X-1試驗機

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贝尔X-1
Bell X-1 color.jpg
编号46-062的X-1,绰号“迷人葛兰妮号”。
類型 火箭飞机
生產公司 贝尔航空公司
首次飛行 1946年1月19日
使用狀態 退役
主要用戶 美国陆军航空队
NACA

贝尔X-1,原编号XS-1,是第一款有人驾驶的超音速飞机,由NACA美国陆军航空队共同研制。它是所谓“X”系列试验机中的第一架。“X”系列试验机是美国用于测试尖端技术的试验机计划,对外高度保密。

XS-1[编辑]

研发历史[编辑]

XLR-11火箭发动机

1946年3月16日,美国陆军航空队试飞大队和美国国家航空咨询委员会NACA,现为NASA)与贝尔公司签订了建造三架XS-1(“XS”为“超音速试验机”的缩写)的合同,NACA美国陆军航空队将会使用这些飞机获得有关高亚音速飞行的数据。XS-1是第一款专门为研究而建造的高速飞机,从来没有大规模生产。

1946年1月25日,在佛罗里达州Pinecastle空军基地的一次滑翔中,贝尔公司的首席试飞员Jack Woolams成为了第一名XS-1的飞行员。1946年3月前Woolams又完成了9次滑翔,在此之后,XS-1被送回贝尔公司进行改进,改进后它将在加利福尼亚州爱德华兹空军基地进行有动力飞行。1946年8月30日Woolams牺牲后,Chalmlers “Slick” Goodlin成为了贝尔公司X-1-1的首席试飞员。在1946年9月至1947年6月这段时间里,他驾驶两架X-1进行了26次成功的有动力飞行。美国陆军航空队贝尔公司缓慢的进展很不满,于是由贝尔公司来试飞编号46-062的X-1的合同被取消。在几个月的谈判后,最终决定由美国陆军航空队试飞大队在1947年6月24日进行试飞。X-1-2(编号46-063)被NACA接管,为以后的生产型高性能飞机提供数据。[1][2][3]

1947年10月14日(即美国空军成为一个独立部门一个月之后),整个项目在第一次载人超音速飞行后结束了。这次飞行由美国空军上校查克·叶格 驾驶编号46-062完成,他给这架飞机起了个绰号叫“迷人葛兰妮号”(他妻子的名字)。这架火箭飞机挂在一架改进后的B-29机腹下升空,在空中启动火箭发动机,然后滑翔到地面。XS-1的第50次飞行是X-1的第一次超音速飞行,最高速度1.06马赫。但是,查克·叶格和其他许多人认为第49次飞行(也由叶格驾驶)才是,仪器记录的最高速度是0.997马赫,在事实上可能已经突破音障,因为当时的仪器不太精确,也没有音爆的记录。

作为X-1首次超音速飞行的的结果,国际航空联合会决定将1948年的科利尔奖颁给X-1计划中的3名主要参加人员。在白宫接受杜鲁门总统颁奖的是Larry Bell, 查克·叶格John Stack。许多年后,叶格透露他的父亲,一个坚定的共和党员,拒绝与民主党杜鲁门总统握手。

现状[编辑]

46-062号现在华盛顿特区国家航空航天博物馆飞行里程碑陈列室展出。在它旁边的是圣路易斯精神号太空船一号。46-063号,即X-1E,在NASADryden飞行研究中心总部大楼前展示。46-064号,在1951年11月9日的一次失火中被摧毁,在此之前它只在1951年7月20日滑翔过一次。[4]

影响及贡献[编辑]

X-1计划的研究方法成为了之后研制“X”系列试验机的样板。1960年代,NACA研制X-1的方法和人员帮助打下了美国太空计划的基础。X-1计划将战后的美军与工业部门和研究部门联合了起来。X-1提供的数据使美国在20世纪后半叶保持空中霸主的地位。

值得注意的是,X-1的最初目的不是超越音速,而是要确定并最终展示可控制且能长时间飞行的飞机能否突破音障。如果音障是被一架俯冲时的飞机突破的,那么便不能得知在这个速度下是否能获得升力。

后来的X-1测试了超音速飞行的各个方面。其中有一次由叶格驾驶的X-1A不经意地示范了“惯性力偶”现象,在2马赫以上的飞行中这是很危险的。叶格的丰富经验救了他,但是贝尔X-2的飞行员Mel Apt却在相似的环境下牺牲了。

争论[编辑]

有些人声称X-1的设计很大程度上是基于英国Miles M.52喷气机。理由是M.52计划在原型机的首飞日期仅几个月前被英国政府中止,贝尔公司得到了有关它的一切数据。但是在那时X-1的设计工作已经基本完成。XS-1从M.52获得的最重要的部分是它的全动尾翼,这是控制一架超音速飞机的关键部分。后来的测试使人们意识到,如果M.52的试飞被批准,它可能成为第一架突破音障的飞机。

一个名叫Hans Guido Mutke的德国飞行员声称他才是第一个突破音障的人,他说这个记录是他在1945年4月9日驾驶一架梅塞施米特Me-262喷气战机时打破的,但是他的说法备受争议。有些人说在1947年10月1日,即X-1首飞两星期前,George Welch驾驶一架XP-86佩刀式战斗机,在一次俯冲中突破了音障。尽管他很可能在1947年10月至11月间不止一次地突破音障(甚至可能真的在10月1日),但是仍然没有足够证据证明他是第一个驾驶飞机突破音障的人。

X-1 三視圖

基本信息

  • 乘員:1
  • 長度:30 ft 11 in(9.4 m)
  • 翼展:28 ft 0 in(8.5 m)
  • 高度:10 ft 10 in(3.3 m)
  • 翼面積:130 ft²(12 m²)

性能

  • 最高速度:957 mph (1,541 km/h)
  • 航程5分钟(powered endurance)
  • 實用升限:71,900 ft(21,900 m)
  • 翼負荷:94 lb/ft²(463 kg/m²)
  • 推重比0.49


1947年10月14日,查尔斯·耶格尔驾驶X-1突破音障

X-1A[编辑]

美国空军在1948年4月2日订购了一架X-1A(编号48-1384)。这架飞机将会协助人们研究高度在90000英尺以上,速度在2马赫以上时的现象,尤其是稳定性和空气负载。这架飞机的第一次无动力飞行是在1953年2月14日,在爱德华兹空军基地进行的,同年2月21日为该机第一次有动力飞行的日期。执行这两次任务的飞行员是贝尔公司的Jean Ziegler。1954年8月,这架飞机被移交到NACA,在那里它被加装了弹射座椅。1955年8月8日,在准备与它的母机RB-50分离时这架飞机爆炸了。[5]

资料来源:[6]

基本信息

  • 乘員:1
  • 長度:35 ft 8 in(m)
  • 翼展:28 ft 0 in(m)
  • 高度:10 ft 8 in(m)
  • 翼面積:130 ft²(m²)

性能

  • 最高速度:1,650 mph (2.44 Mach) (km/h)
  • 航程4 minutes 40 seconds((powered endurance))
  • 實用升限:90,000+ ft(m)
  • 翼負荷:lb/ft²(kg/m²)
  • 推重比??


X-1B[编辑]

资料来源:[7]

基本信息

  • 乘員:1
  • 長度:35 ft 8 in(m)
  • 翼展:28 ft 0 in(m)
  • 高度:10 ft 8 in(m)
  • 翼面積:130 ft²(m²)

性能

  • 最高速度:1,650 mph (2.44 Mach) (km/h)
  • 航程4 minutes 40 seconds((powered endurance))
  • 實用升限:90,000+ ft(m)
  • 翼負荷:lb/ft²(kg/m²)
  • 推重比??


X-1C[编辑]

X-1C被用来测试在高亚音速超音速飞行时的武器系统。但是,北美F-86佩刀式战斗机和F-100超佩刀式战斗机的诞生使人们不再需要专门的测试平台,于是还在设计中的X-1C被取消了。[8]

X-1D[编辑]

资料来源:[9]

基本信息

  • 乘員:1
  • 長度:35 ft 8 in(m)
  • 翼展:28 ft 0 in(m)
  • 高度:10 ft 8 in(m)
  • 翼面積:130 ft²(m²)

性能

  • 最高速度:1,650 mph (2.44 Mach) (km/h)
  • 航程4分40秒((powered endurance))
  • 實用升限:90,000+ ft(m)
  • 翼負荷:lb/ft²(kg/m²)
  • 推重比??


X-1E[编辑]

X-1E由X-1-2(编号46-063)经过大量改进而成。它将完成X-1D和X-1-3的任务,因为这两架飞机在1951年爆炸了。

绰号“Little Joe”的X-1E与Joe Walker.

这些改进包括:

  • 一个涡轮泵燃料系统,它代替了46-062和46-063中的高压氮燃料系统。对高压氮燃料系统中金属疲劳的担心是X-1-2在第54次飞行后进行大修的原因。[10].
  • 一个拥有新外形的超薄机翼(翼根处厚度为3⅜英尺),这种基于X-3外形的机翼使X-1E能够达到2马赫的速度。
  • 用刀刃式玻璃取代了原来的温室式玻璃。一个向上打开的座舱盖取代了原来的侧门,这导致了弹射座椅的加装。
  • 增加了200个测量气压的端口和343个压力计,为的是测量结构负荷和机体与机翼产生的热量。[11]

飞行历史[编辑]

X-1E在1955年12月15日首飞,这是由美国空军试飞员Joe Walker操纵的一次无动力飞行。在完成了21次飞行,达到了2.212马赫的最大速度后,Joe Walker于1958年离开了X-1E计划。 NASA的John B. McKay在1958年9月取代了他。为了达到3马赫的速度,X-1E又飞了五次。1958年11月,在第26次飞行之后,油箱上的裂缝使X-1E不得不退役。

现状[编辑]

X-1E现在爱德华兹空军基地NASADryden飞行研究中心总部大楼前展示。

X-1B[编辑]

资料来源:[12]

基本信息

  • 乘員:1
  • 長度:31 ft 0 in(m)
  • 翼展:22 ft 10 in(m)
  • 高度:10 ft 10 in(m)
  • 翼面積:115 ft²(m²)

性能

  • 最高速度:1,450 mph (2.24 Mach) (km/h)
  • 航程4分45秒((powered endurance))
  • 實用升限:90,000+ ft(m)
  • 翼負荷:lb/ft²(kg/m²)
  • 推重比??


参考文献[编辑]

  1. ^ Yeager, Chuck and Janos, Leo. Yeager: An Autobiography. Page 121 (paperback). New York: Bantam Books, 1986. ISBN 0-553-25674-2.
  2. ^ Wolfe, Tom, The Right Stuff. Pages 52-53 (hardcover). Farrar-Straus-Giroux, New York. 1979. ISBN 0-374-25033-2.
  3. ^ http://www.cebudanderson.com/aturningpoint.htm
  4. ^ Miller, Jay. (2001). The X-Planes: X-1 to X-45, Hinckley, UK: Midland. ISBN 1-85780-109-1.
  5. ^ Miller, Jay. (2001). The X-Planes: X-1 to X-45, Hinckley, UK: Midland. ISBN 1-85780-109-1.
  6. ^ Miller, Jay. (2001). The X-Planes: X-1 to X-45, Hinckley, UK: Midland. ISBN 1-85780-109-1.
  7. ^ Miller, Jay. (2001). The X-Planes: X-1 to X-45, Hinckley, UK: Midland. ISBN 1-85780-109-1.
  8. ^ http://www1.dfrc.nasa.gov/gallery/photo/X-1A/HTML/E-24911.html
  9. ^ Miller, Jay. (2001). The X-Planes: X-1 to X-45, Hinckley, UK: Midland. ISBN 1-85780-109-1.
  10. ^ http://www.nasa.gov/centers/dryden/news/FactSheets/FS-083-DFRC.html
  11. ^ http://www.nasa.gov/centers/dryden/news/FactSheets/FS-083-DFRC.html
  12. ^ Miller, Jay. (2001). The X-Planes: X-1 to X-45, Hinckley, UK: Midland. ISBN 1-85780-109-1.

外部链接[编辑]

参看[编辑]