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首次突破“音障”

2000-06-07翟砭

航空知识 2000年2期
关键词:妮丝格伦马赫

翟砭

耶格尔从第二次世界大战欧洲战场返回美国时已升为上尉,拥有击落13架敌机的战绩。他在西弗吉尼亚州家中与格伦妮丝结婚。1945年7月,他们搬到俄亥俄州代顿市的赖特基地。

进入试飞员学校

1946年,耶格尔有半年时间是在基地的试飞员学校受训。班上最精明的家伙是个俄克拉何马人,名叫杰克·里德利。他上过加州理工学院,比别人学习底子好。由于耶格尔缺乏学术背景,因此花了好一阵子才能把功课应付下来。耶格尔常常去向里德利请教,后者总是能够把问题解释得清清楚楚。

耶格尔从试飞学校毕业后,赖特基地的试飞主任博伊德上校便挑选耶格尔为X-1型机的主要试飞员。X-1型是一种研究高速高空飞行的飞机,被挂在B-29轰炸机下面起飞。它是一架小飞机,涂成鲜橙色,形状象一颗机关枪的子弹。这种飞机用液体火箭推进,有2700公斤的推力,目的是要它飞得超过音速。

在第二次世界大战中,德国飞行员在缠斗中常俯冲逃命——毫无掩护,直向下冲。有时他们会直铲到地面。曾经不止一次,耶格尔几乎跟着他们铲了下去。他的P-51“野马”式战斗机如果在俯冲时超过800公里时速,便会震得厉害,控制也会失灵。这种战斗机俯冲产生的颤震称为“压缩效应”,使人们普遍相信空间有一种“音障”存在。所谓音障,就是一道看不见的空气墙,当时飞机试图冲破1马赫的速度(音速),就可能会摔得粉身碎骨。

英国著名试飞员德哈维兰就是在尝试冲击音障时丧生的。1946年9月27日,他试飞D.H.108型试验机,飞到时速0.815马赫时,飞机便告解体。于是英国暂时停止了他们的超音速实验。1947年7月初,耶格尔全家迁往加州广达39000平方公里的莫哈维沙漠。他是奉派到设在莫哈维沙漠里的莫洛克空军基地执行临时任务的。莫洛克距洛杉矶约110公里,是个干涸了的古湖床遗址,宽10公里,长20公里,周围除了灌木丛和短叶丝兰之外,什么也没有,因此是个再好也不过的降落场地。那地方很象月球荒凉的表面,耶格尔当时完全不知道,他竟然会在那里生活16年之久。由于耶格尔是在执行临时任务,因此他的家属无权住入基地宿舍,格伦妮丝也不能使用任何基地设备,包括它的医院和急症室。耶格尔对此极为不满。格伦妮丝只好回到西弗吉尼亚州,生下他们的第二个儿子米基。他们始终没有好好地在一起生活过。两个儿子出生时耶格尔都不在她身边。耶格尔对格伦妮丝说,他们得在莫洛克找个地方住,那怕是在沙漠上架起帐篷。

X-1最初的飞行是不用动力的熟习飞行,时间定于1947年8月中旬。耶格尔将在7600米高空中由B-29型母机投下,他的飞机不携带燃料,只是滑翔下来在湖床上降落。这样可以熟悉一下那种飞机和它的操纵方法,同时还能练习即使在有动力的飞行中也要采取的滑翔降落办法。滑翔降落时,多余的燃料都得抛弃,这点非常重要。原因是单薄的起落架支持不住携带燃料飞机的重量。而且,这样也比较安全,因为X-1型机所用的燃料是很容易爆炸的。

投下X-1型机的办法,从第一次滑翔飞行以至最后的动力飞行,一直没有改变过。一切准备就绪后,耶格尔便把头盔放在X-1座舱里,然后带着降落伞登上B-29型母机,坐在里面飞行,直至飞到适当高度时,他才爬下一张扶梯进入X-1型机。母机滑行到跑道上起飞时,耶格尔坐在驾驶员卡迪纳斯和副驾驶员里德利后面的苹果箱上。

卡迪纳斯飞到3700米高度时,耶格尔爬向扶梯,里德利跟在后面。爬进X-1型机不是轻松的事情。扶梯在炸弹舱的右边,对着X-1型机的入口。从B-29的4副螺旋桨吹来的寒风震耳欲聋,而温度又远在零度以下。耶格尔虽然穿了皮夹克和飞行衣,但为了要抓紧那些梯级而不能戴上手套。他必须在梯上蹦蹦跳跳,才能下降进入飞机的滑流。他以双脚首先滑进X-1型机,身上穿着一副座位型的降落伞。这种降落伞可以用来坐在上面,因为进去以后,唯一的出路是通过一个侧门,而侧门的位置刚好可以让后面薄薄的机翼把人切成两段。

耶格尔一进去,上面的机员就用滑车把机门放下来交给里德利。里德利把门安置妥当后,耶格尔就从里面把它锁上。座舱里象夜晚那样黑暗。

耶格尔戴上头盔和氧气面罩,与母机接好通讯系统,并与现在正从莫洛克起飞的两架战斗机取得联系。其中一架战斗机的飞行员佛洛斯特负责低空跟踪,一路跟着等X-1从母机投下,因为他对投下系统十分熟悉。另一架战斗机的飞行员胡佛则负责高空跟踪。在X-1有动力的飞行中,他会在12000米的高空飞到X-1前面约16公里处,以便给耶格尔指示目标。

耶格尔坐在座舱里等候首次投下时,心情极为紧张。他坐着的姿势,膝部高过肩膀,双脚放在方向舵踏板上。他使用一个H形的操纵盘驾驶飞机,火箭推进器和主要仪器开关都在那个操纵盘上。

X-1从B-29母机抛投

到了预定的高度时,卡迪纳斯便进行小角度俯冲,并从10开始倒计数。耶格尔在X-1型机里也顿时振作起来,“……3,2,1。”

接着,砰的一声尖锐响声,就象电缆断了似的。一阵颠簸把耶格尔从座位上弹起,安全带把他的肩部拉得很紧。X-1型机脱落坠下了。

灿烂的阳光使人目眩。由于在炸弹舱的暗洞里呆了几分钟,因此一受到阳光照射便不断眨眼。耶格尔把操纵盘推出空档,不假思索地就作了两个慢动作的滚转。他完全在寂静中飞翔,只能通过氧气面罩听到自己呼吸的声音。他的飞机操纵起来极其轻巧、灵活而优美。那是一次美妙的飞行,但愿它永不结束。然而,在不到3分钟之内,他就得在湖床上空1500米的地方作一个倾斜转弯。当耶格尔降落后爬出飞机,踏入灼热的阳光中时,不禁露出输快的笑容。“这是我历来驾驶过的最好的飞机。”他对佛洛斯特说。

X-1又作过了两次滑翔降落后,他们便准备进行“真正”的飞行:给它装上燃料,象子弹一样飞向神秘的天空。

X-1是耶格尔所驾驶过的最冷的飞机,飞行时会冻得发抖。他先把两只戴了手套的手互相拍打,然后缚上氧气面罩。身后燃料舱里面,储放着摄氏零下182度的液氧推进剂,真是寒冷彻骨。飞机里既没有暧气炉,也没有除霜器。

任何有脑子会思考的人,都一定想知道自己被绑在一个活炸弹里面,等候从炸弹舱中被抛下来,究竟是为了什么。然而,这正是一个试飞员所梦寐以求的时刻。“噼啪”一声,投放装置一松开后,便把耶格尔从座位上弹起,接着X-1便从炸弹舱里飞了出来。坠到母机之下大约300米处,耶格尔把飞机改平,然后伸手到那个火箭发动机的点火开关。

这是个关健时刻:如果不幸被炸为粉碎,很可能就在这个时候。他把第一个火箭燃烧室点着。呼的一声,耶格尔在座位上便猛然撞向后面,好象屁股被人重重地踢了一脚似的。这时机头向上,继续前进。几乎听不到什么声音,因为飞机的速度比身后的响声更快。坐在一架火箭动力的飞机里,他首次听到空气撞击挡风玻璃的声音。远前方的一个黑点(胡佛驾驶的P-80高空战斗机)越来越大。耶格尔从他的旁边越过时,他好象是停留不动似的。胡佛报告说,他看见一些菱形波从火红的尾喷管里喷出来。X-1爬升的速度比想象的快,然而当时飞机只点着了4个燃烧室中的一个。现在,他把它关掉,再点着另一个。X-1以0.70马赫的速度飞驰,这头野马的威力实在可怕。飞到14000米的高度时,那里的早晨很象黄昏,耶格尔点着最后一个燃烧室。这时他不是在飞行,而是在抓紧老虎的尾巴。飞机向上直冲,他已到了0.75马赫的速度!耶格尔既感到兴奋刺激,又觉得害怕,一直到第二天,才能说出话来。

耶格尔从0.82马赫开始,小幅度地增加速度。1947年10月5日,他在作第六次有动力的飞行中到达0.86马赫时,首次遇到了激波的冲击。当时他觉得好象在崎岖不平的石子路上开车,而减震器又装得不好似的。右翼突然开始下倾,当他试图将它纠正时,驾驶杆又呆滞地不听使唤。接着,耶格尔把速度增加到0.88马赫,看看会产生什么现象。结果,他看见飞机副翼因激波而颤动,要使劲才能使它保持平衡。

为了避免受到机翼产生的气流干扰,X-1型的水平尾翼装得很高,厚度也比机翼薄,从而使尾翼激波不会在尾翼两面同时形成。到现在为止,尾翼波和尾翼颤震还有办法控制,而且,由于飞机只承受的重力加速度并不大,不用担心飞机会被震裂。

可是,在接着而来的一次飞行中,耶格尔在12000米高空以0.94马赫的速度飞行而遇到通常的激波冲击时,即使拉回操纵杆也毫无效果!飞机仍以同一高度并朝同一方向继续飞行,既不能往上,也不能往下。耶格尔觉得驾驶杆上的电缆好象已经断了似的。他关掉了发动机,放慢速度,抛弃燃料,然后滑翔降落,心想这可能是他驾驶X-1型机飞行最后一次了。既然以0.94马赫的速度飞行时,便无法使飞机俯仰,那么,将来以音速飞行时,如果不能控制飞机的俯仰运动,那就会完全陷入困境。

升降舵失灵怎么办?

降落后,耶格尔告诉里德利说看来冲击音速没什么希望了。如果没有升降舵的帮助,便无法飞越过0.94马赫的速度。里德利看起来很难过,佛洛斯特和国家航空航天局前身的国家航空顾问委员会也是如此。后来他们打电话给赖特基地的博伊德上校,于是他飞来和试飞组会商。另一方面,航委会也分析了从飞行中获得的遥测数据,发现速度达0.94马赫时,一个激波不偏不倚地打到尾翼升降舵的铰链处,致使驾驶杆失去作用。博伊德上校摇头说:“看来我们已飞到了极限。”大家似乎都同意这个看法,只有里德利例外。

他坐在会议桌一个角落,潦草地写了些笔记和方程式。他说:“我想,也许耶格尔可以不用升降舵飞行,也许只用水平安定面就可以勉强应付。”水平安定面是尾翼上的翼状结构。X-1的尾翼装有一种辅助的操纵装置,以防升降舵因激波而丧失作用。这种辅助装置就是座舱里的一个调整开关,可使一个小型电动机将水平安定面转高或转低,从而使机头向上或向下,这样就可以作为辅助升降舵使用。不过在高速飞行时,飞行员都怀有戒心,以前谁也不敢尝试这种办法。

里德利认为应花一天时间,先在地面上好好试验这个调整系统,然后再进行试验。这个意见谁都没有反对。事实上,除非全盘计划就此罢手,否则别无选择。可是,一批“假如……将会怎样”的问题却摆出了所有危险。假如电动机在将水平安定面转高或转低后失灵,将会怎样?答案是:耶格尔将会发生麻烦。假如活动平尾在旋转时干扰气流而被折断,将会怎样?答案是:耶格尔最好先买好人寿保险。

里德利和耶格尔在地面使用各种方法,试验那个安定面系统。它的操作相当良好。“这也许算不了什么,”里德利说,“也许你在上面会觉得它很粗陋,不过它可以使你继续飞行。”可是,这个系统在高马赫数下仍能产生作用吗?只有一个办法可以找到答案,那就是,在飞行时尽量依照所知的正确办法使用它。

耶格尔让飞机加速到0.85马赫,然后才试验那个调整开关。他把开关向后一拉,让水平安定面的前缘降低一度,机头随即便翘了起来。后来他重新把它调整到原来位置,机身又回复水平状态。接着他爬高一些,把飞机加速到0.9马赫,再作同样的调整,获得同样的效果。于是耶格尔让X-1回到水平,加速到0.94马赫,亦即上次升降舵失去作用的速度,对水平安定面作了同样的调整,机头又翘了起来,就跟它在低马赫数上的情形一样。里德利的估计不错:水平安定面刚好给了X-1足够的俯仰操纵,使它能保持安全。现在,大家重新对X-1型机有了信心。博伊德上校命令试飞组继续加紧试验。

终于闯过了“音障”

一个星期四下午,试飞组和航委会小组坐下来讨论飞行计划。由于X-1已达到0.955马赫的速度,他们建议耶格尔下次达到0.97马赫。耶格尔猜想再过一两个星期,就要尝试打破音障,所以很想好好地松弛几天。一天晚上,他和格伦妮丝到当地一家小饭馆去吃晚饭,那是飞行员常去的地方。他们决定吃完饭出去骑马。格伦妮丝在马群中长大,骑术精湛。

当晚夜色很美,他们骑了半小时左右,然后飞奔而回。不幸的是,那夜没有月亮,耶格尔没有看到出来时开着的栅门已经关上。耶格尔的马同栅门剧烈相撞,人被抛到半空,马被割伤,撞得天昏地黑。耶格尔觉得腰侧边好像被一枝矛插了进去似的。

格伦妮丝马上就猜到出了什么事。“你断了一根肋骨,”她说。她主张直接开车到基地医院。耶格尔说,不行,外科医生会不让飞。“断了肋骨是不能飞行的啊,”她反驳。耶格尔对她说:“不能飞我就不飞,能飞我就飞。”

星期一早晨,肩膀很痛,肿块和瘀血使耶格尔感到痛楚,但是要命的还是肋骨。当地一位医生说肋骨断了两根。给他用带子捆扎好。这很有帮助,至少痛苦现在已可以忍受了。那天下午,耶格自己开车到基地。

耶格尔实在有点沮丧。他觉得,既然现在已经能操纵这些飞行动作,就应该把它们完成。他虽然觉得很痛,但可以想像得到,如果因为坠马而被停飞,博伊德上校会说些什么话。于是,耶格尔跟里德利坐下来讨论。耶格尔对他说:“假如这是第一次飞行,那么,断了这几根骨头,当然想也不敢想去尝试。可是,我现在已熟悉我要做的每一个动作,而且大部分主要开关都在那个驾驶杆圆轴上,情形就不同了。”

里德利说:“不错,可是你怎样能锁好座舱的门呢?那是挺麻烦的操作。”

他们在飞机库里看来看去,找到一把扫帚。里德利把它锯成一条25厘米长的棍子,用来配合座舱门的把手。然后,耶格尔爬进那架X-1型机,用那根扫帚棍将舱门把手托起,而且还发现也能把它锁上。他们试过两三次,每次都成功。

1947年10月14日清早6点钟,格伦妮丝开车送耶格尔到基地。她不怎么开心,不过她知道,要是里德利觉得耶格尔会发生麻烦,他一定不会允许起飞。耶格尔已把那架飞机用他妻子的名字命名为“美女格伦妮丝”,跟他在英国驾驶的那架“野马”P-51D战斗机命名一样。“你是给我带来好运的护身符,”他对她说,“凡是用你的名字命名的飞机,永远能带我回来。”

8点钟在右,耶格尔爬进母机。依照飞行计划,他要达到0.97马赫的速度,以他当时的情况来说,那已经够了。他打算下次飞行时才尝试打破音障。

走下那把该死的梯子真使耶格尔疼痛难忍。里德利跟在后面。耶格尔像往常一样,双脚首先滑入机舱,接着便拾起扫帚柄,把舱门妥妥当当地锁好。然后,耶格尔在座位上坐好,检查应做工作的项目单。驾驶B-29的卡迪纳斯问准备好了没有。

“准备好了,”耶格尔说,“让我们把任务做完吧。”

B-29在6000米的高度上把X-1型机投下。但是母机的俯冲速度太低,以致X-1型机开始失速。耶格尔在驾驶杆上奋力操纵了大约150米的距离,最后才把机头放平。一恢复速度之后,耶格尔便立刻顺序点着了4个火箭燃烧室。飞到0.88马赫时,飞机开始颤震,于是他轻轻拨开那个水平安定面开关,把它改变两度,飞机随即回复平稳。爬到11000米的高度时,耶格尔关掉两个火箭燃烧室。到了12000米,飞机仍以0.92马赫的速度爬升。飞到13000米时,耶格尔把飞机改平。那时,X-1还有30%的燃料,于是他点着第三个火箭燃烧室,速度立即升到0.96马赫。飞得越快,飞机便越平稳。

突然间,马赫数指针指向0.965,跟着就产生了决定性的改变。耶格尔还以为自己的幻觉在捣鬼,其实他正以超音速的速度前进!飞得那么平稳,连老祖母都可以坐在飞机上啜饮柠檬水。他保持这个速度大约20秒钟,然后将机头翘高,把速度放慢。

耶格尔大出意外,以前担心了那么久,现在发现打破音障原来像在康庄大道上行走那么容易。他用无线电通知坐在B-29型机里的里德利。“嗨,里德利,那个马赫数表发疯了。我刚才超出了它的范围。”航委会追踪车里的那些家伙插嘴说,他们听见了好像远处传来的雷声:打破音速的隆隆声——第一次在地球上听到的由超音速飞机发出的这种音爆声!

事实的确如此。耶格尔坐在那里感到有点麻木,但心情却非常兴奋。经过长期盼望到达的音速情景,真有点令人失望:应该有点颠簸,应该有点什么东西让人知道你刚在音障上穿了一个干净俐落的大洞才是。

荣誉令人喘不过气

耶格尔降落后感觉很累,但总算松了一口气。他成为那一天的英雄。跟平常一样,消防车奔向飞机在湖床上停下的地方。耶格尔搭乘消防队长的汽车回到飞机库。温暖的沙漠阳光的确令人心情愉快。但他的肋骨还在痛。

X-1型研究机使耶格尔一举成名,奖状、奖章、奖牌堆积如山。起初领取这些东西时还觉得很有趣。他所要做的,只是穿上一套新烫好的制服,到白宫之类的地方,对着摄影机微笑,从美国总统手里接受科利尔奖,和他握手及说声谢谢。或者和打扮得容光焕发的格伦妮丝一起,到俄亥俄州代顿市去出席晚宴,接受“国际航空联合会”颁给的一个400克重的纯金奖章。他们把这个金章藏在保险柜里。对一个生活在莫哈维沙漠中的人来说,成为众所周知的人物并没有什么意义。耶格尔认为自己只是个走对了方向的幸运小子而已。

耶格尔正忙着试飞一种三角翼的XF-92A型机时,接到国防部一位上校的电话,说已安排了一个要耶格尔周游美国的时间表,还必须发表演讲。耶格尔说:“我只是个战斗机驾驶员。我不会演讲。”

上校解释说,命令直接来自参谋长办公室。“你得赶快熟习演讲,因为有几十个民间团体在请你去呢。”

没多久,耶格尔便一个月要作15~20次演讲,而且邀请函件还在源源而来——邀请在纽约州北部一个冬季嘉华会担任国王,或是在中西部一个全州博览会上作主要嘉宾。美国青年商会选他为全国十大杰出青年之一,《时代周刊》把他的照片登在封面上。格伦妮丝把所有这些奖章、奖品放在几个纸箱里,存入车库。

出了名并没有使耶格尔得到升职,也没有获派更好的差事。虽然美国空军部长和参谋长对耶格尔都是直呼名字,而且有势力的政坛人物也索取他的签名,可是他们一家人在沙漠上的生活却每况愈下。他们的生活不比牧羊人好,也许还要差一些。

美国空军当局仍然把耶格尔列为临时出差,因此他仍然没有资格入住基地房屋。他们住在一所离基地65公里的破旧房子里,狂风呼啸着穿过每一条裂缝。不过,它有两间卧室,这一点非常重要,因为,格伦妮丝已怀着女儿,再加上他们的两个儿子,一家很快便会有5个人。冬夜里,屋内的温度降到零下好几度,他们几乎给冻僵。他们用一个风车带动抽水机打水,最近的邻居也在26公里以外。

耶格尔虽然觉得生活糟糕透顶,但在他完成X-1型机突破音障飞行之后,却拒绝了几个想买他故事版权的优厚建议。他讨厌那些为钱而飞的飞行员。我自己什么都不要,甚至一分钱也不要。不过,他想要一样东西——为格伦妮丝买件皮大衣。她的辛劳值得有此报酬。当耶格尔跟上级长官提起此事时,他们说绝对办不到。

“你已经出名了,”他们说,“你还要什么?”

“我要给格伦妮丝买件皮大衣,”耶格尔回答。

1953年12月12日,耶格尔驾驶一架名叫X-1A的新型X-1飞机,飞到2.44马赫的速度。在这次试飞中,耶格尔的飞机一度失控,在空中像飞盘那样旋转而下。飞行数据显示,耶格尔在51秒钟后侥幸降落。

在此之前不久,为航委会工作的非军事飞行员克罗斯菲,刚驾驶一架道格拉斯“天空火箭”型飞机达到两马赫的速度,电视广播网安排好了特别节目,准备尊崇他为“飞得最快的人”。耶格尔速度超过他以后,美国空军当局就非常得意,贝尔公司的经理送给耶格尔一个好大的盒子。“耶格尔,”他说,“我们知道送礼给你是违法的,可是法律上并没有规定我们不能给你太太送礼。贝尔先生希望格伦妮丝接受这件礼物。”盒子里装着的,是一件漂亮的波斯羊皮短大衣。这样,耶格尔总算给格伦妮丝弄到了一件皮大衣,不过那是他冒着生命危险得来的。

1949年末,博伊德上校晋升为将军,他把整个飞行试验部门都搬到莫洛克基地。试飞组经过两年多无拘无束的生活后,现在有点战战兢兢,知道美国空军中一位执行军纪极严的人就快到来。试飞员们早已习惯了想穿什么就穿什么,况且夏天的气温总在摄氏38度以上,根本就用不着穿多少衣服。他们几乎忘了怎样敬礼。不久后的一天,博伊德将军从赖特机场走下飞机,边走边训人,下令星期六早晨举行检阅,要全体人员在灼热的太阳下排队。飞行员们花了好几个小时刮去皮带扣上的积锈,又把皮鞋擦得雪亮。他们从来没有这样好看过,可是将军还是认为有一半人仪容欠佳。■

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