 710. Тогда это была современнейшая вычислительная система, сегодня же её мощность сравнима с карманным калькулятором. Но обычно люди в Pratt & Whitney, как и мы, пользовались “мичиганским компьютером”. Так Келли в шутку называл свою потёртую логарифмическую линейку, которую он использовал со студенческих лет в Мичигане.

Несмотря на беспрецедентную мощность этих двух массивных двигателей, они обеспечивали только 25 процентов тяги Blackbird на скорости 3 Маха. Билл Браун очень не любил признавать этот факт. Воздухозаборники создавали большую часть тяги, доставляя двигателю воздух с требуемыми ему давлением и скоростью. На сверхзвуковой крейсерской скорости каждый воздухозаборник потреблял 2800 кубических метра воздуха в секунду - как 2 миллиона человек, дышащих в унисон. Углеводородное топливо, как и керосин, горит при высоком давлении, но на высоте 24300 метров плотность воздуха составляет всего лишь одну шестнадцатую плотности на уровне моря. Поэтому мы использовали воздухозаборники для компрессии воздуха сжатием, прежде чем он попадёт в двигатель, где топливо-воздушная смесь загорится и, пройдя через турбину и расширившись, наконец попадёт в форсажную камеру и покинет её, создав невероятную тягу.