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

Чтобы получить энергию из воздуха, нужно его сжать или поджечь. Наш уникальный подвижный входной конус действовал как воздушная дроссельная заслонка и регулировал воздушный поток на всех скоростях, от взлёта до крейсерского режима. Подвижные конусы устанавливались с большой точностью благодаря нашим революционным электронным датчикам, которые фиксировали скорость и угол атаки. При взлёте конусы были полностью выдвинуты, примерно на 2,4 метра, и с ростом скорости они постепенно задвигались внутрь.

На высоте 24300 метров температура воздуха составляет около -54 градусов. После того, как на скорости 3 Маха воздух пройдёт сквозь узкие отверстия и сожмётся, его температура составит 420 градусов. Двухконтурный двигатель берёт этот нагретый и сжатый воздух (с давлением 40 psi) и сжимает его в компрессоре ещё сильнее, разогревая его до 760 градусов. После добавления к воздуху топлива и поджига температура составляет уже 1260 градусов. Воздух с избыточным давлением проходит через турбину и попадает в ревущую форсажную камеру, где эта смесь газов поджигается ещё раз и температура достигает 1870 градусов, всего на 90 градусов меньше максимальной температуры горения углеводородного топлива. Раскалённые добела стальные сопла изрыгают огненный поток с видимыми кольцами Маха. Даже в условиях холодной атмосферы воздух разогревался до 90 градусов на сотни метров позади грохочущих двигателей. Такая беспрецедентная тяга позволяла преодолевать Blackbird почти километр за секунду.

Примерно через шесть месяцев после начала испытаний в аэродинамической трубе я пришёл к Келли с радостным результатом: воздухозаборники создавали 64 процента от полной тяги самолёта. Точная форма воздухозаборников и уникальные подвижные конусы позволили достичь тяговой эффективности 84 процента на скорости 3 Маха, что было на 20 процентов больше, чем у любой другой сверхзвуковой двигательной системы.

Разработка этой системы управления забором воздуха была самой утомительной, сложной и нервной работой в моей карьере. Фаза проектирования заняла больше года. Мне помогали несколько человек с главного завода, но большую часть работы сделала моя небольшая команда. Фактически, вся проектная группа Blackbird насчитывала 75 человек, и это было потрясающе. В наши дни на любом аэрокосмическом проекте больше человек заняты перекладыванием бумажек.

Имей бы мы тогда сегодняшние мощные компьютеры, это бы ускорило проектирование и упростило бы испытания, но совершенство редко было целью Skunk Works. Если мы ошибались в расчётах на полкилограмма или на градус, это не сильно беспокоило нас. Мы стремились достичь эксплуатационной надёжности Шевроле, а не совершенства Мерседеса. 80 процентов эффективности обеспечат выполнение работы, так зачем напрягать ресурсы и растягивать сроки для достижения дополнительных 20 процентов, если это приведёт к увеличению длительности разработки в полтора раза и мало повлияет на производительность самолёта?

Как оказалось, мы достигли 70-процентной эффективности в первые полгода, но чтобы достичь поставленной цели 80 процентов, у нас ушло ещё 14 месяцев. Первоочерёдная задача заключалась в том, чтобы точно локализовать сверхзвуковую ударную волну внутри воздухозаборника. Это было ключом к достижению максимальной эффективности, потому что ударная волна в неправильном месте блокировала бы поток входящего воздуха, вызывая потери в КПД и, в худшем случае, помпаж.

Я потратил сотни часов, испытывая различные формы конусов и воздухозаборников в исследовательском центре Эймса НАСА в Моффетте в Северной Калифорнии, в гигантском комплексе аэродинамических труб. Это место стало для меня вторым домом, где я проводил недели, используя их самую мощную и длинную аэродинамическую трубу - прямоугольную камеру 6 метров в длину, 3 в ширину и 3 в высоту. Она была оснащена гигантским компрессором, который подошёл бы и океанскому лайнеру, и трёхэтажной башней охлаждения, вмещающей десятки тысяч литров воды. Создание давления, аналогичного давлению на скорости 3 Маха в течение часов требовало столько энергии, необходимой местным предприятиям, что мы были вынуждены проводить тесты поздно ночью, и обычно проводили их до рассвета. Аэродинамическая труба стоила нам от 10000 до 15000 долларов за час и счета, которые мы оплачивали, были колоссальными, потому что мы испытывали наши модели со всех углов, на всех числах Маха и давлениях.

Келли говорил, что точная модель, даже в масштабе один к восьми, как наша, обеспечит такие же точные результаты, как и полноразмерная модель. Таким образом, испытания в аэродинамической трубе были крайне важны для успеха самолёта. Они обычно заканчивались на самом рассвете, когда наша небольшая вымотанная группа заканчивала расчёты результатов ночного теста. Сегодня такие вычисления делаются на суперкомпьютерах за доли секунды.

Келли настолько отчаянно хотел снизить вес, что поднял ставку тому, кто предложит идею, сэкономившую бы 4,5 килограмма, до 150 долларов. Я предложил накачать колёса Blackbird гелием и выдавать пилотам перед полётом клизму. Келли попробовал идею с гелием, но гелий просто выходил сквозь шины. Идею с клизмой он оставил мне, чтобы я сам попытался убедить пилотов использовать её.

Одна ставка была беспроигрышной: что мы не успеем сделать самолёт вовремя. К концу 1960 мы уже превысили бюджет на 30 процентов и Келли был вынужден признать, что мы опоздаем как минимум на год с поднятием Blackbird в небо.

Самая большая задержка была в моей области ответственности. Мы заказали управляющий подвижными конусами механизм у фирмы Hamilton Standard, которые также делали систему контроля топлива для “Пратт энд Уитни”. Проблема была в том, что пневматическая система, которую они создали, не реагировала достаточно быстро. Мы потратили 18 миллионов долларов на разработку этой системы, но спустя год проблема всё ещё не была решена. В итоге я пошёл к Келли и сказал: “Келли, я думаю, мы должны зафиксировать убытки и найти кого-нибудь другого, кто выполнит эту работу”.

Он выругался и согласился. Мы пошли в компанию с названием Air Research и они сделали электронную систему управления, которая спасла нас. И они создали её менее чем за год. Тем временем Pratt & Whitney боролись с множеством проблем, которые сдвигали сроки всё дальше и дальше. Дик Биссел и его помощник Джон Парангоски с болью наблюдали за нашими задержками и затратами. Парангоски начал с раздражением говорить о двигателе Pratt & Whitney и несправедливо жаловался Биллу Брауну: “Если бы мы дали столько денег Macy’s [51] Сеть розничной торговли в США , они сделали бы нам этот двигатель к Рождеству”. К середине 1960 года Управление решило немного надавить. Келли был вызван на ковёр, где ему сообщили, что ЦРУ хочет отправить к нему своего инженера, который будет смотреть за их работой. Келли взорвался. Он знал, что Управление просто хочет прикрыть свои задницы. Но Парангоски, которому Келли доверял, прилетел из Вашингтона и предупредил его, что, если он отклонит просьбу, то существует большая вероятность, что ЦРУ полностью отменит контракт.