Balls 8 () (рег. номер N008NA, НАСА NASA008, серийный номер MSN 16498) — исследовательский вариант самолёта Boeing B-52B Stratofortress, эксплуатировавшийся НАСА с июня 1959 по декабрь 2004 года. Был выпущен в модификации RB-52B для ВВС США и являлся десятым построенным самолётом B-52 и восьмым серийным, что было написано на вертикальном оперении: 008. Первый полёт совершил 11 июня 1955 года.
С 8 июня 1959 года использовался НАСА в различных исследовательских программах. Balls 8 использовался в качестве пусковой платформы для экспериментальных самолётов по программам X-15, X-24, HL-10, M2-F3, X-38, X-43. До начала эксплуатации Lockheed L-1011 TriStar «Stargazer» именно Balls 8 использовался в качестве самолёта-носителя в системе воздушный старт для ракеты-носителя Pegasus в стандартной конфигурации. Всего самолёт совершил 1051 полет и налетал 2443,8 часа. На момент списания это был самый старый самолёт НАСА, самый старый летающий B-52, единственный летающий B-52 не относящийся к модификации B-52H, и B-52 с самым малым количеством лётных часов на момент списания.
История Самолёт был выпущен в модификации RB-52B-10-BO Stratofortress (самолёт-разведчик) и приписан к Стратегическому авиационному командованию. Это был десятый B-52 и восьмой серийный борт, выпущенный компанией Boeing. Серийный номер 008 был нанесён на киль самолёта, что послужило причиной появления неофициального имени Balls 8 (Balls Eight): по традиции в авиации США первые цифры 0 в номерах самолётов озвучиваются словом Balls. 22 марта 1955 года самолёт был принят ВВС. Первый полёт самолёт совершил 11 июня 1955 года.
Начало своей испытательной карьеры заложил на базе Эдвардс, где он участвовал в испытаниях навигационной и прицельной системы для бомбардировщиков. Особенностью исполнения Balls 8 было размещение в бомбоотсеке герметичного модуля экипажа для аэрофотосъемки. В конце 1955 года самолёту был присвоен новый индекс JRB-52B, а позже JB-52B - это означало, что он перестал быть разведывательным и стал исследовательским.
Самолёт использовался для испытания навигационной системы бомбардировщика IBM MA-2 BRANE, компьютерной системы истинного курса AJA-1, навигационной системы бомбометания AN/ASB-9 и AN/APN-89, радарной системы AN/ASB-9 и AN/APN-89, которые позже использовались в B-52E. 3 июля 1958 года Balls 8 был передан Командованию авиационной техники, после чего часть оборудования была демонтирована. С самолёта сняли регистрирующую аппаратуру, систему истинного курса AJA-1, бомбовую навигационную систему AN/ASB-9 и радиолокационную систему AN/APN-89. Серийное оборудование бомбоотсека было отключено.
12 декабря 1958 года самолёт был передан в НАСА. К этому моменту Balls 8 совершил 110 полётов и налетал 533 часа.
Balls 8 и ещё один B-52 (003) были переданы в НАСА для использования в качестве самолётов-носителей для программы X-15. Использование самолётов-носителей для запуска экспериментальных летательных аппаратов является распространённой практикой в аэрокосмических программах. К примеру, для запуска Bell X-1 (первого самолёта преодолевшего звуковой барьер) использовался самолёт-носитель на базе Boeing B-29 Superfortress.
Формально оба B-52, переданные для участия в программе X-15, оставались в составе вооружённых сил США. Самолётам при переводе в гражданское агентство были даны имена собственные (003 — «Высокий и могучий» (, 008 — «Челленджер» ()), которые не прижились.
X-15 Первой программой НАСА в которой принял участие Balls 8 стала программа по изучению полёта крылатого аппарата на гиперзвуковых скоростях, на границе и вне атмосферы X-15. Из-за важной роли программы X-15 в развитии аэрокосмической отрасли США, участие Balls 8 в этой программе оказалось наиболее известной частью истории самолёта.
Изначально для программы X-15 планировалось использовать в качестве самолёта-носителя Convair B-36: X-15 должен был устанавливаться в бомбоотсек. Однако в 1957 году NACA (предшественник НАСА) приняло решение отказаться от выводимого из эксплуатации Convair B-36 и использовать Boeing B-52 Stratofortress для запуска X-15.
В связи малым клиренсом не было возможности разместить X-15 под фюзеляжем самолёта-носителя. Было принято решение подвесить X-15 под правой плоскостью. Такой выбор потянул за собой значительное изменение ряда предполётных и полётных процессов. К примеру, теперь лётчик-испытатель должен был занимать место в кабине X-15 на земле, до старта самолёта-носителя. Оператор управления полётом не имел визуального контакта с лётчиком-испытателем и с самим запускаемым аппаратом. Инженеры North American высказывали опасения, что акустическое давление от работающих двигателей J57-19 может повредить X-15, подвешенный на пилоне рядом с блоком двигателей. Для проверки воздействия шума работающих двигателей был проведён эксперимент, в ходе которого макет X-15 был подвешен под крыло B-52 и двигатели работали в течение 10 часов. Кроме этого, был создан бетонный весовой макет, который был сброшен с самолёта-носителя, чтобы оценить изменение лётных и динамических характеристик в момент сброса.
Одновременно, выбор B-52 позволил улучшить профиль полёта (высота запуска выросла до 45 000 футов и скорость до 0,9 Маха) по сравнению с Convair B-36 (высота 35 000 футов и скорость 0,7 Маха). Также большая тяговооружённость самолёта-носителя позволила увеличить массу экспериментального X-15.
Для модернизации Balls 8 перелетел на завод 42 Палмдейле, Калифорния: 13 декабря 1958 года самолёт прибыл на завод, а 6 января 1959 года он был перемещён в ангар North American для проведения работ.
В ходе модернизации на крыле был смонтирован пилон, оборудованный системами для крепления X-15, заправки и телеметрии. Для установки пилона пришлось демонтировать один из четырёх основных топливных баков, два из четырёх вспомогательных баков и оба внешних подвесных бака. Так как киль X-15 не вписывался в габариты крыла, пришлось демонтировать 8-футовую секцию правого закрылка, что оказало значительное влияние на технику пилотирования и взлётно-посадочные режимы самолёта-носителя. В бомбоотсеке B-52 были смонтированы баки для кислорода 1500 галлонов (5678 литров) и перекиси водорода, которые использовались для заправки X-15. На месте поста радио-электронной борьбы был собран пульт управления запуском X-15. Для визуального контроля в правом борту поста управления был прорезан иллюминатор, накрытый полусферическим стеклом, который позволял выглянуть за борт и посмотреть на запускаемый самолёт. Кроме этого на борту были смонтированы видеокамеры, а на пульте управления были установлены два телевизионных монитора.
Основные изменения в рамках подготовки к работе по программе X-15. Под правым крылом смонтирован пилон весом 1170 фунтов, который мог выдерживать нагрузку 50 000 фунтов. Пилон был оборудован тремя захватами для удержания Х-15. К пилону подключались магистрали снабжения X-15 жидким кислородом, газообразным азотом для герметизации кабины, кислородом для дыхания и кабели подачи электроэнергии. Резервуар с жидким азотом объёмом 40 галлонов в пилоне подавал газообразный азот для наддува кабины X-15. Захваты оборудовались несколькими механизмами сброса Х-15 с пилона. Основной механизм сброса был гидравлическим, приводился в действие от аккумулятора, установленного в пилоне. Запасной механизм был пневматическим, баллоны с азотом высокого давления располагались в бомбоотсеке. В качестве резерва была предусмотрена механическая система сброса. В бомбоотсеке был установлен бак с жидким кислородом ёмкостью 1500 галлонов. Бак состоял из двух отсеков: подъемный и маршевый. Подъемный отсек был герметичен, чтобы предотвратить испарение жидкого кислорода. Маршевый отсек был не герметичен, чтобы кислород мог испаряться, что увеличивало его плотность. За несколько минут до запуска оператор запуска переключал кислородную магистраль с подъемного отсека на маршевый, чтобы максимально увеличить количество окислителя в Х-15. Кислородный бак был оборудован системой вентиляции с двумя отверстиями по левому борту самолёта-носителя. Для вентиляции бомбоотсека были прорезаны по десять вентиляционных отверстий по каждому боту самолёта. В задней кромке и внутреннем закрылке правого крыла был сделан вырез для вертикального оперения Х-15. Закрылки расположенные между фюзеляжем и пилоном были отключены. Для усиления правой плоскости были добавлены конструкционные элементы общим весом 395 фунтов. Основной топливный бак № 3, расположенный в крыле над пилоном, был удалён. Вместо двух отсеков среднефюзеляжного топливного бака были установлены восемнадцать баллонов с азотом и девять баллонов с гелием. Газообразный гелий использовался для наддува системы дозаправки X-15 жидким кислородом. Азот использовался для работы клапанов системы дозаправки. На правом борту фюзеляжа установлены камеры видеонаблюдения, пленочная кинокамера и осветительное оборудование. Видеокамеры были установлены впереди и позади X-15. Кинокамера была установлена рядом с кормовой телекамерой. На борту была установлена навигационно-вычислительная радиолокационная система AN/APN-81 для ввода данных в систему стабилизированной платформы. Стабилизированная платформа устанавливала параметры полёта Balls 8 и передавала эту информацию в инерциальную навигационную систему Х-15 перед запуском. На посту оператора радиоэлектронной борьбы (РЭБ) была установлена пусковая панель, передавала данные о высоте и скорости на компьютер навигационной системы Х-15 до запуска. Два установленных телевизионных монитора позволяли оператору запуска наблюдать за дозаправкой и проверять работу поверхностей управления полетом Х-15. Над приборной панелью в кабине пилотов была установлена панель контроля из пяти световых индикаторов: три индикатора фиксации X-15; индикатор готовности X-15 жёлтого цвета; индикатор «старт» зелёного цвета, говорящий о запуске циклограммы запуска X-15. Удалены хвостовая турель, носовые баки и правый пост экипажа на нижней палубе Была проведена модернизация шасси, включившая установку новых колёс, шин и тормозов, рассчитанных на предельную посадочную скорость до 217 узлов (в сравнении с 180 серийного B-52).
Общий объём изменений в конструкции самолёта был столь значителен, что индекс модели был изменён на NB-52B, который подчёркивал, что реконструкция в серийный B-52 более невозможна. Во время модернизации по отношении к самолёту использовалось несколько названий: , и . 8 июня 1959 года Balls 8 перелетел с заводу 42 на базу ВВС Эдвардс. Полёты по программе X-15
В рамках программы, самолёт выполнил 159 полётов, из которых в 140 он производил запуски Х-15. Первый полёт по проекту X-15 Balls 8 совершил 23 января 1960 года.
К моменту появления обновлённого NB-52B Balls 8 на базе Эдвардс в полётах по программе X-15 активно участвовал Boeing NB-52A 003, который совершил первый полёт с X-15 под крылом 10 марта 1959 года.
Подготовка к каждому полёту по программе X-15 длилась более 10 часов, в подготовке участвовало более 100 человек и не менее 25 машин и прицепов со специальным оборудованием. Во время подготовки к полёту на борту Balls 8 работал наземный экипаж самолёта. Во время запуска бортовых систем на борту самолёта-носителя производился запуск 22-х единиц оборудования имевшего вращающиеся элементы: восемь реактивных двигателей, десять пневматических и гидравлических блоков и четыре генератора переменного тока. Для минимизации воздействия звукового давления от запускаемых двигателей на X-15 была разработана специальная последовательность: сначала двигатели левого борта от внутреннего к крайнему, затем запускались двигатели правого борта от внутреннего к крайнему. При рулении нагрузка под правой плоскостью приводила к лёгкому крену самолёта на правый борт. Обычно для взлёта и посадки использовалась бетонная полоса 04 базы Эдвардс, которая выходит на грунтовую полосу на дне высохшего озера Роджерс Драй. Из-за последствий модернизации на самолёте были отключены закрылки, что значительно повышало взлётную скорость, которая составляла от 181 до 200 узлов.