Я не знаю, как на это отреагировал Ричард Биссел из ЦРУ, но у Бена Рича из Skunk Works это заявление вызвало крайнее удивление, граничащее с недоверием. Келли предлагал построить самолёт, который будет летать не только в четыре раза быстрее U-2, но и на восемь километров выше - а U-2 был абсолютным чемпионом по высоте. Скорость в 3 Маха была на 60% больше, чем у нашего самого быстрого реактивного истребителя. Экспериментальные ракетные самолёты летали на такой скорости, используя мощные ускорители, топливо в которых вырабатывалось за две или три минуты. Но Келли предлагал самолёт, крейсерская скорость которого была больше, чем три скорости звука, и он мог перелететь с одного побережья на другое на одном баке менее чем за час.
ЦРУ не приняло бы эту дерзкую идею всерьёз, если бы она не шла прямиком от босса Skunk Works. В конце концов, в 1954 мы построили F-104 “Старфайтер”, первый в мире истребитель со скоростью 2 Маха. Так что достижение скорости 3 Маха было логическим продолжением нашей работы с учётом накопленного опыта. Однако между разработкой самолёта типа F-104, который мог включать форсаж на минуту или две, и разработкой самолёта, у которого “нормальная” крейсерская скорость была почти в два раза выше, чем у самого быстрого истребителя, лежала огромная пропасть размером с Гранд Каньон. В форсажном режиме расход топлива увеличивался в четыре раза, поэтому он использовался только в боевых ситуациях: быстро улететь от зениток после сброса бомб, уйти от ракеты или в ближнем воздушном бою против МиГа. Нам же предлагалось использовать форсажный режим в течение всего полёта. Технологии, которые нам предстояло для этого разработать, были настолько далеки от того, что делала любая аэрокосмическая компания в мире, что с таким же успехом нам можно было бы предложить создать ракетную систему сообщения Луны с другими планетами.
|
|
Чтобы летать на таких высотах и скоростях, для начала нам требовалось радикально изменить подходы к проектированию и созданию двигательной установки.
“Рич, - сказал Келли, - Я делаю тебя руководителем программы создания двигателя”. Он проигнорировал моё ошеломлённое состояние. “Насколько сильно нагреется самолёт в установившемся полёте на скорости 3 Маха?” - спросил он. Когда ко мне вернулся дар речи, я ответил: “Полагаю, он будет нагрет, как паяльник”. Келли кивнул. “Что-то около пятисот градусов в носовой части. Просто представь себе эту скорость! Тебе ещё повезло. По крайней мере, ты знаешь, какие законы физики тут работают. Остальным придётся идти наощупь, чтобы понять, что к чему. Мы начнём с чистого листа, прямо как братья Райт при постройке первого самолёта”.
Если бы я был старше и мудрее, я бы убежал куда подальше из ближайшего выхода. От меня требовалось создать двигатель, более эффективный, чем любой другой. Тогда я был зелёным тридцатидвухлетним новичком, всё ещё проходившим свой испытательный срок, чтобы доказать свою ценность как термодинамика и двигателиста своим старшим коллегам. Но я был достаточно самоуверенным, чтобы принять вызов Келли и подумать: “3 Маха! Почему бы, чёрт возьми, и нет?” Келли окружал себя только ребятами с решительным и энергичным характером, которые и сделали американскую аэрокосмическую промышленность выдающейся. Для него слово “невозможно” было сильным оскорблением.
|
|
Келли пообещал построить первый в мире самолёт со скоростью 3 Маха всего через двенадцать месяцев после подписания контракта. Мне, с моей трогательной наивностью, срок показался разумным. В конце концов, у нас заняло всего восемь месяцев, чтобы поставить первый U-2. Но если бы я хорошенько подумал, то понял бы, что U-2 по сравнению с Blackbird - это как повозка по сравнению с гоночной машиной.
Для таких нацеленных на действия парней, как Биссел и Келли, президент Эйзенхауэр был слишком осторожным. Они даже дали ему прозвище “быстрый Гонсалес”, неделями ожидая решений из Овального кабинета, касалось ли это утверждения отдельных полётов U-2 над Россией или одобрения создания нового шпионского самолёта. Новый самолёт Келли стоил миллионы, и это была трудная сделка. Президент уже потратил миллиард долларов из секретных фондов на создание ракеты Agena, которая должна была вывести первый спутник-шпион на орбиту. Биссел был также ответственным за эту программу, и двенадцать первых огневых стендовых испытаний были неудачными. Контракт был подписан с “Ракетно-космической компанией Локхид”, которая находилась в Саннивейле, штат Калифорния. Биссел попросил Келли дать оценку их работе и реорганизовать её. Келли организовал там небольшое подобие Skunk Works, и, совпадение это или нет, но тринадцатое испытание прошло успешно. Но у спутников были свои ограничения: в те дни их снимки были не очень чёткими, а из-за того, что их орбиты фиксированы, русские знали график их пролётов и могли вовремя спрятать свои секреты. В противоположность этому, шпионские самолёты не имели графика полётов и могли появиться над интересующей нас целью за считанные часы. Разрешение фотографий было гораздо больше, чем у спутника.
|
|
Айк ценил фотографии с U-2, но он постоянно беспокоился о последствиях сбития самолёта. Его привлекала спутниковая альтернатива: это был менее агрессивный и угрожающий метод разведки. Страны смирятся с эпохой пролетающих на ними спутников, но полёт самолёта-шпиона всегда будет рассматриваться как агрессивное нарушение границ и провокация. Поэтому Биссел мудро решил искать поддержки у двух самых влиятельных советников по технологиям Айка - доктора Джеймса Киллиана, президента Массачусетского технологического института, и доктора Эдвина Лэнда из “Полароид”, который возглавлял президентскую консультативную группу по воздушному шпионажу и был крёстным отцом программы U-2. В мае 1958 Келли полетел в Кембридж для встречи с доктором Лэндом и его соратниками. На этой встрече Келли был поражён, узнав о существовании у ВМФ своего собственного проекта высотного шпионского самолёта. Это должен быть самолёт с ПВРД, поднимаемый в стратосферу воздушным шаром. На высоте 30500 метров шар отделялся и пилот включал двигатель и набирал высоту 47200 метров. Пока офицер ВМФ представлял этот проект комитету, Келли что-то вычислял. “По моим подсчётам, - сказал Келли группе, - для подъёма самолёта с ПВРД на такую высоту воздушный шар должен составлять более полутора километра в диаметре. Джентльмены, это будет чертовски большое количество горячего воздуха”.
Более серьёзное предложение поступило от Convair, которые также были приглашены Бисселом для высказывания идей о высотном скоростном самолёте-шпионе. Они построили неплохой бомбардировщик B-58 “Хастлер”, тактический ударный самолёт с максимальной скоростью 2 Маха, который они предложили использовать в качестве носителя для пилотируемого ракетного самолёта, который предположительно мог достичь 38000 метров на скорости 4 Маха. Идея запуска с самолёта-носителя заинтересовала Лэнда, но когда её попытались осуществить, стало очевидно, что B-58 не мог достичь сверхзвуковой скорости с маленьким самолётом, закреплённом под фюзеляжем. Келли также скептически относился к их возможности создания платформы для фотоаппарата, и не стеснялся говорить о своих сомнениях друзьям из ЦРУ.
Весь следующий год Келли летал в Вашингтон и обратно, встречаясь с Бисселом, Лэндом и другими членами комитета, предлагая им наши последние идеи и показывая наши результаты. Часто он возвращался подавленным из-за слухов, что Convair показали лучшие результаты тестов ЭПР и обещали лучшую производительность, чем у нас, хотя наш предварительный проект под названием А-1 выглядел потрясающе. Это был одноместный двухмоторный самолёт с длинным гладким обтекаемым фюзеляжем с закруглёнными воздухозаборниками двух больших двигателей, установленных на концах дельтавидного крыла, ширина которого составляла две трети длины фюзеляжа. Любой школьник, взглянув на него, понял бы, что этот самолёт создан для скорости. Но президент был больше заинтересован в достижении наименьшей заметности, а не в скорости. Он не просто хотел, чтобы нас не сбили - он хотел, чтобы русские даже не знали, что мы над ними.
Келли спорил с Вашингтоном, что наши поразительные скорость и высота будут главными факторами в затруднении обнаружения самолёта, но Белый дом и ЦРУ были непреклонны. Поэтому мы решили применить радиопоглощающие ферриты и пластики на всех передних кромках самолёта - впервые в военной авиации. Мы уменьшили двойные кили насколько это было возможно и решили попытаться сделать их полностью из радиопоглощающих композитов - это был бы значительный технологический прорыв, если бы мы смогли сделать это. Но полностью “спрятать” этот самолёт казалось невозможно. Огромная температура, появлявшаяся в результате сверхзвукового полёта, делала обнаружение самолёта в инфракрасном диапазоне неизбежным. Как вы скроете метеор? Наш самолёт будет проноситься по небу, как огненная стрела.
Примерно через шесть месяцев после начала фазы проектирования я увидел тень уныния на большом круглом лице Келли. Наша очередная конструкция называлась А-10 и мы всё ещё не могли достичь меньшей ЭПР, чем Convair, по утверждению Дика Биссела. В конце марта 1959 года мы начали проводить практически круглосуточные мозговые штурмы, чтобы оценить всю предыдущую работу и найти какой-нибудь способ ускользнуть от советского радара. Но всё оказалось бестолку, и Келли пригласил Биссела и пару экспертов по радарам Управления в Бербанк, чтобы показать, на каком этапе мы сейчас находимся. Он попросил меня и двух других проектировщиков посидеть на совещании и оказать ему моральную поддержку.
Совещание было напряжённым и мрачным; Келли по своему обыкновению был откровенен. “Мы напряжённо работаем шесть месяцев, и, хотя мы знаем, что мы делаем, мы никогда не добьёмся результатов, которые хочет президент. Я убеждён, что последние разработанные русскими радары позволят им обнаруживать любой самолёт, построенный в ближайшие три-пять лет. Технология радаров ушла далеко вперёд технологии противодействия им, и нам остаётся только смириться с этим фактом. Мы никогда не достигнем нулевой видимости, на которой президент помешался. Такая технология выходит далеко за рамки того, что мы знаем и умеем на данный момент. Возможно, Convair сможет сделать это. Мы - нет”.
Больше он ничего не сказал. Когда сотрудники ЦРУ вышли, Келли обратился к нам: “Ну что ж, ребята, я думаю, мы закончили на этом. Айк хочет самолёт от Волшебника Мэдрэйка[48]”.
Но позже он отвёл меня в сторону: “Продолжай работу, Бен. Может Лэнд или кто-то другой образумят Айка”.
Мы продолжили работать главным образом потому, что тогда в Skunk Works было необычное затишье и нас ничего не отвлекало. В мае 1959 года в А-11 мы достигли успехов в значительном снижении ЭПР. Один проектировщик представил идею модификации пулевидного фюзеляжа путём добавления бокового наплыва, который придал самолёту вид кобры. Нижняя часть фюзеляжа стала плоской, и ЭПР самолёта магическим образом снизилась на 90 процентов.
К июлю мы решили полностью переделать конструкцию самолёта, используя новую конфигурацию бокового наплыва. В те дни я делил кабинет с четырьмя другими инженерами, работающими над новым самолётом: аэродинамиком Диком Фуллером, двумя специалистами по управляемости и моим коллегой-двигателистом, блестящим двадцатичетырёхлетним выпускником Калтеха Дэвидом Кэмпбеллом, аэротермодинамиком. (Дейв должен был стать великим, но всего через два года, во время ежедневной трёхкилометровой пробежки, он умер от обширного инфаркта).
От кабинета, где сидели четыре прочниста, вычислявшие силы, нагрузки и веса самолёта из предварительного проекта, меня отделяла только дверь. Эти ребята претворяли идею самолёта в жизнь, покрывая концепт кожей и мускулами.
В один солнечный день после обеда группа аэродинамиков через открытую дверь в моём кабинете стала спорить с прочнистами насчёт центра давлений на фюзеляже. Тогда мне внезапно пришла идея снять эту дверь, положить её между столами и развернуть на ней ватман. Тогда мы все смогли бы поучаствовать в разработке окончательного варианта, по максимуму использующего боковые наплывы. Моя цель была проста. Я сказал: “Мы всё равно не сможем достичь стопроцентного результата. Но я думаю, что мы уже сейчас знаем достаточно, чтобы достичь восьмидесяти процентов. И этого будет вполне достаточно.”
Один из участников позже сострил, что это было похоже на встречу русских и американских солдат на Эльбе в последние дни Второй мировой. Это заняло у нас полтора дня; Эл Болдуин набросал основы конструкции, Эд Мартин добавил системы. Генри Комбс и Рэй Макгенри рассчитали прочность. Мерв Хил вычислил вес, Лорн Касс - нагрузки. Дэн Цук спроектировал кабину, Дэйв Робертсон выработал требования к топливной системе. Дэйв Кэмпбелл и я поработали над двигателем, Дик Фуллер и Дик Кантрелл - над аэродинамикой. Каждый внёс свою лепту с учётом прошлых конструкций. Самолёт без топлива весил 43500 килограммов (было важно сохранить его лёгким - это уменьшало расход топлива и его стоимость), его длина составляла 33 метра, дельтавидное крыло было невероятно тонким. Кромка крыла была настолько острой, что могла на самом деле отрезать механику руку. Мы отнесли длинный чертёж Келли Джонсону и развернули его на столе. “Келли, здесь всё, что нужно, находится именно там, где ему и надо быть. Двигатели, воздухозаборники, двойной киль. Это лучшее, что мы могли придумать”.
Это была наша двенадцатая по счёту конструкция, А-12, и позже ЦРУ сделало это обозначение официальным. Келли взял проект и поехал с ним в Вашингтон. В течение всего лета 1959 он ездил в Лэнгли, штат Вирджиния, около 12 раз, встречаясь с Бисселом, Лэндом, Аленом Даллесом и другими. В своём дневнике он записал: “Это отличная сделка, но, боюсь, Быстрый Гонсалес [Айк] её отменит. Слишком дорого”.
Но сделка окончательно состоялась 28 августа: “Виделся с мистером Бисселом один на один. Он сказал, что проект наш и что Convair остались не у дел. Управление принимает наше условие, чтобы дела велись точно также, как и при создании U-2. Мистер Биссел согласился с этим и добавил, что он просто откажется от участия в проекте, если работа будет идти по-другому. Он и Аллен Даллес утвердили следующие условия: (1) Мы должны сделать всё возможное, чтобы снизить радиолокационную заметность. (2) Секретность проекта, по возможности, будет даже выше, чем у U-2 и (3) мы не должны вкладывать свои средства в большом объёме, большом в смысле миллионов долларов”.
Мы получили средства на постройку пяти самолётов-шпионов А-12 за два года по цене 96,6 миллионов долларов.
Бог помог нам, мы были в деле.
ЦРУ дало проекту имя Oxcart[49], что было оксюмороном: на скорости 3 Маха наш шпионский самолёт проносился по небу быстрее винтовочной пули.
Келли блестяще продал проект, но теперь нам необходимо было его реализовать. Одной из наших сильных сторон был накопленный опыт лучших инженеров Келли, которые, помимо всего прочего, были ходячими каталогами деталей. Но внезапно мы оказались в темноте и нам необходимо было идти вперёд путём проб и ошибок, как кроманьонцам, пытающимся придти от приготовления пищи к первому паровому двигателю.
Внезапно все базовые принципы создания обычного самолёта устарели. Даже стандартный алюминиевый планер стал бесполезным. Алюминий теряет прочность уже при 150 градусах, что для нашего самолёта далеко не предел. Носовая часть разогревалась до 420 градусов, это больше температуры паяльника, до 650 градусов нагревались обтекатели двигателей, 320 градусов составляла температура фонаря кабины, это было достаточно, чтобы плавить свинец. Чуть ли не единственным материалом, способным выдерживать такие ужасающие температуры, была нержавеющая сталь.
Для обеспечения секретности и простого удобства Келли собрал всех, кто работал над его самолётом в одном углу старого здания номер 82, бывшим во время Второй мировой войны сборочным ангаром бомбардировщиков. Именно тут были построены F-104 и U-2. С четырёх человек, первоначально назначенных на этот проект, мы выросли до пятидесяти и сидели за столами плечом к плечу, прямо как в начале разработки U-2. Личное пространство постоянно нарушалось шутками, подколами, мозговыми штурмами и теснотой. Какие-то шутники повесили знак “ЛИЧНОЕ ПРОСТРАНСТВО ОТСТОЙ”. Моя группа термодинамики и двигателя из трёх человек делила пространство с инженерами, занимавшимися проблемами управляемости. За дверью находилась группа прочнистов из восьми человек, которые рассчитывали прочностные характеристики самолёта. Их предводителем был вспыльчивый гений Генри Комбс, который работал с Келли со времён Второй мировой войны и помогал ему строить классический двухмоторный истребитель P-38 Lightning. Мы с Генри могли наклониться к дверному проёму и пожать друг другу руки. Разумеется, он наслаждался возможностью давать молодым термодинамикам и двигателистам свои непрошенные советы.
“Бен Рич, - подначивал он меня, - так ты предлагаешь сделать монстра из нержавеющей стали, летающего на скорости 3 Маха? Тебе нужно будет сделать воздухозаборники размером с Тоннель Холланда”. Затем он саркастически ухмылялся.
Конечно, Генри не радовала перспектива постройки стального самолёта, как она не радовала и меня. Больший вес означает увеличение силовых элементов, больше топлива, меньшую дальность полёта, меньшую высоту. Ещё в 1951 он рекомендовал Келли использовать редкий металл титан для сопел двигателя с форсажной камерой сверхзвукового F-104 “Старфайтер”. Поэтому Генри Комбс обдумывал плюсы и минусы постройки первого в мире титанового самолёта. Это был огромный риск. С одной стороны, титан обладает такой же прочностью, как нержавеющая сталь, но весит в два раза меньше, может выдерживать невероятную температуру доменной печи и огромное давление. Предел прочности титана позволил бы нам сделать крыло и фюзеляж толщиной с бумагу. Но постройка такого самолёта из неизученного экзотического материала потенциально могла обернуться катастрофой. “Непредсказуемость гарантирует, что мы будем по уши в проблемах от начала и до конца”, - предсказывал Генри. Я знал, что он был прав. Тем временем Келли уже обдумывал эту идею. “Любой материал, который может снизить наш вес почти в половину, чертовски заманчив. - говорил Келли Комбсу, - Даже если он привнесёт кучу проблем”.
Только одна небольшая компания в США работала с титаном и продавала его в листах, но его качество было крайне нестабильным. Мы не имели понятия, как с ним работать: как его прессовать, штамповать, сваривать, клепать или сверлить. Свёрла, предназначенные для алюминия, просто разлетались на куски, пытаясь пройти сквозь твёрдый лист титана. Этот экзотический сплав разрушал наш моральный дух также, как наши инструменты. На одном из утренних семичасовых совещаний в кабинете Келли я предложил использовать более мягкий титановый сплав, который начинал терять прочность при 290 градусах. Моя идея заключалась в том, чтобы покрыть самолёт чёрной краской. Со времён учёбы в колледже я помнил, что хороший поглотитель тепла является также и хорошим теплоизлучателем, и он мог бы рассеивать больше тепла, чем получит от трения. Я посчитал, что чёрная краска снизит температуру крыла на 20 градусов посредством излучения. Но Келли фыркнул и покачал головой. “Чёрт возьми, Рич, ты просишь меня добавить как минимум сорок пять килограммов чёрной краски, в то время как я отчаянно борюсь, чтобы избавиться хотя бы от грамма. Вес твоей краски будет стоить мне тридцати шести килограммов топлива”. Я возразил: “Но Келли, подумай о том, насколько будет легче построить самолёт из мягкого титана, который мы сможем использовать, если снизим температуру на поверхности. Дополнительные сорок пять килограммов ничего по сравнению с этим”.
“Я не буду менять целый самолёт из-за какой-то проклятой теории, которую ты там откопал. Пока я вижу только то, что ты предлагаешь мне увеличить вес”.
Ночью он, вероятно, ещё раз обдумал предложение, или прочёл сам какой-нибудь учебник, потому что на следующем утреннем совещании он сразу подошёл ко мне. “По поводу чёрной краски. - сказал он, - Ты был прав насчёт преимуществ, а я ошибся”. Он вручил мне четвертак. Это была редкая победа. Келли утвердил мою идею окраски самолёта в чёрный цвет, и когда был представлен первый прототип, он стал известен под именем Blackbird.
Наш поставщик, Titanium Metals Corporation, имел очень ограниченные запасы этого драгоценного сплава, поэтому ЦРУ начало его поиск по всему миру. Используя посредников и подставные компании, они смогли приобрести титан у ведущего мирового экспортёра - Советского Союза. Русские никогда не подозревали, что они содействуют созданию самолёта, предназначенного для шпионажа за их родиной.
Ещё до того, как к нам прибыла первая партия титана, многие из нас уже беспокоились о том, что строительство этого самолёта может оказаться слишком сложным даже для Skunk Works. Испытания в аэродинамической трубе макета самолёта поразили нас: на скорости 3 Маха интенсивный нагрев фюзеляжа от трения вызвал увеличение длины планера на пару сантиметров! Прочнисты, как средневековые алхимики, искали редкие и экзотические металлы и сплавы, которые могли выдержать такие температуры. Они рекомендовали сделать трубки гидросистемы из нержавеющей стали; для эжекторного сопла они нашли специальный сплав под названием “Хастеллой”; для тросов управления они предложили сплав “Элгилой”, используемый в часовых пружинах. Провода будут позолоченными, поскольку золото сохраняет проводимость при высоких температурах лучше, чем серебро или медь. Келли просто кипел, видя, что стоимость материалов взлетает подобно ракете.
Здесь просто не было никакой возможности сэкономить. Мы обнаружили, что нет никакой уже готовой электроники - никакие провода, штекеры и преобразователи, обычно используемые в самолётах, не функционировали при наших экстремальных температурах. Не существовало гидравлических насосов, масел и смазок, способных работать в такой жаре. Не существовало обычных парашютов, тормозных парашютов, пиропатронов и другого оборудования, которое выдерживало бы такие перепады температуры, не было даже топлива для двигателя. Не было очевидного способа избежать искажений камеры из-за нагретого фюзеляжа, не было существующей системы жизнеобеспечения, которая могла бы справиться со столь враждебной и опасной средой. Нам даже пришлось сделать собственные титановые винты и заклёпки. К концу проекта мы изготовили для себя около тринадцати миллионов отдельных деталей.
До этого мы всегда использовали детали от уже готовых самолётов. Чтобы сэкономить средства и избежать задержек, мы брали двигатели, авионику, систему управления у других самолётов и дорабатывали их под свои нужды. Но теперь нам пришлось даже переизобретать колесо в буквальном смысле. Мы боялись, что резиновые колёса и сложные системы шасси могут взорваться в полёте от жары. С этой проблемой мы обратились в BF Goodrich, и они изобрели специальную резину с алюминиевыми частицами, которые придали нашим колёсам отличительный серебристый оттенок и обеспечили рассеяние тепла. Колёса накачивались азотом, который не так взрывоопасен, как воздух.
Фактически, самолёт представлял собой летающий резервуар с топливом, вмещающий 38500 килограммов горючего (а это более 49200 литров) в пяти неизолированных баках в фюзеляже и крыле. В сверхзвуковом полёте топливо нагревалось до 180 градусов; нам пришлось идти в Shell, чтобы они создали для нас специальное топливо - безопасное, с высокой температурой вспышки, которое не испарялось и не взрывалось в условиях больших температур и давления. Зажжённая спичка, брошенная в разлитое топливо, не поджигала его. Топливо оставалось стабильным в огромном температурном диапазоне: от -70, когда заправщик KC-135 перекачивал его в Blackbird на высоте 10600 метров, и до 180 градусов, когда топливо попадало в двигатели. В качестве дополнительной меры предосторожности в топливные баки закачивался азот, чтобы обеспечить повышенное давление и предотвратить воспламенение паров.
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]. “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.