X-1試驗(yàn)飛機(jī)（原名Bell Model 44），是人類歷史上第一種純粹為了試驗(yàn)?zāi)康亩O(shè)計(jì)制造的飛機(jī)，由美國(guó)國(guó)家 Advisory Committee for Aeronautics（NAA）、美國(guó)陸軍航空隊(duì)（USAAF）和美國(guó)空軍（USAF）共同研制。X-1最初設(shè)想于1930年代末飛機(jī)設(shè)計(jì)領(lǐng)域遇到的問題，當(dāng)時(shí)建造的風(fēng)洞已無法滿足飛機(jī)在亞音速和超音速飛機(jī)條件下的各種參數(shù)搜集，因此研制一種專用的飛行試驗(yàn)機(jī)成為必然。 X-1于1944年提出，1945年設(shè)計(jì)和制造，并于1948年達(dá)到接近音速（1,000英里/小時(shí)，1,600公里/小時(shí)；870千艾薩克·牛頓）的速度。X-1A是X-1的衍生型號(hào)，具有更大燃料容量，使其火箭燃燒時(shí)間更長(zhǎng)，1954年超過音速（1,600英里/小時(shí)，2,600公里/小時(shí)；1,400千牛頓）。X-1飛機(jī)第46-062號(hào)，綽號(hào)Glamorous Glennis，由Chuck Yeager駕駛，是第一個(gè)在平飛中超過音速的人駕駛飛機(jī)，也是X系列美國(guó)實(shí)驗(yàn)火箭飛機(jī)（非火箭飛機(jī)）中的第一架。 X系列試驗(yàn)機(jī)是美國(guó)用于測(cè)試尖端技術(shù)的項(xiàng)目，高度保密。X-1試驗(yàn)飛機(jī)的誕生為超音速飛機(jī)研究奠定了基礎(chǔ)，為航空領(lǐng)域的發(fā)展打開了新的篇章。
飛機(jī)介紹
貝爾飛機(jī)公司制造的3架X-1機(jī)長(zhǎng)9.45米，機(jī)高3.35米，翼展8.53米，其機(jī)身形狀與12.7毫米機(jī)關(guān)槍子彈極其相似，這樣可在超音速飛行時(shí)保持機(jī)體的穩(wěn)定。X-1的機(jī)翼為平直翼，翼面厚度很小。XLR-11火箭發(fā)動(dòng)機(jī)為其提供動(dòng)力，其燃料為液態(tài)氧與乙醇和水的混合物。X-1-1、X-1-2于1945年相繼出廠開始了試驗(yàn)飛行，與此同時(shí)NACA（美國(guó)國(guó)家航空咨詢委員會(huì)，美國(guó)航空航天局NASA的前身）也加入了X-1項(xiàng)目的研制工作。
飛行試驗(yàn)
1947年10月14日，試飛員查理斯.耶格爾駕駛X-1-1在43000英尺的高空飛出了1.06馬赫的高速，從而邁出了人類超音速飛機(jī)的第一步。不久，X-1-2在飛行試驗(yàn)中速度也超過了音速。1950年5月12日，X-1-1在耶格爾的駕駛下完成了最后一次試驗(yàn)光榮退休了。隨后，X-1-2也停止了飛行開始進(jìn)行改造。NACA的工程師們?yōu)閄-1-2設(shè)計(jì)了新的機(jī)翼和新型的渦輪泵燃油系統(tǒng)，另外還將試飛員從側(cè)面艙門進(jìn)入駕駛艙的設(shè)計(jì)改為向上開啟的座艙蓋，這樣X-1-2就成為了X-1E。X-1E是用來驗(yàn)證薄翼氣動(dòng)特性的，它是第一架采用4%機(jī)翼厚度飛行成功的飛機(jī)。另外還有必要提一下X-1-3，由于其燃料供給系統(tǒng)進(jìn)行了改進(jìn)，所以其理論最高速度可以達(dá)到2.4馬赫，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了前兩者。但這架X-1-3運(yùn)氣不太好，在一次試飛中由于燃料泄漏事故和載機(jī)B-50超級(jí)堡壘轟炸機(jī)一起在空中炸成了碎片。X-1總共試驗(yàn)飛行了157次，最大飛行速度達(dá)到1.45馬赫，最大飛行高度21000米。
貝爾飛機(jī)公司之后又建造了四架經(jīng)過改進(jìn)的X-1，其中X-1A進(jìn)行動(dòng)力穩(wěn)定試驗(yàn)，X-1B進(jìn)行空中載荷研究，X-1C搭載航空機(jī)炮進(jìn)行武器測(cè)試（實(shí)體模型階段被取消），X-1D則進(jìn)行傳熱研究。X-1D和X-1A先后在試驗(yàn)過程中爆炸墜毀，事后調(diào)查發(fā)現(xiàn)和X-1-3一樣都是因?yàn)?a href="/hebeideji/7224384759581016124.html">液態(tài)氧油箱中皮革墊圈引起的，所以隨后X-1B和X-2機(jī)體上的皮革墊圈全部被除去。多次馬赫2的飛行試驗(yàn)后，X-1B在1957年被改裝用來進(jìn)行反應(yīng)控制系統(tǒng)（RCS，ReactionControlSystem）的試驗(yàn)。它的翼尖上被裝上了數(shù)枚過氧化氫火箭，當(dāng)動(dòng)態(tài)壓力對(duì)于常規(guī)空氣動(dòng)力學(xué)控制過小的時(shí)候，其后機(jī)身和機(jī)尾就會(huì)提供控制，這些成果為隨后X-15試驗(yàn)機(jī)的發(fā)展提供了寶貴的經(jīng)驗(yàn)。
有關(guān)資料
名字來源
英文字母X是“Experimental”這個(gè)單詞的縮寫，即“試驗(yàn)的”之意，同時(shí)也蘊(yùn)涵著“未知的”深層含義。在飛行器設(shè)計(jì)領(lǐng)域，未知的技術(shù)障礙與難題比比皆是，即使是通過風(fēng)洞、模擬器和計(jì)算機(jī)也只能構(gòu)建出一個(gè)理想狀態(tài)下的模型而已，所以必須研制出專門用途的試驗(yàn)機(jī)去探索那些未知領(lǐng)域。
研究工作
為了探索航空航天領(lǐng)域眾多的未知領(lǐng)域，美國(guó)人開始了X系列試驗(yàn)飛行器的研究工作。1945年初，世界上第一架火箭動(dòng)力試驗(yàn)機(jī)XS-1（后來命名為X-1）在美國(guó)軍方的資助下首飛成功。這之后，X-3、X-4、X-5等一大批試驗(yàn)飛行器相繼飛上了藍(lán)天。在隨后近三十年的發(fā)展過程中，以X冠名的試驗(yàn)飛行器幾乎每年都要研制一種，其研制速度也快得驚人，這段時(shí)間因而也成為了X系列試驗(yàn)飛行器發(fā)展的黃金時(shí)期。
越南戰(zhàn)場(chǎng)上的節(jié)節(jié)失敗和蘇聯(lián)全球范圍內(nèi)的戰(zhàn)略緊逼，讓美國(guó)開始進(jìn)入戰(zhàn)略調(diào)整階段。在這種大環(huán)境下X系列試驗(yàn)飛行器的研制計(jì)劃也陷入了停頓，從1971年至1983年美國(guó)沒有進(jìn)行任何一種X型試驗(yàn)機(jī)的研制工作。
強(qiáng)硬的里根總統(tǒng)上臺(tái)后，沉寂了多年的X系列試驗(yàn)飛行器計(jì)劃終于迎來了轉(zhuǎn)機(jī)，1984年X-29A前掠翼試驗(yàn)機(jī)的首飛成功重新拉響了美國(guó)向未知航空航天領(lǐng)域前進(jìn)的號(hào)角。僅在上個(gè)世紀(jì)九十年代的十年間，就先后有14種X型試驗(yàn)飛行器投入研制，X系列試驗(yàn)飛行器計(jì)劃的第二個(gè)黃金發(fā)展時(shí)期來到了。
研制歷程
貝爾X--1飛機(jī)的設(shè)計(jì)幾乎是相當(dāng)保守的，所有認(rèn)為有疑問的設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)和加工技術(shù)都被謹(jǐn)慎的回避了，也沒有采取后掠翼(盡管NACA早在1945年初就已導(dǎo)出了后掠翼的有關(guān)理論)，機(jī)身絕大部分的設(shè)計(jì)也是很常規(guī)的，比戰(zhàn)時(shí)美國(guó)任何一架戰(zhàn)斗機(jī)的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度致少增加了50%。在沒有加速器的情況下，其完全機(jī)械操縱下計(jì)算結(jié)構(gòu)強(qiáng)度為+I8g/一10g。尾翼的安裝角可以通過一個(gè)螺旋千斤頂來調(diào)整。
X-1試驗(yàn)機(jī)和B-29轟炸機(jī)載機(jī)
1945年夏末，就貝爾X-1飛機(jī)是單獨(dú)從地面起飛還是空中發(fā)射展開了討論，由于動(dòng)力設(shè)計(jì)得比較保守，推力相對(duì)有限(以及超重)等原因，使得飛機(jī)的續(xù)航時(shí)間太短，以致于從地面起飛達(dá)不到檢測(cè)高度以及想要達(dá)到的飛行性能，因此，空中發(fā)射便成了唯一的選擇。于是，把X-1掛在一架B-29重型轟炸機(jī)的炸彈鉤上，升到30000英尺高空時(shí)拋下，開始檢測(cè)飛機(jī)的飛行性能。
參考資料 >