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首次达到 2 马赫：道格拉斯 D-558 Skyrocket 一览
使用涡轮喷气发动机和火箭推进系统，道格拉斯 D-558 Skystreak 和 Skyrocket 研究飞机在二战后的几年里设定了一系列速度和高度里程碑，最终实现了首次超过 2 马赫的飞行。在大量破纪录实验设计的时期，人和机器被推到了 [...] 的边缘
来源:The Aviationist使用涡轮喷气发动机和火箭推进系统，道格拉斯 D-558 Skystreak 和 Skyrocket 研究飞机在二战后的几年里设定了一系列速度和高度里程碑，最终实现了首次超过 2 马赫的飞行。
在大量破纪录设计实验期间，人和机器以不断增加的速度和高度被推向极限。道格拉斯 D-558 系列飞机在飞机实验和开发中发挥了重要作用，最终成为第一架飞行速度为 2 马赫的飞机。
道格拉斯 D-558-1 Skystreak
道格拉斯 D-558-1 的设计尽可能简单，旨在满足 NACA（国家航空咨询委员会）和美国海军 (USN) 航空局对高速研究飞机的要求。这种特殊的飞机设计将专注于研究高亚音速。
要求包括 0.75 至 0.85 马赫的飞行速度，以及在海平面至 40,000 英尺之间的高度运行。飞机还需要在这些速度和高度的自由飞行中收集空气动力载荷和压力测量值；因为当时无法从风洞获得此类数据。
自动压力记录系统有 400 个连接机身的测量点，以及放置在选定尾部和机翼位置的应变计。至少需要携带 500 磅的仪器。
D-558-1，被称为“Skystreak”，是一种悬臂式低翼飞机，具有大型垂直尾翼表面，水平尾翼表面附着在垂直尾翼的三分之一处。三轮式收放起落架与细长的圆形机身设计保持了飞机的流线型。飞机需要依靠自己的动力起飞和降落。
飞行员坐在单座驾驶舱内，在紧急情况下，驾驶舱将被抛弃，整个机头部分从飞行员座椅的后部向前。飞行员的目的是在分离和减速后按照常规方式从这个被抛弃的机头部分跳伞。
最初配备圆形挡风玻璃，后来安装了更流线型的 V 形单元以进行高速测试。这种配置进一步缩小了驾驶舱的空间，并要求飞行员在头盔上佩戴麂皮覆盖物或软质头盔，以防止刮伤玻璃。
总共建造了三架 D-558-1，并于 1947 年春天由道格拉斯试飞员尤金·F·梅 (Eugene F. May) 在穆洛克陆军机场（爱德华兹空军基地）进行了首飞。由一架艾里逊 J-35-A-11 涡轮喷气发动机提供动力，美国海军指挥官特纳·考德威尔驾驶的第一架 D-558-1 在 75 英尺的高度于 1947 年 8 月 20 日创下了 640.743 英里/小时（英里/小时）平均速度的新世界速度记录[注：NASA 给出了 640.663 英里/小时，而海军博物馆给出了 640.743 英里/小时]英里/小时]。五天后，该记录很快被打破，海军陆战队中校马里昂·卡尔 (Marion Carl) 驾驶的第二架 D-558-1 的平均速度有时达到 650.6 英里/小时，高度仅为 25 英尺。
德国人在战争年代声称的 Me 163 Komet 飞行记录是在没有官方观察员的情况下秘密取得的，也没有在严格监管的条件下使用计时运行，因此 Komet 并未被官方承认保持着官方飞行速度记录。
道格拉斯 D-558-2 火箭
西屋 J34 涡轮喷气发动机旨在为 42 英尺长的飞机在起飞、爬升和着陆期间提供动力。额外的动力源是四室反作用发动机 LR8-RM-6 火箭，用于高速飞行。
幸存的火箭
第二架 D-558-1 于 1948 年 5 月 3 日失踪，当时发动机压缩机在起飞后解体，导致 NACA 飞行员 Howard C. Lilly 身亡。在 NACA 仪表安装之前，礼来公司总共完成了 27 次飞行，随后礼来公司在 1948 年春季发生了 5 次 NACA 研究飞行，然后发生了致命的坠机事件。第三架 Skystreak 到 1953 年 6 月 10 日完成了总共 82 次飞行。第三架飞机一直在使用从第一架原型机上抢来的备件和部件：NACA 140 从未由 NACA 飞行过，并被用作 NACA 142 的备件来源。另外三架 D-558-1 示例被取消。
D-558-1 在短时间内保持了世界上最快飞机的称号，因为亮红色的 Skystreak 很快就被 X-1 和 Captain Chuck Yeager 盖过了风头。最终，油漆被改为白色，以提高可视性、跟踪性和摄影性。该飞机在研究长时间跨音速飞行方面发挥了重要作用。
作为计划中的三阶段计划的第二阶段版本，D-558-2 不仅仅是经过修改的 D-558-1。设计师埃德·海涅曼 (Ed Heinemann) 确定他之前的设计需要进行大量修改，以允许两种推进源：喷气式飞机和火箭。机身需要更大，并使用更小的涡轮喷气发动机。然而，海涅曼还想为飞机开发后掠翼。这导致了一种新的、不同的研究飞机的诞生，被命名为 D-558-2 Skyrocket。
三架 D-558-2 飞机取代了原来取消的另外三架 D-558-1 飞机。中置机翼后掠角 35 度，翼展达到 25 英尺，并辅以后掠角 40 度的水平安定面。该设计保留了天条纹的可抛式机头部分和三轮起落架。
D-558-2 的齐平驾驶舱顶盖也经过重新配置，配备了升高的驾驶舱和倾斜的窗户，以增加较差的能见度。必须通过将垂直稳定器的高度增加 14 英寸来平衡较大的轮廓区域。
1948 年 2 月 4 日，道格拉斯试飞员约翰·F·马丁 (John F. Martin) 在穆罗克 (Muroc) 首次驾驶 Skyrocket，尽管该飞机仅配备喷气发动机。这是一个成功测试计划的开始，该计划研究了后掠翼飞机在跨音速和超音速下的特性。收集了大量关于高速飞行的后掠翼飞机的俯仰问题以及阻力和抖振特性的信息和数据。
NACA 144（局号：37974）由 NACA 飞行员 Robert A. Champine 和 John H. Griffith 驾驶 21 次，进行空速校准以及稳定性和控制方面的测试和研究。 1950 年，涡轮喷气发动机被 LR-8 火箭发动机取代。
道格拉斯飞行员比尔·布里奇曼 (Bill Bridgeman) 驾驶 37974 飞行七次，飞行速度为 1.88 马赫，高度为 79,494 英尺，于 1951 年 8 月 15 日创下了当时的非官方记录。由于没有用于起飞的喷气发动机，火箭配置的 Skyrocket 现在悬挂在波音 B-29 轰炸机的 P2B-1S 海军变型下。
P2B-1S 专门针对该项目进行了改装，可飞至 30,000 英尺并投放 D-558-2。 84029 号飞机被称为“沃土桃金娘”，在 20 世纪 50 年代被用作发射 Skyrocket 飞机的“母舰”。 P2B 的呼号为“NACA 137”，将被放置在千斤顶上，以便为将 Skyrocket 装载到经过大幅改造的炸弹舱下方的连接点提供所需的间隙。 D-558-2 将从高空坠落，一旦脱离 P2B，其飞行员就会发射火箭。
为两倍声速做好准备
将 Skyrocket 提升至 2 马赫
在布里奇曼的超音速飞行中注意到横向不稳定性问题，导致 NACA 工程师在 1951 年 9 月开始自己的飞行研究之前研究了飞机的行为。
NACA 试飞员阿尔伯特“斯科特”克罗斯菲尔德在大约两年的时间里驾驶 Skyrocket 20 次，收集数据并研究飞机在超音速高达 1.878 马赫时的纵向和横向稳定性以及控制以及升力、阻力和抖振特性。
1953 年 8 月 21 日，海军陆战队飞行员马里昂·卡尔 (Marion Carl) 中校驾驶飞机达到了 83,235 英尺的非官方记录高度，飞行过程中速度达到了 1.728 马赫。由于飞机并非依靠自身动力起飞，因此高度记录并未得到认可。卡尔飞行结束后，NACA 工程师在 LR-8 燃烧室中添加了喷嘴延长件，以防止废气影响方向舵。发动机推力也增加了 6.5%。
在 Crossfield 与海军航空局达成协议后，NACA 允许尝试在飞机上进行创纪录的 2 马赫飞行。
NACA 飞行小组人员给 Skyrocket 的机身打蜡以减少阻力，并冷却燃油，以便油箱能够容纳更多燃油，提前数小时为飞机加油，让燃油有时间稳定下来，以便稍后添加额外的燃油。将遮蔽胶带放置在任何引起阻力的裂缝上，并用较轻的铝代替不锈钢主管和抛弃管。
这些管子在火箭发动机的爆炸中弯曲，一旦不再需要，它们就会被烧掉并从飞机上掉落，从而节省了几磅。该计划要求到达 72,000 英尺并进行轻微的俯冲。人们希望她的火箭发动机 200 秒的爆炸能够推动飞机超过 2 马赫。
1953 年 11 月 20 日，在寒冷的大风中，飞行员斯科特·克罗斯菲尔德 (Scott Crossfield) 因患流感而变得虚弱，他坐在沙漠坡道上接近 P2B。D-558-2 被藏在母舰下面，机械师被捆绑起来以抵御现场的寒冷。管道、软管和电线将设备车和加油车插入急需的 Skyrocket。天还没亮。
在寒冷的气温和黑暗中将过氧化氢燃料装载到飞机上时，发生了一场事故，几乎延误了航班。早些时候为了增加燃料容量而采取的“冷浸”做法导致通风口结冰，导致危险液体从未使用的端口喷出，溅到了 P2B 发射面板操作员的脸上。这种过氧化物的威力如此之大，以至于一块抹布浸入其中就会起火。然而，由于附近一名机械师反应迅速，用消防水龙向受影响的操作员脸上喷水，受影响的操作员只出现了持续几天的暂时性白色斑点。演出继续进行。
当 P2B 到达 10,000 英尺时，克罗斯菲尔德进入了 D-558-2 的驾驶舱。他需要给驾驶舱加压，这种经历会导致气体突然涌入驾驶舱，而不是一个渐进的过程。突然爆发的流感可能会对人类鼻窦造成严重破坏，而克罗斯菲尔德正在对抗的流感可能会加剧这种情况。斯科特带来了一个小软木塞，将其放入压缩空气入口管中，并在打开阀门时逐渐将其慢慢松开。压力表慢慢到达果岭，克罗斯菲尔德没有感到任何疼痛或困难。飞机组合继续前往发射点。
三架 D-558-2 飞机飞行了 313 次，创造了多项记录并收集了宝贵的数据。这些数据将继续帮助设计未来的飞机，包括世纪系列战斗机。
当天空火箭号从母舰的腹部坠落时，刺眼的阳光照射到了克罗斯菲尔德的眼睛上。船自然地向右滚动，他按下了火箭筒开关；停顿片刻，直到每个人都抓住了。 D-558-2 向前冲去，地平线消失在视野中。很快，P2B 就落后了。
克罗斯菲尔德现在总共有 200 秒的时间来完成他的目标。这将是他唯一的机会。当他接近 72,000 英尺时，他开始在火箭发动机猛烈燃烧的情况下进行俯冲。 Skyrocket 在这次最壮观的潜水中名副其实。斯科特密切监视马赫针，当燃料持续了令人难以置信的 207 秒时，马赫针逐渐超过 2 马赫并保持在 2.005 马赫。他成为第一个以两倍音速飞行的人，火箭上的仪器自动记录数据。冒险的“冷浸泡”过程以额外的七秒时间得到了回报。 2 马赫峰值的高度约为 62,000 英尺。
当引擎熄火并且 D-558-2 进入浓密的空气时，它急剧减速，导致肩带上的克罗斯菲尔德向前抛掷。他仍以 1.8 马赫的速度滑行，随后又降回 1.0 马赫，飞机剧烈但短暂地晃动。
当克罗斯菲尔德在 15,000 英尺高空接近干涸的湖床时，进行了胜利翻滚，这次飞行中的下一个挑战部分是死机着陆。追逐飞机很快就在他的翼尖上排列起来引导他下降。 Skyrocket 在两条漆黑线之间准确地着陆在其预定着陆位置，并在发射 12 分钟后完全停止。
该计划于 1956 年 12 月 20 日进行最后一次飞行。该飞机的第三个版本 D-558-3 Skyflash 是一款雄心勃勃的具有太空能力的 9 马赫表演者，但被北美 X-15 取代。
所有三架 D-558-2 Skyrockets 均已被保留。第一个模型在加利福尼亚州奇诺的名人堂博物馆展出。
第二个例子是克罗斯菲尔德驾驶的 2 马赫的飞机，现藏于华盛顿特区的国家航空航天博物馆，3 号飞机安装在加利福尼亚州兰开斯特羚羊谷学院的塔架上。