X飞机

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X 档案:从 X-1 到 X-50——美国X 系列试验飞行器简史作者:Planeboy原文载于《较量》11 期Part1 Part2 Part3Part4Part5第二部分:X-11------X-20X-11康维尔公司研制的X-11 是SM-65“阿特拉斯”洲际弹道导弹的前身,用以搜集后者研制过程中所必须的试验技术数据,是发展“阿特拉斯”导弹的关键试验设备。

“阿特拉斯”是美国部署的第一种洲际弹道导弹,其后续派生型号直到今天也还作为民用/军用空间探测发射运载工具使用。

发射中的X-11X-11 为康维尔公司两级火箭计划的首个产品,长度为29.26 米,直径为 3.66 米。

X-11 安装有一台北美XLR43-NA-5 火箭发动机,最大速度高达10.6 马赫。

总共制造了8 枚X-11,先后参与了“阿特拉斯”洲际弹道导弹和“水星”载人轨道飞行计划。

X-12与X-11 一样,X-12 的任务也是为“阿特拉斯”洲际弹道导弹的研制工作搜集试验飞行数据。

同时X-12 是康维尔公司两级火箭计划实施的第二个产品,用以全面掌握使用洲际弹道技术。

X-12 长度为31.40 米,直径为 3.65 米,其第一级安装有四台北美XLR-43-NA-5 火箭发动机,第二级则是一台,最大速度可达18 马赫。

X-12 先后制造过 5 枚,但和X-11 一样都在试验中消耗了,没有任何一枚能够保存下来。

X-12X-13瑞恩航空公司研制的X-13 是一种纯粹使用喷气发动机来完成垂直起降(VTOL)的试验型飞机,它使用一台罗罗公司的“埃文”RA.28-49 型涡轮喷气发动机,能够很容易的在垂直与水平飞行状态之间转换。

X-13 机长7.13 米,机高 4.60 米,翼展 6.40 米。

垂直起降技术现在看来已经不是什么新鲜事了,但在二十世纪五十年代中期却是相当前卫同时也是难度颇大的设计。

鉴于瑞恩航空公司为美国海军成功研制了喷气-螺旋桨混合式战斗机FR-1“火球”,美国空军于1954 年7 月决定让该公司开始研制垂直起降喷气式飞机X-13,后来海军和NACA 也进入其中。

为了减轻X-13 的重量,常规飞机中最常见的部件都被取消了,如起落架、襟翼、弹射座椅等。

另外,X-13 所携带的燃油也受到了严格限制。

1957 年7 月,X-13 从安德鲁空军基地直接飞到了美国五角大楼附近并安全降落,这是有史以来五角大楼迎接的第一架也是唯一一架固定翼喷气式飞机。

正在降落的X-13X-13 采用无尾三角翼设计,翼尖和垂尾顶部位置装有压缩空气喷嘴以控制机体空中飞行姿态。

由于没有起落架,X-13 的机鼻下方安装有一个简单的吊钩以钩住平板车起降台上方的横杆。

X-13 中部也有一个托架,可与起降台相连。

平时平板车起降台是水平的,X-13 就停放在上面。

当X-13 即将起飞的时候,起降台就会升起至垂直位置,随后X-13 即可垂直起飞。

降落时,X-13 飞行员要将吊钩钩住横杆进行回收,整个过程需要极大的耐心和极高的飞行技术。

因而虽然X-13 在技术上是成功的,但在实用性方面却是失败的。

即便如此,X-13 的成功飞行还是证明了喷气垂直起降飞机在技术上是可行的,为日后喷气垂直起降飞机的发展提供了十分有益的借鉴。

X-14贝尔飞机公司的X-14 也是一种验证VTOL 技术的飞机,与X-13 不同的是它可以实施真正意义上的垂直起降而不是尾部立式起降,这样就不需要使用地面回收装置来帮忙了。

X-14 主要用来验证飞机在垂直起降工作状态下,飞行操纵系统如何适应其配平的变化。

X-14 的机身和机翼分别取自两种不同的飞机,所以它的外形看上去十分怪异。

X-14 机长7.92 米,机高 2.71 米,翼展10.30 米。

由于没有安装弹射座椅,X-14 的座舱是半开式的,飞行员可在紧急情况下迅速离开驾驶舱。

从1954 年11 月首飞开始,唯一的一架X-14 一直使用到了1981 年,它是美国X 系列试验飞行器中“寿命”最长的一个。

X-14X-15X-15 高超音速研究项目是由NASA 牵头,联合美国空军、海军和北美航空公司共同进行的。

在近十年的时间里,X-15 先后创造了 6.72 马赫和108,000 米的速度与升限的世界记录,它的试验飞行几乎涉及了高超音速研究的所有领域,并为美国后来水星、双子星、阿波罗有人太空飞行计划和航天飞机的发展提供了极其珍贵的试验数据。

在X-15 整个试验飞行过程中,研究人员根据其飞行数据总共撰写了765 份有价值的研究报告。

X-15 机长15.30 米,机高 3.53 米,翼展 6.79 米,采用中单翼设计,最初装备两台XLR-11 火箭发动机(后改为XLR-99)。

X-15 机身表面覆盖有一层称作Inconel X 的镍铬铁合金,可抵御高速飞行时产生的1,200 度高温。

由于火箭发动机燃料消耗量惊人,所以X-15 必须由一架B-52 载机带入空中。

从载机上释放后,X-15 自身携带的燃料只能飞行80~120 秒,因此余下来的10 分钟左右只能是无动力滑翔。

降落时,X-15 机身前部下方安装有常规机轮,机身后部则为两个着陆滑撬。

X-15 与伴飞的F-104 战斗机一起降落,清晰可见其后部的降落滑撬X-15A-21964 年 2 月,两架X-15 被改装为X-15A-2。

后者机身加长了71 厘米,机翼下增加了两个分别装有液氨和液氧的罐体,它们可以为X-15A-2 多提供60 秒的飞行时间。

X-15A-2 在1967 年创造出了 6.72 马赫的世界最快速度记录。

X-15 三视图X-16贝尔飞机公司的X-16 是一种高空照相侦察飞机,但只作出了一个缩比模型后就被洛克希德公司更先进的U-2 高空侦察机给拉下了马。

X-16 机翼奇长,其翼展达到了34.75 米。

根据1953 年美国空军提出的要求,X-16 升限应该能达到21,000 米左右,航程也应在2,800 公里以上,同时具有亚音速飞行能力。

X-16 是X 系列中第一架非试验用途的飞行器,赋予其X 编号只是为了掩人耳目罢了,这是美国人经常玩的把戏。

这和后来为F-117“夜鹰”隐形轰炸机赋予“F”编号是同样的道理,都是为了掩盖它们在未来的真实作战用途。

X-16 模型X-17当美国空军在1953 年开始决定发展远程弹道导弹的时候,如何获取导弹头锥体在高速再入过程中的试验数据以完善设计方案成为一项重要任务。

为了满足这一需要,洛克希德公司于1955 年 1 月获得了研制建造X-17 导弹的合同。

洛克希德公司的X-17 是一种三级固体燃料火箭,用来获取制造再入大气层运载工具所需的试验数据。

X-17 长度为12.33 米,最大直径为0.79 米,总共装备有四台固体火箭发动机。

根据X-17 一系列试飞试验所获得的宝贵数据,美国先后研制出了一大批再入大气层飞行器。

另外,X-17 是首架采用钝形头锥设计的飞行器。

地面调试中的X-17在一次典型任务中,X-17 会在第一级推进阶段爬升至15,000 米的高空。

当第一级燃料耗尽后,X-17 开始降低高度。

当高度降至36,500 米时,第二级点火推动X-17 从马赫5 加速至10 马赫。

当X-17 下降至22,000 米时,第三级点火将速度最终提升至14.5 马赫的极限。

X-18美国希勒飞机公司的X-18 是美国研制的第一种可倾转翼飞机,说它是后来XC-142 和V-22“鱼鹰”的“祖先”一点也不为过。

X-18 的机体是在蔡斯YC-122C 运输机的基础上改进而来的,安装的两台艾立森T40-A-14 涡轮螺旋桨发动机来自美国海军的XFY-1/XFV-1 立式起降战斗机。

X-18 机长19.20 米,机高7.49 米,翼展14.63 米。

1961 年7 月,X-18 在它的第20 次试验飞行中一个倾转翼发动机发生了故障,飞机随即进入了螺旋。

虽然X-18 在坠毁前的一刹那被机组成员成功降落,但与地面碰撞后的机体还是有很大的损伤。

这之后X-18 再也没有飞上蓝天,只在地面上进行一些测试。

最终X-18 试验项目被取消,唯一的一架也被拆解当作废品买掉了。

地面试验中的X-18X-18X-19X-19 最初是寇蒂斯-莱特公司生产的一款小型倾转翼商业飞机M-200,后来美国军方认为该机具有执行侦察、运输任务的潜力,因而决定在它的基础上研制X-19。

四台外露螺旋桨由两台莱康明T53-L-1 涡轮轴发动机提供动力,前者安装在翼展为5.21 米的机身顶部短翼上可旋转90 度。

X-19 在试飞中的表现很糟糕,除了最大巡航速度只能达到650 公里/小时以外,它的有效载荷能力也只有550 千克。

在1965 年8 月的一次飞行中,首架X-19 由于机械故障坠入了一片沼泽地里完全损毁。

在第二架开始试验飞行前,X-19 项目被取消了。

X-19X-20X-20“代纳索”是波音公司为美国空军设计的一种载人航天轰炸机,可以超过 5 马赫的高超音速飞行,执行侦察、武器投放等军事任务。

X-20 由“大力神”火箭送入地球轨道,可进行多圈轨道飞行。

从某种意义上说,X-20 是后来航天飞机的“先行者”。

X-20 长14.50 米,翼展 6.22 米,采用无尾三角翼布局,头部呈圆拱形,机翼后掠72 度,翼尖上折充当垂直安定面。

后来由于耗资过大和设计目标不切实际,X-20 项目在只完成一个全比例模型后就于1963 年12 月被取消了。

X-20 模型X-20 想象图X-20 想象图。