ベルX-2

X-2
1952年6月27日、エドワーズ空軍基地で最初の滑空飛行で着陸した後、機首の着陸装置が折りたたまれたベルX-2 #2。
一般情報
タイプ	研究用航空機
国籍	アメリカ合衆国
メーカー	ベル・エアクラフト
主なユーザー	アメリカ空軍 国家航空諮問委員会
建造数	2
歴史
初飛行	1952年6月27日（初のドロップグライド） 1955年11月18日（初の動力飛行）
引退	1956年9月27日

ベルX-2（愛称「スターバスター」^[1]）は、マッハ2～3の範囲での飛行特性を調査するために製造されたXプレーン 研究機である。X-2は、超音速飛行の空気力学的問題を調査し、以前のX-1シリーズの研究機で得られた速度と高度の領域を拡大するために、ベル航空機社、米国陸軍航空隊、および国家航空諮問委員会（NACA）によって1945年に共同で開発されたロケット推進の後退翼研究機である。

ベルX-2は、ベルX-1やD-558 IIの能力を超える速度と高度での飛行特性を研究し、当時「熱の茂み」と呼ばれていた場所での空力加熱問題を調査するための乗り物を提供するために開発された。^[2]

ベルX-2の開発期間は、空力設計、制御システム、高温でも適切な機械的特性を維持する材料、その他開発すべき技術の進歩が必要だったため、長期に及んだ。X-2は、当時のどの航空機よりも有人飛行の速度、高度、温度の限界を押し上げただけでなく、米国の航空機におけるスロットラブル ロケットエンジン（第二次世界大戦中にMe163Bで実証済み）とデジタルフライトシミュレーションの先駆けとなった。 ^[3]カーチス・ライト社が製造したXLR25ロケットエンジンは、ロバート・ゴダードが1942年に海軍向けに製造した滑らかな可変推力のJATOエンジンをベースにしていた。 ^[4]

超音速で飛行する航空機に適切な安定性と制御を提供することは、マッハ3に近づくにつれて飛行研究者が直面する大きな困難の1つにすぎませんでした。なぜなら、その領域の速度では、空気力学的摩擦によって引き起こされる深刻な加熱効果である「熱障壁」にも遭遇し始めることがわかっていたからです。ステンレス鋼とK-モネルと呼ばれる銅ニッケル合金で作られ、液体推進剤（アルコールと酸素）2室カーチスライトXLR25 2,500〜15,000 lbf（11〜67 kN）の海面推力、連続スロットル可能なロケットエンジンで駆動する後退翼のベルX-2は、超音速領域を調査するために設計されました。^[3]

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  投下直後のX-2。
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  X-2、乗組員、B-50母船、および支援機器。
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  X-2 の排気煙の中に現れる 2 つの衝撃ダイヤモンド。これは 2 室ロケット エンジンによる超音速状態の特徴です。

1952年6月27日、改造されたB-50爆撃機からの投下発射に続いて、ベルのテストパイロット、ジャン・「スキップ」・ジーグラーはエドワーズ空軍基地でX-2の初の無動力滑空飛行を完了した。ジーグラーと2号機（46-675）はその後、1953年5月12日に、航空機の液体酸素システムを点検するための拘束飛行中に空中爆発で失われた。^{[1] [5] B-50の乗組員、フランク・ウォルコもこの事故で死亡した。航空機の残骸は}オンタリオ湖に落下し、回収されなかった。^[6]

フランク・K・「ピート」・エベレスト中佐は、1955年11月18日に第1機（46-674）で初の動力飛行を成功させた。1956年7月下旬の9回目で最後の飛行までに、プロジェクトは予定より何年も遅れていたが、彼はマッハ2.87（時速1,900マイル、3,050キロ）という新記録を樹立した。この頃、YF-104Aは戦闘機構成でマッハ2.2または2.3の速度を実証していた。X-2は期待に応えていたが、問題がなかったわけではない。エベレストは、高速では飛行制御がわずかにしか機能しないと報告した。高速での圧力中心の移動と尾翼の空力弾性が主な要因だった。さらに、シミュレーションと風洞実験を彼の飛行データと組み合わせると、マッハ3に近づくと飛行機は非常に深刻な安定性の問題に遭遇することが示唆された。^[7]

アイヴン・C・キンチェロー機長とミルバーン・G・「メル」・アプト機長は「エンベロープ拡張」の任務を任され、1956年9月7日、キンチェロー機長はX-2で最高高度126,200フィート（38,470メートル）まで飛行し、高度100,000フィート（30,500メートル）以上まで上昇した最初のパイロットとなった。そのわずか20日後の9月27日の朝、アプト機長はB-50から打ち上げられ、ロケット飛行機での初飛行に臨んだ。彼は「最適最大エネルギー飛行経路」に従うよう指示されていた。^[8]ノズル延長装置と通常より長いモーター走行により、アプト機長は並外れて正確なプロファイルで飛行した。彼はマッハ3を超えた最初の人間となり、高度65,500フィート（19,960メートル）でマッハ3.2（時速2,094マイル、時速3,370キロメートル）に到達した。^[3]

飛行はここまで完璧だったが、最高速度に達した直後、アプトは機体がまだマッハ3を超えているときにバンク旋回を試みた（遅れた計器は彼がより遅い速度で飛行していることを示していたか、あるいは彼がロジャーズドライレイクの着陸地点の安全から遠く離れすぎていると恐れていたのかもしれない）。^[8] X-2は激しく回転して制御不能になり、彼は制御カップリング、慣性ロールカップリング、超音速スピンの3つの連続したカップリングモードに苦しんでいることに気付いた。^[9]「慣性カップリング」と亜音速反転スピン^{[10]は、ほぼ3年前に}X-1Aのチャック・イェーガーを追い抜いた。イェーガーは、はるかに高い機体慣性力にさらされたにもかかわらず、回復することができた。アプトはスピンからの回復を試みたが、できなかった。スピンからの回復を試みたが、ラダーロックはまだオンのままだった。彼は射出カプセルを発射したが、それ自体には比較的小さなドローグパラシュートしか装備されていなかった。アプトはおそらく、強い放出の衝撃で無力化された。カプセルが砂漠の地面に数分間落下した際、彼は地面に衝突する前に個人用パラシュートを使用するために脱出せず、死亡した。^[11]機体は滑空と失速を繰り返しながら飛行を続け、着陸して3つの破片（カプセルとは別）に分解した。機体を回収して極超音速試験プログラム用に改造するという提案は承認されず、機体は廃棄された。^[12]

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  エドワーズ空軍基地近くの砂漠の墜落現場。
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  脱出カプセルが着陸した場所から5マイル（8.0 km）離れた墜落現場にあるX-2の破片2つ。
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  墜落現場にあるX-2の脱出カプセル。
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  墜落現場にあるX-2の脱出カプセルのコックピット。
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  アプトのX-2での致命的な墜落の残骸。

X-2 の致命的な飛行に関するその後の調査では、墜落の原因として多くの要因が浮上したが、主にマッハ 3 を超える速度で機体を旋回させたアプトの判断に焦点が当てられた。ロケット機の経験不足を挙げる者もいたが、歴史家のクリス・ペティが指摘するように、「実際、彼は複雑なプロファイルをほぼ完璧に飛行していたが、これと XLR25 [エンジン] からの追加の数秒の推力が相まって、X-2 は知識の範囲をはるかに超えて、GEDA [グッドイヤー電子差動分析コンピュータ] が予測した不確実な安定性に陥った」^[8] 。要するに、ペティは、アプトが職務をうまくやりすぎたため、AFFTC とその中の相反する優先事項によってマッハ 3 を超えるように強いられた可能性があると示唆している。ペティは、基地司令官のスタンレー・ホルトナー将軍の言葉を引用している。「私から下の監督官全員が自分自身を批判したと思う。なぜなら、この少年 [アプト] に特定の速度で停止するように指示していれば、このようなことは起こらなかったからだ」^[8]

調査が始まる前から明らかになっていたのは、X-2の脱出機構がひどく不十分だったということだ。ニューヨーク・タイムズ紙の報道によると、エベレストは比較的新しい分離型カプセルを批判し、「脱出機構の改良中にX-2の飛行試験を遅らせる代わりに、安全性をいくらか犠牲にした」と主張していた。^[13] NACAの別の研究パイロット、スコット・クロスフィールドは、これをもっと率直に「殺されないように自殺する方法」と表現した。^[14]

X-2 は高速空力熱の蓄積と極度の高高度飛行条件に関する貴重な研究データを提供したが (ただし、当時、同等かそれ以上の速度で飛行していた有翼機には無人のロッキード X-7とIM-99もあったため、どの程度のデータかは不明である)、この悲劇的な事故により、国家航空諮問委員会がこの航空機による詳細な飛行研究を開始する前にプログラムは終了した。高マッハ飛行の多くの謎に対する答えの探求は、3 年後に最も先進的な実験用ロケット航空機であるノースアメリカン X-15 が登場するまで延期されなければならなかった。

2機の航空機が合計20回の飛行を完了しました（1952年6月27日～1956年9月27日）。

• 46-674 : 滑空飛行7回、動力飛行10回、1956年9月27日墜落、その後廃棄^[5]
• 46-675 : 3回の滑空飛行、1953年5月12日に破壊

コンセプト航空機のデータ ：プロトタイプ、Xプレーン、実験航空機^[15]

一般的な特徴

• 乗員: 1
• 長さ: 37 フィート 10 インチ (11.53 メートル)
• 翼幅: 32 フィート 3 インチ (9.83 m)
• 高さ: 11 フィート 10 インチ (3.61 m)
• 翼面積: 260平方フィート (24 m ² )
• 翼型： NACA 2S-(50) (05-50) (05-arc) ^[16]
• 自重: 12,375 ポンド (5,613 kg)
• 最大離陸重量: 24,910 ポンド (11,299 kg)
• 動力装置:カーチス・ライト XLR25 液体燃料ロケットエンジン 1 基、海面での推力 15,000 lbf (67 kN)

パフォーマンス

• 最高速度: 2,094 mph (3,370 km/h、1,820 kn)
• 最高速度:マッハ3.196
• 実用上昇限度: 126,200 フィート (38,500 メートル)

• マッハ数

同等の役割、構成、時代の航空機

• ダグラス D-558-2 スカイロケット

関連リスト

• 実験機一覧
• ロケット航空機のリスト
• X-2 フライト一覧

ウィキメディア・コモンズには、ベル X-2 に関連するメディアがあります。

• アメリカのX-Vehicles: An Inventory X-1 to X-50、SP-2000-4531 – 2003年6月、NASAオンラインPDFモノグラフ
• NASA ベル X-2 スターバスター ファクトシート
• ロバート・H・ゴダードの X-2 の XLR25 エンジンへの貢献 2009-02-05 にWayback Machineでアーカイブ