美國X系列驗證機概述：散席尚早——貝爾X-1 Gen.2 （X-1A/B/C/D）（一）

上一期講到，X-1驗證機終於闖過重重困難，如突破了處女膜般突破了人類歷史上第一個音障。但認為X-1家族就此在博物館頤養天年還為時尚早，很快，NACA，貝爾公司與USAF便策劃著走得更遠，X-1 Gen.2便應運而生。為了研究M>2.0與高度90000ft以上的氣動力現象，它是合乎常理與邏輯的下一步產物，經過優化後其性能要比X-1 Gen.1翻上一番。他們的構型是專為研究高空、大馬赫數飛行包線內那些深暗部分涉及的，包括氣動加熱，飛行員操縱與反推力控制系統、超聲速武器問題，以及其他一般性的穩定控制有關的高空高速動力異常現象等。具體來說，最初的方案是將X-1A與X-1B用於動態穩定性與氣動載荷研究，將X-1D飛機用於熱傳導研究，X-1C飛機則是作為高速武器和火控系統的試驗平台。

X-1 Gen.2一共有3架，雖然最初的合同要求是4架。這三架分別是X-1A（48-1384）；X-1B（48-1385）；X-1D（48-1386）；X-1C（原定48-1386，但之後在投產前即被取消，所以告吹）

·研製歷史

1947年11月14日，正好是耶格爾駕駛第一架X-1（46-062）首次完成超聲速飛行後一個月，美國空軍批准貝爾飛機公司正式開始研製比第一代性能大大提高的X-1 Gen.2飛機。最後形成了貝爾58型方案（空軍代號MX-984）。該飛機使用了第一代飛機的基本機翼，平尾以及動力裝置，但機身幾乎是全新研製的。第二代飛機改善了長細比，增大了推進劑儲量，修改並改進了座艙與艙蓋，採用低壓渦輪泵推進劑輸送系統以及整體維護特性。

1947年12月11日開始合同協商後，1948年4月2日合同正式簽署。之後不到一年，一個全尺寸地面實物樣機就在貝爾飛機公司紐約惠特菲爾德工廠建成投入評估。經過多次局部修改，樣機通過空軍審查。到1950年年底，在項目工程師理查德·弗羅斯特的領導下，被批准投產的三架第二代X-1飛機的第一架——X-1D（48-1386）幾近完工。

1951年7月，在愛德華茲空軍基地，從貝爾公司出場的X-1D，掛在了EB-50A（47-006A）的炸彈艙掛鉤上首次亮相。7月24日，在貝爾飛機公司的試飛員齊格勒的駕駛下，X-1D在羅傑斯干湖上空被投放，完成了該機歷史上唯一的一次成功飛行。這次無動力滑翔經過9min的下滑之後結束，不幸的是接地時前起落架損壞，飛機滑出1000餘英尺後才順利地停了下來。前起落架的各個部件更換花了數周時間才完成，直到8月中旬，才試圖進行第二次飛行。

這次發生在8月22日的飛行——X-1D飛機掛在EB-50D飛機的炸彈艙內——開始一切正常，但是當組合的飛機爬升到7000ft，X-1D的飛行員弗蘭克·伊文里斯特中校進入座艙時，發現氮氣壓力表指示的讀數非常低。經與轟炸機上的貝爾工程師討論這一次問題後，決定中斷此次飛行。

此後不久，伊文里斯特準備排放推進劑，排放過程剛一開始，就從X-1D後方傳來沉悶的爆炸聲。隨後，緊跟在實驗機後下方的伴隨機飛行員就發現了火苗。

最初的爆炸發生後，伊文里斯特迅速逃出X-1D座艙。等他離開飛機後，載機上的工程師兼駕駛員傑克，里德利拉動拋放手柄，打開了X-1D飛機的掛鉤，飛機拖著濃煙平穩滑墜，不到一分鐘便成為了羅傑斯干湖床上的一堆廢鐵。

後來才發現，X-1D飛機上最初的爆炸是由於在動力裝置組件上使用了烏爾姆皮墊圈造成的。

在X-1D之後，X-1A飛機於1953年1月7日也被運送到了愛德華茲空軍基地，它同樣被掛在了同一架EB-50A的下面。一個多月後，2月14日，在試飛員齊格勒的駕駛下，X-1A成功完成第一次滑翔飛行。大約6天後進行了第二次滑翔飛行，緊接著又進行了第一次動力飛行。

按照原來的計劃，X-1A飛機在完成貝爾公司需要完成的承製商試飛科目後，要在康奈爾航空實驗室的主持下，完成一系列穩定性和控制飛行試驗。但是，由於第三架X-1 Gen.1飛機和X-1D飛機過早損壞，康奈爾航空實驗室的計劃被取消。此後不久，美空軍決定將飛機直接交給NACA。

與此同時，承製商的X-1A飛行試驗仍然在繼續進行，直到4月，飛機暫時停飛並返回惠特菲爾德工廠進行改裝。與此同時，對升降舵顫振異常情況進行了檢查，並用簡單的球形氮氣瓶組成的增壓系統替換了管道捆綁式氮氣增壓系統。

採用球形氮氣瓶是由於第二架貝爾X-2（46-675號機的失事），該機是在掛飛飛行中在安大略湖上空離奇爆炸的。當時認為事故是由於液氧泄露後偶然被電火花點燃造成的。而造成泄露問題的部分原因是由於使用了複雜的捆綁式氮氣管道裝置。當時所有貝爾公司設計的火箭推進研究機上都採用了這種裝置。

1953年10月6日，X-1A飛機返回愛德華茲空軍基地，宣布具備飛行條件，並馬上開始了下次飛行的準備工作。1953年11月21日，該機由耶格爾駕駛進行了一次動力飛行，11天後又飛了一次。儘管暴露出了一些操縱系統的問題，但空軍仍然決定儘可能快地向前推進，以完全弄清楚該飛機的最大速度潛力。

12月8日，在探索飛機穩定性與控制包線期間，耶格爾駕駛X-1A在60000ft高空達到了M1.9。由於對飛機達到設計指標的信心越來越高，於是安排在雙12那天再進行一次高速飛行。

預定飛行那天早上日出前，機組人員給兩架飛機組合體加註了燃料並進行了檢查。飛機平穩起飛，爬升飛行了大約1小時後，按計劃發射X-1A，發動機點火併且急劇拉升。到達70000ft高度時，耶格爾拉平飛機，開始加速，不到1分鐘就超過了M2.0，而加速還遠遠沒有停下。

當X-1A超過M2.4時，耶格爾注意到飛機開始向左非指令性滾轉，他試圖增大右副翼偏度和緩和方向舵阻尼來進行修正，但反而造成了過度的右滾轉。很快，整機便完全失控。儘管已收回油門，但一連串滾轉之後飛機開始劇烈反轉，下墜了越36000ft。下墜過程中，耶格爾在座艙內被摔來摔去，被撞成半昏迷，根本不知道自己能否活下來。

幸運的是，當X-1A在約35000ft進入稠密大氣層時，飛機穩定下來並進入亞音速反尾旋狀態。繼續下墜了6000ft後，耶格爾恢復意識，並迅速開始進行反尾旋改出。X-1A從滾轉中平靜了下來，轉了個彎便向愛德華茲空軍基地飛去。此時飛機離基地的距離約為60英里。

飛行後的分析判定X-1A遭遇了被稱為「滾轉耦合」的告訴現象。這一現象發生在74200ft，速度1612英里/時。很多空氣動力學專家早就預言過高性能飛機可能會發生這一現象，耶格爾這一次飛行則是對這一現象實實在在的首次驗證。

在12月12日的飛行後，空軍宣布X-1A不再進行M2.0以上的高速飛行，現今X-1A將主要用於高空試飛。於是，NACA只能推遲接收X-1A，等待空軍完成其高空飛行任務。

實際上，耶格爾的這次飛行又給他的人生添上了光輝的一筆：他不僅是首個突破M1.0的男人，還是首位突破M2.0的男人，相應地，X-1A也成為了首架突破M2.0的飛機。

隨後，亞瑟·默里少校被選定執行高空飛行任務，他共進行了不下14次飛行，只有4次取得成功。在這4次當中，最重要的是1954年8月26日進行的創紀錄飛行，那次飛行高度達到了90440ft，這是有人駕駛飛機的一個非正式記錄，直到兩年後的1956年9月7日，金奇洛才駕駛貝爾X-2飛到了126200ft。

下期，將講述X-1 Gen.2從1954年到1959年的一些瑣碎記事以及一些性能參數，敬請期待。