Bell X-1 i przełamywanie bariery dźwięku

Bell X-1 był samolotem o napędzie rakietowym opracowanym dla Krajowego Komitetu Doradczego ds. Aeronautyki i Sił Powietrznych Armii USA, który po raz pierwszy poleciał w 1946 roku. Przeznaczony do badań nad lotem transonicznym X-1 stał się pierwszym samolotem, który przełamał barierę dźwięku. Historyczny lot odbył się na lotnisku Muroc Army Airfield 14 października 1947 z kapitanem Chuckiem Yeagerem za sterami. W ciągu następnych kilku lat opracowano różne pochodne X-1, które wykorzystano do testów lotniczych.

Rozwój Bell X-1 rozpoczął się w ostatnich dniach II wojna światowa wraz ze wzrostem zainteresowania lotami transonicznymi. Początkowo skontaktowały się Siły Powietrzne Armii USA i Narodowy Komitet Doradczy ds. Aeronautyki (NACA - obecnie NASA) 16 marca 1945 roku Bell Aircraft rozpoczął projektowanie eksperymentalnego samolotu nazwanego XS-1 (eksperymentalny, Naddźwiękowy). Szukając inspiracji dla swojego nowego samolotu, inżynierowie Bell wybrali kształt podobny do pocisku Browninga kalibru .50. Dokonano tego, ponieważ wiadomo było, że ta runda jest stabilna w locie naddźwiękowym.

Posuwając się do przodu, dodali krótkie, wzmocnione skrzydła, a także ruchomy poziomy statecznik. Ta ostatnia funkcja została uwzględniona, aby zapewnić pilotowi lepszą kontrolę przy dużych prędkościach, a później stała się standardową funkcją w amerykańskich samolotach zdolnych do prędkości transsonicznych. Aby zachować elegancki kształt pocisku, projektanci Bella postanowili zastosować pochyloną przednią szybę zamiast bardziej tradycyjnego daszka. W rezultacie pilot wchodził i wychodził z samolotu przez właz z boku. Do zasilania samolotu Bell wybrał silnik rakietowy XLR-11 zdolny do około 4-5 minut lotu z napędem.

Dzwonek X-1E

Nigdy nie przeznaczony do produkcji, Bell skonstruował trzy X-1 dla USAAF i NACA. Pierwszy rozpoczął loty szybowcem nad lotniskiem Pinecastle Army 25 stycznia 1946 r. Pilotowany przez głównego pilota testowego Bella, Jacka Woolamsa, samolot wykonał dziewięć lotów ślizgowych, zanim wrócił do Bell w celu modyfikacji. Po śmierci Woolama podczas treningów w National Air Races, X-1 przeniósł się do Lotnisko Muroc Army (Baza Sił Powietrznych Edwards), aby rozpocząć loty testowe z napędem. Ponieważ X-1 nie był w stanie samodzielnie wystartować, został uniesiony w górę przez zmodyfikowany Superforteca B-29.

Z pilotem testowym Bell Chalmers „Slick” Goodlin za sterami X-1 wykonał 26 lotów między wrześniem 1946 a czerwcem 1947. Podczas tych testów Bell przyjął bardzo konserwatywne podejście, zwiększając prędkość tylko o 0,02 Macha na lot. Przerażony powolnym postępem Bella w przełamywaniu bariery dźwięku, USAAF przejął program 24 czerwca, 1947, po tym, jak Goodlin zażądał premii w wysokości 150 000 USD za osiągnięcie 1 Macha i hazardowej wypłaty za każdą sekundę spędzoną powyżej 0,85 Macha Usunięcie Goodlina, przydzielonego Wydziału Testów Lotniczych Sił Powietrznych Armii Kapitan Charles „Chuck” Yeager do projektu.

Zapoznawszy się z samolotem, Yeager wykonał kilka lotów testowych w X-1 i systematycznie pchał samolot w kierunku bariery dźwięku. 14 października 1947 r., niecały miesiąc po tym, jak Siły Powietrzne Stanów Zjednoczonych stały się odrębną służbą, Yeager przełamał barierę dźwięku podczas lotu X-1-1 (seria nr 46-062). Nagrywanie jego samolotu „Wspaniały Glennis” na cześć swojej żony Yeager osiągnął prędkość 1,06 Macha (807,2 mil na godzinę) na 43 000 stóp. Nagroda za rozgłos dla nowej usługi, Yeager, Larry Bell (Bell Aircraft) i John Stack (NACA) zostali nagrodzeni trofeum Collier z 1947 r. przez National Aeronautics Association.

Yeager kontynuował program i wykonał 28 kolejnych lotów w „Glamorous Glennis”. Najważniejszym z nich było 26 marca 1948, kiedy osiągnął prędkość 1,45 Macha (957 mil na godzinę). Po sukcesie programu X-1, USAF współpracowały z Bellem przy budowie zmodyfikowanych wersji samolotu. Pierwszy z nich, X-1A, był przeznaczony do testowania zjawisk aerodynamicznych przy prędkościach powyżej Mach 2.

Po raz pierwszy lecąc w 1953 roku, 12 grudnia tego roku Yeager pilotował jednego do rekordowej prędkości 2,44 Macha (1620 mil na godzinę). Ten lot przekroczył granicę (2,05 Macha) wyznaczoną przez Scotta Crossfielda w Douglas Skyrocket 20 listopada. W 1954 X-1B rozpoczął testy w locie. Podobnie jak X-1A, wariant B posiadał zmodyfikowane skrzydło i był używany do testów dużych prędkości, dopóki nie został przekazany NACA.

W nowej roli był używany do 1958 roku. Wśród technologii testowanych na X-1B był system rakiet kierunkowych, który został później włączony do X-15. Projekty powstały dla X-1C i X-1D, jednak ten pierwszy nigdy nie został zbudowany, a drugi, przeznaczony do badań wymiany ciepła, wykonał tylko jeden lot. Pierwsza radykalna zmiana w projekcie X-1 nastąpiła wraz z stworzeniem X-1E.

Skonstruowany na podstawie jednego z oryginalnych X-1, X-1E posiadał przednią szybę o ostrych krawędziach, nowy układ paliwowy, przeprofilowane skrzydło i ulepszony sprzęt do gromadzenia danych. Pierwszy lot w 1955, z pilotem testowym USAF Joe Walkerem za sterami, samolot latał do 1958. Podczas ostatnich pięciu lotów pilotował go pilot badawczy NACA John B. McKay, który próbował złamać Mach 3.

Uziemienie X-1E w listopadzie 1958 r. zakończyło program X-1. W swojej trzynastoletniej historii program X-1 opracował procedury, które będą wykorzystywane w kolejnych projektach X-craft, a także w nowym amerykańskim programie kosmicznym.