查克·耶格尔去世,享年 97 岁,但他创纪录飞行的遗产仍然存在

查克·耶格尔去世,享年 97 岁,但他创纪录飞行的遗产仍然存在
耶格尔与 X-1。它的名字“迷人的格伦尼斯”取自他的妻子。美国国家航空航天博物馆

1947 年 10 月 14 日,一架 B-29 轰炸机将查克·耶格尔和他的座驾 X-1 从机舱中扔下,送入 20,000 英尺的高空。这次飞行是他驾驶这架飞机进行的第九次动力飞行,标志着这位试飞员作为首位突破音障的人载入史册。在轰炸机的推动下,耶格尔的飞机节省了宝贵的火箭燃料,使其时速达到了 700 英里。

“我注意到,我飞得越快,飞行就越平稳,”他在 1985 年出版的《耶格尔:自传》一书中回忆道。“突然间,马赫数开始波动,”他继续说道。“它上升到 0.965 马赫——然后直接超出了刻度。我以为我看错了!我们的飞行速度是超音速的!”他安全着陆,并指出,这架飞机接下来将进行更多“惊心动魄的飞行”。“飞行测试行业真正的英雄是设法幸存下来的飞行员,”他回忆道。

他活了下来。耶格尔 1923 年出生于西弗吉尼亚州,昨天去世,享年 97 岁。他曾长期担任飞行员,驾驶新一代喷气式飞机并训练宇航员。18 岁时,他加入了陆军航空兵团,在担任飞机机械师期间,他以乘客身份首次飞行。“我吐得后座上到处都是,”他写道。尽管晕机,他还是坚持下来,最终开始接受飞行员训练。二战期间,他驾驶 P-51 战斗机执行过 60 多次作战任务,战后于 1946 年初加入了试飞员学校。

“耶格尔以强硬和有时脾气暴躁而闻名,”弗兰克·维扎德在 1988 年《大众科学》杂志上发表的一篇关于耶格尔及其成就的专题文章(见下文)中写道。“这位目光敏锐的西弗吉尼亚人是一位幽默的演说家,这位晋升为准将的人毫不害羞。”

X-1 从头到尾的长度略小于 31 英尺。美国国家航空航天博物馆

在他那次著名的飞行之前,飞机的速度肯定非常快。“二战期间,飞机的速度接近音速,”史密森尼国家航空航天博物馆特殊用途飞机馆长鲍勃·范德林登 (Bob van der Linden) 说,X-1 至今仍悬挂在博物馆内。二战期间,战斗机俯冲时的速度可能超过 400 英里每小时甚至 500 英里每小时。范德林登解释说,在这种高速下,“空气会在飞机前方聚集并压缩。”这可能会导致飞机在空中解体或坠毁。

他说,“音障”这个概念就是由此而来的——好像音速是一个无法穿透的障碍。“工程师们知道这是一个难题。”解决方案是耶格尔驾驶的X-1跨音速研究飞机。范德林登回忆说,他体验到的平稳性“让他和其他人都感到惊喜”。超音速飞行现在可能已经成为常规,因为F-16等军用飞机能够做到这一点,但它仍然是一项昂贵且耗油的尝试。

作为一架实验飞机,X-1 的成功“开启了整个研究飞机计划,该计划一直持续到今天,”范德林登指出。例如,NASA 目前的 X-59 有望以超音速飞行,但不会产生标志性的超音速轰鸣。

但耶格尔当然是第一个完成这一壮举的人,那是在去年 10 月,73 年前。1998 年 1 月, 《大众科学》杂志回顾了这一历史性飞行,并回顾了完成这一壮举的人,以此纪念这一时刻。我们在下面重印了该专题。

关键日期:1947 年 10 月 14 日。国家航空航天博物馆

最后的英雄飞行员:五十年前,飞行员查克·耶格尔首次突破音障。结果发现他是同类中最后一个突破音障的人。

作者:弗兰克·维扎德

这架战斗机在蓝天上划出一条细细的白线,静静地飞过头顶约 20 秒,随后一声巨响打破了沙漠的宁静。飞行员是查克·耶格尔,他再次突破了音障,距他成为第一个突破音障的人已有 50 年之久。

74 岁的耶格尔驾驶着一架 F-15 鹰式战斗机飞越加利福尼亚州兰开斯特郊外的爱德华兹空军基地。这架飞机可以轻松超音速飞行,与耶格尔在 1947 年 10 月 14 日驾驶的小型 X-1 相去甚远。和那天一样,耶格尔由鲍勃·胡佛陪同,驾驶 F-16 战斗机进行高空追击,而不是 50 年前他在历史性任务中驾驶的 FP-80。

从地面上看,这些现代飞机就像苍蝇在巨大的天窗上盘旋和盘旋——这种感觉一直伴随着你,直到一架黑色的隐形 F-117 战斗机低空无声地飞过你身后的机库。它也以展示的方式纪念这一时刻。如果你面朝正确的方向,你会看到它飞来。但即便如此,在飞机飞走之前,你也来不及做更多的事情,只能目瞪口呆。然后你听到引擎的轰鸣声,你意识到在其他情况下,你会庆幸自己还活着。

在突破音障 50 周年之际,讽刺的是,空军武器库中两种最先进的飞机——F-117 战斗机和 B-2 轰炸机,都是亚音速飞机,它们用速度换取了隐身能力。然而在 1947 年,速度就是一切。从军方的角度来看,速度意味着战斗优势。但飞行速度超过音速——1 马赫——是许多人认为无法跨越的障碍。

他们有充分的理由这么认为。就在前一年,英国飞行员杰弗里·德·哈维兰驾驶的一架飞机在尝试突破音障时解体了。这个问题被称为压缩性,但这还不足以描述其严重性。当飞机接近音障时,空气通过当时飞机厚重的机翼时的速度超过了 1 马赫,产生的冲击波足以撕裂飞机。

贝尔飞机公司的工程师想出了解决方案,他们设计了一架外形像 .50 口径子弹的薄翼飞机,这种形状在超音速下是稳定的。橙色的 XS-1(该飞机后来被简称为 X-1)由四台火箭发动机提供 6,000 磅推力,这些发动机可以依次启动,使飞行员能够控制使用的功率大小。

X-1 的飞行连接了莱特兄弟 1903 年在北卡罗来纳州基蒂霍克的首次飞行和 1969 年阿波罗 11 号登月。耶格尔的故事如今已成为神话,他自己也曾多次讲述过这个故事。耶格尔上尉是二战时期的 P-51 野马战斗机王牌飞行员,他被刚成立几周的美国空军选中,带领航空业进入超音速时代。胡佛中尉是另一位王牌飞行员,也是他那一代人中特技飞行最出色的飞行员,他被任命为他的助手和后备飞行员。他们都是凭借本能飞行的神级飞行员。杰克·里德利上尉也为耶格尔增添了技术专长,他是一位拥有令人印象深刻的学历的飞行员,他将担任飞行工程师。

理论家们没有预料到首次试飞中会出现的问题。一系列小火灾让耶格尔噩梦连连,他梦见自己被困在驾驶舱里,周围都是火焰,无法逃脱。X-1 飞机现在被命名为“迷人的格伦尼斯”,以纪念耶格尔的妻子,它很难操控。“如果你滥用飞机,它就会咬你,”耶格尔说。方向盘取代了传统的操纵杆,以便更好地控制。但当 X-1 接近 1 马赫时,它开始受到压缩性的影响。

不过,里德利有办法解决这个问题,他的解决方案如今在飞机上得到了广泛应用。升降舵(与尾部相交的水平稳定器上的襟翼)通常用于纠正任何不必要的上下俯仰运动。但当 X-1 接近 1 马赫时,升降舵铰链周围形成了冲击波,导致耶格尔失去了对飞机的控制。里德利安装了一些控制装置,使耶格尔能够以小幅度移动整个水平稳定器,这样他就可以补偿飞机所经历的颠簸,有效地绕过升降舵并防止冲击波对控制装置造成严重破坏。

耶格尔重现了他在 1997 年的飞行经历——这次驾驶的是 F-15。John B. Carnett/《大众科学》

1947 年 10 月 14 日早晨,X-1 再次由 B-29 母机搭载升空。尽管几天前耶格尔在一次骑马事故中摔断了两根肋骨(只有里德利知道这一情况),他还是登上了 X-1 进行第九次飞行。里德利永远是一位完美的工程师,他递给耶格尔一根 10 英寸长的扫帚,这样他就能用一只手拉下舱门,避免伤到疼痛的肋骨。片刻之后,X-1 从 20,000 英尺高空的 B-29 轰炸机腹部滑出。人们的期望很高,但危险也很大。

“我很担心,”胡佛今天说道。“这是我经历过的最危险的任务。没有弹射座椅。如果耶格尔不得不跳伞,机翼没能击中他,尾翼就会砸中他。”几周后,胡佛在另一架飞机的弹射座椅失灵后跳伞时摔断了双腿。

火箭发动机的燃料是液氧罐,温度极低,以至于 X-1 的外壳都结了冰,这让危险雪上加霜。氧气将与第二个罐中的酒精和水混合。飞行时间必然很短——在满功率下,X-1 在 2 分半钟内就消耗完了 4,680 磅的燃料。

耶格尔迅速加速,在 42,000 英尺的高度以 1.06 马赫(约 700 英里每小时)的速度突破音障,非常平稳地过渡到超音速飞行。耶格尔保持速度 20 秒,然后滑翔降落。整个任务持续了 14 分钟。

今天,当被问及在那次飞行中达到 1 马赫时是否感到惊讶时,耶格尔停顿了一下,似乎在决定这种情绪是否意味着一种软弱。“我很惊讶,”他最后说道。“我们不知道我们会这样做。”

耶格尔以强硬和有时脾气暴躁而闻名,他可能与 1983 年上映的《太空先锋》中描绘的沉默寡言的独行侠截然相反。这部电影描绘了那个时代的试飞员和第一批宇航员。这位目光敏锐的西弗吉尼亚人是一位幽默的演讲者,这位晋升为准将的人从不害羞。他的推销技巧几乎和他的飞行能力一样传奇。“你听说过一个能把冰箱卖给爱斯基摩人的推销员,”鲍勃·卡德纳斯说,他是将 X-1 送上天空的 B-29 的飞行员。“与耶格尔相比,他是个小人物。”

《太空先锋》确实准确地描绘了试飞员相对不为人知的工作与随后为宇航员而不受约束的宣传机器之间的差距。为了弥补两者之间的差距,耶格尔在 1962 年至 1966 年担任空军航空研究飞行员学校校长期间继续训练了 19 名宇航员。耶格尔还在越南战争中担任中校,将他的战斗经验带给了年轻一代的战斗机飞行员。

他于 1975 年正式退役,但此后一直担任空军顾问,为当今飞机的发展贡献自己的专业知识。但在 X-1 试飞 50 年后,耶格尔“终于交出了钥匙”,他说。“我干这行已经够久了。我要在医生让我停飞之前退休。”

在漫长的职业生涯中,耶格尔驾驶过 330 多种飞机。他承认战斗是他作为一名飞行员最激动人心的时刻,但他说“驾驶 X-1 可能是我做过的最有用的事情。”

耶格尔的离开标志着一个时代的结束,在这个时代,飞行员已经成为全国的明星。耶格尔承认,随着空军进入 21 世纪,飞行员的作用正在减弱。许多现代飞机只能在计算机的帮助下才能在空中飞行。如今的战斗机机组人员永远无法看到对方,不像过去的空中缠斗。相反,他们在距离敌人还有几英里远的时候就发射导弹。

2015 年的耶格尔。美国国家航空航天博物馆

“就是发射然后离开,”耶格尔说。“你不能让一架价值 1.5 亿美元的飞机陷入危险。隐身性是生存的关键。”

目前尚在规划中的遥控飞机的开发工作让飞行员在执行危险任务时完全脱离驾驶舱。令人惊讶的是,耶格尔并不认为这是坏消息。“技术已经消除了飞行员与斗牛士之间许多压力和危险,”他说。“他们开发的每样东西都考虑到了飞行员的寿命。”

这是个不错的权衡。未来的飞行员也许达不到耶格尔那样的英雄地位,但更多的飞行员将活到 74 岁。

这篇名为“最后的英雄飞行员”的故事最初发表在 1998 年 1 月的《大众科学》杂志上


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