벨 X-1
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1. 개요
벨 X-1은 1940년대 미국에서 개발된 로켓 추진 실험기로, 인류 최초로 유인 초음속 비행에 성공했다. 1947년 척 예거가 조종하여 마하 1.06의 속도를 기록했으며, 항공 기술 발전에 크게 기여했다. X-1은 B-29 폭격기에서 공중 발사되었으며, 이후 여러 파생 기종이 개발되어 초음속 비행 연구에 활용되었다.
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| 벨 X-1 | |
|---|---|
| 개요 | |
 | |
| 유형 | 실험용 로켓 비행기 |
| 원산지 | 미국 |
| 제작사 | 벨 항공 |
| 최초 비행 | 1946년 1월 19일 |
| 현황 | 퇴역 |
| 주요 운용국 | 미국 공군 |
| 기타 운용국 | 미국 국가항공자문위원회 |
| 생산 대수 | 7대 |
| 성능 | |
2. 개발 경위 및 음속 돌파
제2차 세계 대전의 영향으로 1930년대부터 1940년대에 걸쳐 왕복 엔진 항공기의 속도는 빨라졌다. 그러나 항공기 속도가 700km/h를 넘어서면서 프로펠러 끝과 날개 윗면의 공기 흐름이 음속(마하 1)에 가까워지고, 충격파가 발생하여 항력이 급증했다. 또한 기체가 이상한 진동(버페팅)을 일으켜 조종 불능, 공중 분해에 이르기도 했다. 이를 음속의 벽이라 불렀다.
1940년대 제트 엔진이 개발되면서 음속 비행은 현실성을 띠게 되었다. 1942년 미국의 벨 사는 미국 최초의 제트 전투기 XP-59를 개발했고, 1943년 NASA의 전신인 NACA에 강력한 제트 엔진만 있다면 초음속기 제작이 가능하다고 밝혔다. 그러나 제2차 세계 대전으로 연구 예산 확보가 어려웠고, 1944년 1월이 되어서야 육군 항공대 자재부에서 예산이 내려왔다.
1944년 3월, NACA와 육군 항공대, 해군 항공국은 초음속기 개발을 각각 NACA와 협력하여 진행하기로 했다. 육군은 초음속 실험기 계획을 최우선으로 지정했고, 벨 사가 기체 제작을 맡았다.
1947년 10월 14일, 미국 공군 대위 찰스 "척" 예거가 조종한 벨 X-1은 캘리포니아주 모하비 사막 상공에서 마하 1.06 (700mph)을 기록하며 인류 최초의 유인 초음속 비행에 성공했다.[21] 예거는 자신의 아내를 기리기 위해 X-1에 "글래머러스 글레니스 (Glamorous Glennis)"라는 애칭을 붙였다.
2. 1. 초기 연구 및 설계
1942년 영국 항공부는 마일스 항공기와 함께 세계 최초로 음속 돌파를 목표로 하는 항공기 개발을 위한 극비 프로젝트를 시작했다. 이 프로젝트를 통해 마일스 M.52의 설계가 이루어졌는데, 이 항공기는 수평 비행에서 의 속도를 낼 수 있었다. 이는 기존 항공 속도 기록의 두 배가 넘는 속도였다. 또한 1분 30초 만에 고도까지 상승할 수 있도록 설계되었다. 동체는 탄환 모양이었고, 얇은 날개와 슬래브 형태의 수평 꼬리 날개를 갖추고 있어 음속과 그 이상의 속도에서 제어 비행이 가능하도록 설계되었다.[1]1944년 마일스는 세 대의 프로토타입 제작을 진행하라는 지시를 받았으나, 1946년 2월, M.52는 취소되었다.[2] 유인 실물 크기의 M.52 대신, 로켓 추진 방식의 3/10 축소 모형을 항공기에서 투하하여 자동 조종 장치로 제어하는 실험을 하기로 결정되었다. 1948년 10월 10일, 이 모형은 수평 비행에서 마하 1.38을 기록했다.[1]
벨 XS-1은 일반적인 수평 꼬리 날개를 갖추고 있었지만 안정판에서 트림 조절이 가능했다.
1946년 9월, 꼬리 없는 제트 항공기 DH 108이 세계 속도 기록 도전을 위한 연습 비행 중 마하 0.875에서 격렬한 피칭 진동을 겪고 파괴되었다. 벨 XS-1은 꼬리 없는 항공기에는 없는 피치 댐핑을 제공하는 일반적인 수평 꼬리를 갖추고 있었다.
XS-1은 1944년 12월에 처음 논의되었다. 이 항공기의 초기 사양은 2~5분 동안 ()의 속도로 () 고도에서 비행할 수 있는 조종사 탑승 초음속 비행체였다.[3] 1945년 3월 16일, 미 육군 항공대 비행 시험 부서와 미국 항공 자문 위원회(NACA)는 벨 항공기 회사와 3대의 XS-1("Experimental, Supersonic", 나중에 X-1) 항공기를 제작하여 천음속 속도 범위의 조건에 대한 비행 데이터를 얻도록 계약을 체결했다.[4]
벨은 터보 제트 방식의 대안을 고려한 후 로켓기를 제작했다. 터보 제트는 고고도에서 요구되는 성능을 달성할 수 없었기 때문이다. 터보 제트 엔진과 로켓 엔진을 모두 갖춘 항공기는 너무 크고 복잡했을 것이다. X-1은 원칙적으로 "날개가 달린 탄환"이었으며, 그 형태는 초음속 비행에서 안정적인 것으로 알려진 0.50 구경 (12.7 mm) 기관총 탄환과 매우 유사했다.[5] 조종석에는 경사진 창틀 창 뒤에 조종사를 앉히는 방식이었으며, 사출좌석은 없었다.
1946년 1월 XS-1의 첫 번째 활공 시험 직후, 영국 공급부에서 마일스 M.52를 취소하고 모든 연구 보고서 및 기타 정보를 벨 항공기로 보낼 것을 명령하면서 관련 정보가 벨 항공사에 제공되었다.[6][7]
NACA 연구소와 함께 일하는 벨 항공기 기술자들은 천음속 비행 중 상당한 종 방향 트림 변화를 예측했다. NACA의 존 스택과 로버트 길루스는 벨이 수평 안정판에 엘리베이터를 장착할 것을 권장했다.[8] 벨은 트림의 큰 변화를 수용하기 위해 피치에서 신속하게 조정 가능한 안정판을 통합했다.[9]
후퇴익은 그것에 대해 알려진 것이 너무 적어서 사용되지 않았다. 디자인이 전투기로 이어질 수 있으므로 XS-1은 지상에서 이륙하도록 설계되었지만, 전쟁의 종말로 인해 B-29 슈퍼포트리스를 이용하여 공중으로 운반할 수 있게 되었다.
로켓 엔진은 Reaction Motors Inc.가 제작한 4개의 챔버 디자인이었으며, 미국에서 액체 추진 로켓 엔진을 처음 제작한 회사 중 하나였다. 과산화수소 단일 추진제, 아닐린/질산 이중 추진제, 니트로메탄 단일 추진제를 연료로 고려한 후, 로켓은 액체 산소 산화제와 함께 물로 희석된 에틸 알코올을 연소했다. 4개의 챔버는 개별적으로 켜고 끌 수 있으므로 추력을 단위로 변경할 수 있었다.
제2차 세계 대전의 영향으로 1930년대부터 1940년대에 걸쳐 왕복 엔진은 급격히 발전했고, 이에 따라 항공기의 속도도 우상향으로 증가했다. 그러나 항공기 속도가 700km/h를 넘어서면서 프로펠러 끝과 날개 윗면의 공기 흐름이 음속(마하 1)에 가까워지면서 충격파가 발생하여 공기의 성질이 격렬하게 변화하게 되었다. 항력이 급증함과 동시에, 기체가 이상한 진동(버페팅)을 일으켜, 경우에 따라서는 조종 불능, 공중 분해에 이르기도 했다. 이것이 이른바 음속의 벽이다.
1940년대가 되면서 각국에서 제트 엔진이 개발됨에 따라, 음속 비행은 현실성을 띠게 되었다.
미국의 벨 사는 1942년에 미국 최초의 제트 전투기 XP-59를 개발했고, 1943년에는 NACA(NASA의 전신)에 강력한 제트 엔진만 있다면 초음속기를 제작하는 것이 가능하다고 표명했다. 그러나, 초음속 비행이 가능하다고는 했지만 제2차 세계 대전의 영향으로 연구 예산이 쉽게 내려오지 않았고, 육군 항공대 자재부에서 연구 예산이 내려온 것은 1944년 1월이 되어서였다. 이에 맞춰 NACA는 고속 비행 심의회를 설립했다.
1944년 3월, NACA와 육군 항공대 라이트 필드의 자재 사령부 기술부, 해군 항공국의 3자가 향후 방침에 대해 검토한 결과, 육군과 해군은 각각 별도로 초음속기 개발을 NACA와 협력하여 진행하기로 했다.
육군은 5월에 초음속 실험기 계획을 최우선으로 지정하고, 기체 개발 메이커는 노스 아메리칸 사와 리퍼블릭 사의 2개사가 후보로 거론되었지만, 이 2개사는 초음속기 개발을 할 여유가 없었다. 11월, 벨 사의 주임 설계 기술자 로버트 우즈는 이 계획의 중요 인물이었던 이즈라 코처 소령에게 직접 기체 제작을 신청하여 계약을 체결했다.
그 후 고속 비행 심의회와 항공 기술 보급 본부의 코처 소령과 벨 사는 협의를 거듭하여, 1944년 말에는 고속 실험기 계획 '''MX-524'''의 주요 사양을 결정했다. MX-524의 당초 목표는 천음속 연구였으며, 초음속 비행도 염두에 두고 있었다. 엔진은 로켓 엔진과 제트 엔진 중 어느 것으로 할지 결정되지 않았다. 동체의 형태는 당시 존재하던 초음속 비행체인 12.7mm 탄의 형태를 모델로 하여, 여기에 날개를 붙인 것과 같은 형태였다.
이후 MX-524는 '''MX-653'''으로 변경되었고, 1945년에는 '''XS-1''' (eXperimental Supersonic-1, 실험 초음속기-1)으로 명칭이 결정되어, 3기의 제조 계약이 정식으로 벨 사(Bell Aircraft Corporation)와 항공 기술 보급 본부 사이에 체결되었다. 동시에 이 계획 전체는 기밀로 지정되었다.
XS-1의 엔진은 논의 끝에 로켓 엔진으로 결정되었고, 리액션 모터스(Reaction Motors)사가 개발 중이던 XLR11을 사용하게 되었다. 이 로켓 엔진의 추진제는 액체 산소와 알코올의 조합이었다. 그러나 이 엔진은 막대한 연료를 소비했기 때문에 자력으로 이륙하는 것을 포기하고, B-29로 공중에서 발진하는 방식으로 변경되었다.
XS-1에 탑재된 XLR11 엔진의 정식 명칭은 XLR11-RM-3이며, 1기당 추력은 680 kgf였다. XS-1에는 이것이 4기 장착되었다. 엔진은 추력 조절이 불가능하며 켜고 끄는 것만 가능했지만, 4기의 엔진을 켜고 끄는 것을 조절하여 4단계의 조절이 가능했다. 연료 탑재량은 액체 산소가 1,177리터, 알코올이 1,110리터였으며, 각각 주 다리 앞쪽과 뒤쪽의 탱크에 장착되었다.
기체 강도는 18G까지 견딜 수 있도록 설계되었다. 이는 음속에 돌입했을 때 기체가 어떤 거동을 할지 예측할 수 없었기 때문이다. XS-1에는 사출 좌석과 같은 탈출 장치는 장착되지 않았다.
XS-1의 주익 평면 형상은 초음속 비행에 적합한 후퇴익이 아닌 직선익이었다. NACA가 후퇴익의 장점을 몰랐던 것이 아니라, 당시 아직 실적이 없었던 후퇴익의 사용을 꺼렸기 때문이다. 가로 세로 비는 6.03으로 설정되었다. 날개 두께에 대해서는 결론이 나지 않아, 1호기와 2호기에서 다른 타입의 주익을 장착하기로 했다. 주익은 강도를 높이기 위해 1장의 판에서 깎아 만들어졌다.
착륙 장치는 처음에 썰매 등이 검토되었지만, 결국 일반적인 바퀴로 결정되었다. 그러나 기내 공간 문제로 인해 착륙 다리는 매우 짧았다. 또한, 큰 하강 속도와 맞물려 착륙 장치가 고장 나는 사고도 적지 않게 발생했다.
| XS-1 | |
| 전장 | 9.42 m |
| 전폭 | 8.53 m |
| 전고 | 3.30 m |
| 자중 | 3,171 kg |
| 최대 이륙 중량 | 5,550 kg |
| 엔진 | XLR11-RM-3×4 |
| 추력 | 2,722 kgf (합계) |
| 최고 속도 기록 | 마하 1.45 |
2. 2. 기술적 난관과 극복
영국 항공부는 1942년에 마일스 항공기와 함께 세계 최초로 음속을 돌파하는 항공기를 개발하는 극비 프로젝트를 시작했다. 이 프로젝트를 통해 마일스 M.52가 설계되었는데, 이 항공기는 수평 비행에서 1000mph (기존 항공 속도 기록의 두 배 이상)의 최대 속도를 내고, 1분 30초 만에 약 10972.80m 고도까지 상승할 수 있도록 설계되었다.[1] 동체는 탄환 모양이었고, 얇은 날개와 모든 움직임을 제어하는(All-moving) 슬래브 형태의 수평 꼬리 날개를 갖추고 있어 음속 및 그 이상의 속도에서 제어 비행이 가능하도록 했다. 마일스의 수석 공기역학자 데니스 밴크로프트는 1997년 인터뷰에서 일반적인 조종 장치가 음속 이상에서는 작동하지 않을 것이라고 생각했기 때문에 모든 움직임을 제어하는 꼬리 날개가 필요했다고 설명했다.[1]1944년에 마일스는 세 대의 시제기 제작을 진행하라는 지시를 받았으나, 1946년 2월에 M52는 취소되었다.[2] 대신, 실제 크기의 M.52 대신 로켓 추진 방식의 3/10 축소 모형을 항공기에서 투하하고 자동 조종 장치로 제어하는 실험을 하기로 결정했다. 이 모형은 1948년 10월 10일 수평 비행에서 마하 1.38을 기록했다.[1]
벨 XS-1은 일반적인 수평 꼬리 날개를 갖추고 있었지만, 안정판에서 트림 조절이 가능했다. 충격파가 변형된 승강기가 꼬리 날개의 압력 분포와 피칭력을 변경하는 것을 막을 때 피치 제어가 필요했을 것이다.
1946년 9월, 꼬리 없는 제트 항공기 DH 108이 세계 속도 기록 도전을 위한 연습 비행 중 마하 0.875에서 격렬한 피칭 진동을 겪고 파괴되었다. 벨 XS-1은 꼬리 없는 항공기에는 없는 피치 댐핑을 제공하는 일반적인 수평 꼬리를 갖추고 있었다.
2. 3. 음속 돌파 성공
1947년 10월 14일, 미국 공군 대위 찰스 "척" 예거가 조종한 벨 X-1 (미 공군 항공기 #46-062)은 캘리포니아주 모하비 사막 상공에서 마하 1.06 (700mph)을 기록하며 인류 최초의 유인 초음속 비행에 성공했다.[21] 이 역사적인 비행은 미국 공군이 육군에서 독립한 지 한 달도 채 되지 않은 시점에 이루어졌다.[20] 예거는 자신의 아내를 기리기 위해 X-1에 "글래머러스 글레니스 (Glamorous Glennis)"라는 애칭을 붙였다.X-1은 B-29 폭격기의 폭탄창에서 공중 발사된 후, 엔진을 점화하여 상승했다. 마하 1.06을 기록한 후, 엔진 연소가 끝난 X-1은 활공하여 마른 호수 바닥에 착륙했다.[17] 이 비행은 XS-1의 50번째 비행이었다.
예거의 음속 돌파 성공 소식은 ''Aviation Week'' 잡지 기자를 통해 유출되었고, 로스앤젤레스 타임스는 12월 22일자 신문에 이 소식을 주요 기사로 다루었다.[22] 미국 공군은 이 소식을 폭로한 언론에 법적 조치를 취하겠다고 위협했지만, 실제로 조치는 이루어지지 않았다.[22]
3. 기술적 특징
벨 X-1은 로켓 엔진, 얇은 직선 날개, 탄환 모양의 동체를 가진 실험기였다.
X-1의 기본적인 디자인은 0.50 구경 (12.7 mm) 기관총 탄환과 매우 유사한 형태를 따랐다.[5] 이는 초음속 비행에서 안정적인 형태로 알려져 있었기 때문이다. 조종석에는 별도의 사출 좌석이 없었고, 경사진 창틀 창 뒤에 조종사가 앉는 방식이었다.
후퇴익은 당시 알려진 바가 적어 사용되지 않았다. 초기 디자인은 지상에서 이륙하도록 설계되었으나, 전쟁이 끝난 후 B-29 슈퍼포트리스를 이용하여 공중에서 발사하는 방식으로 변경되었다.
X-1의 기체 강도는 18G까지 견딜 수 있도록 설계되었다. 이는 음속에 돌입했을 때 기체가 어떤 거동을 보일지 예측할 수 없었기 때문이다.
| 항목 | 내용 |
|---|---|
| 전장 | 9.42m |
| 전폭 | 8.53m |
| 전고 | 3.3m |
| 자중 | 3171kg |
| 최대 이륙 중량 | 5550kg |
| 엔진 | XLR11-RM-3 x 4 |
| 추력 | 2,722 kgf (합계) |
| 최고 속도 기록 | 마하 1.45 |
3. 1. 로켓 엔진
벨 X-1의 엔진은 리액션 모터스사가 제작한 4개의 챔버 디자인의 XLR11 로켓 엔진을 사용했다. 리액션 모터스사는 미국에서 액체 추진 로켓 엔진을 처음 제작한 회사 중 하나였다.[14] 과산화수소 단일 추진제, 아닐린/질산 이중 추진제, 니트로메탄 단일 추진제를 연료로 고려한 후, 최종적으로 액체 산소 산화제와 함께 물로 희석된 에틸 알코올을 연소하는 방식을 채택했다.[14] 4개의 챔버는 개별적으로 켜고 끌 수 있어, 추력을 1500lbf 단위로 조절할 수 있었다.[14]
XS-1에 탑재된 XLR11 엔진의 정식 명칭은 XLR11-RM-3이며, 1기당 추력은 680 kgf였다. XS-1에는 이 엔진이 4기 장착되었다. 엔진 추력은 조절이 불가능하며, 켜짐(On) 또는 꺼짐(Off)의 두 가지 방식만 선택 가능했다. 하지만 4개의 엔진을 각각 켜고 끄는 것을 조합하여 4단계로 추력을 조절할 수 있었다. 연료 탑재량은 액체 산소가 1,177리터, 알코올이 1,110리터였으며, 각각 주 다리 앞쪽과 뒤쪽의 탱크에 탑재되었다.
처음 두 개의 X-1 엔진에 사용된 연료 및 산소 탱크는 질소로 가압되어 비행 시간을 약 1분 30초 줄이고 착륙 중량을 약 907.18kg 증가시켰다. 그러나 이후에는 가스 구동 터보펌프를 사용하여 챔버 압력과 추력을 증가시키면서 엔진을 더 가볍게 만들었다.[14]
3. 2. 날개 및 동체
XS-1의 주 날개는 초음속 비행에 적합한 후퇴익이 아닌 얇은 직선 날개를 채택했다. NACA가 후퇴익의 장점을 몰랐던 것은 아니지만, 당시 아직 실적이 없었던 후퇴익의 사용을 꺼렸기 때문이다. 날개 두께에 대해서는 결론이 나지 않아, 1호기와 2호기에서 다른 타입의 주익을 장착하기로 결정했다. 주익은 강도를 높이기 위해 한 장의 판에서 깎아 만들었다. 동체는 0.50 구경 기관총 탄환과 유사한 형태로 설계되었으며, 윈드실드도 동체와 일체화되어 시야가 좋지 않았다.[5]3. 3. 조종 시스템
초기 벨 XS-1은 일반적인 수평 꼬리 날개를 갖추고 있었지만, 안정판에서 트림 조절이 가능했다. 그러나 마일스 M.52를 개발하던 영국의 항공부는 일반적인 조종 장치가 음속 이상에서는 작동하지 않을 것이라고 생각하여, 모든 움직임을 제어하는 꼬리 날개를 만들었다.[1]벨 항공기 기술자들은 존 스택과 로버트 길루스의 권고에 따라 수평 안정판에 엘리베이터를 장착했다. 또한, 트림의 큰 변화를 수용하기 위해 피치에서 신속하게 조정 가능한 안정판을 통합했다.[9] 이러한 테일 플레인 구성은 X-1A 시리즈까지 이어졌다. 이후 모든 후속 초음속 항공기는 전체 가동 테일 플레인을 갖거나 "테일리스" 삼각익 형식이 되었다.[13]
4. 운용 역사
최초의 유인 초음속 비행은 1947년 10월 14일 캘리포니아주 모하비 사막에서 미국 공군 대위 찰스 "척" 예거가 조종한 벨 X-1(별명 '글래머러스 글레니스')에 의해 이루어졌다.[20][21] 이 비행기는 B-29에서 공중 발사되어 마하 1.06(700mph)에 도달했고, 엔진 연소 후 마른 호수 바닥에 활공하여 착륙했다.[17] 이는 XS-1의 50번째 비행이었다.
X-1 프로그램의 주요 참여자인 래리 벨(벨 항공), 예거 대위, 존 스택(NACA)은 1948년 전미 항공 협회 콜리어 트로피를 수상했다. 트루먼 대통령이 백악관에서 이들에게 훈장을 수여했다.
예거의 비행 이야기는 ''Aviation Week''에 유출되었고, 로스앤젤레스 타임스가 12월 22일자 신문에 주요 기사로 다루었다. 공군은 언론에 법적 조치를 취하겠다고 위협했지만, 실제 조치는 없었다.[22] 1948년 6월 10일, 공군 장관 스튜어트 시밍턴은 음속 장벽이 두 대의 실험 항공기로 반복 돌파되었다고 발표했다.[23][24]
1949년 1월 5일, 예거는 X-1 #46-062로 X-1 프로그램 중 유일하게 활주로에서 발사하여 90초 만에 약 7010.40m에 도달했다.[25]
4. 1. 시험 비행
1946년 1월 19일, 벨 항공기(Bell Aircraft)의 수석테스트 파일럿인 잭 울럼스는 플로리다의 파인 캐슬 육군 비행장 상공에서 벨 X-1의 첫 활공 비행을 했다.[15] 울럼스는 B-29 슈퍼포트리스가 약 8839.20m에서 X-1을 투하한 후 12분 뒤 약 110mph의 속도로 착륙하는 등 파인 캐슬에서 9번의 활공 비행을 더 했다.1946년 3월, 1호기는 동력 비행 시험 준비를 위해 뉴욕주 버펄로에 있는 벨 항공기로 반환되었다.[15] 1946년 12월 9일 첫 동력 시험에 앞서 캘리포니아주 팜데일 근처 머록 육군 비행장에서 4번의 활공 시험이 더 있었다. 이 시험에서 2개의 연소실에 점화되었지만, 항공기가 너무 빨리 가속되어 약 10668.00m에서 재점화할 때까지 하나의 연소실이 꺼져 마하 0.795에 도달했다. 이후 연소실이 꺼진 후 항공기는 약 4572.00m까지 하강하여 4개의 연소실 모두 잠시 시험되었다.[15]
1946년 8월, 울럼스가 전국 항공 경주 연습 중 사망하면서 찰머스 "슬릭" 굿린이 X-1의 주요 벨 항공기 테스트 파일럿으로 배정되었다. 굿린은 1946년 12월 9일 첫 동력 비행을 했다.[15] 텍 존스턴은 비행 시험의 느린 진행에 대한 불만이 제기된 후 1947년 5월 22일에 시험 비행을 했다.[16]
미 육군 항공대는 비행 속도 영역 확장의 신중한 속도에 불만을 품고 벨 항공기의 #46-062 항공기에 대한 비행 시험 계약을 해지했다. 시험 프로그램은 몇 달 간의 협상 끝에 6월 24일 육군 항공대 비행 시험 부서에 인수되었다. 굿린은 음속을 초과한 것에 대해 150,000 달러(오늘날 가치로 환산하면 150000USD에 해당)의 보너스를 요구했다.[17][18][19] X-1-2 (일련번호 46-063)의 비행 시험은 향후 생산될 고성능 항공기를 위한 설계 데이터를 제공하기 위해 미국 항공 자문 위원회(NACA)에서 수행하기로 했다.
최초의 유인 초음속 비행은 미국 공군이 별도의 군으로 창설된 지 한 달도 채 되지 않은 1947년 10월 14일 캘리포니아주 모하비 사막에서 이루어졌다.[20] 대위 찰스 "척" 예거가 그의 아내를 기리기 위해 '글래머러스 글레니스'라는 별명이 붙은 미 공군 항공기 #46-062를 조종했다. 이 비행기는 B-29의 폭탄창에서 공중 발사되었으며 마하 1.06 (700mph)에 도달했다.[21] 엔진 연소 후, 비행기는 마른 호수 바닥에 활공하여 착륙했다.[17] 이 비행은 XS-1의 50번째 비행이었다.
X-1 프로그램의 세 명의 주요 참여자들은 그들의 노력을 인정받아 1948년 전미 항공 협회 콜리어 트로피를 수상했다. 트루먼 대통령은 백악관에서 래리 벨(벨 항공), 예거 대위(비행 조종), 존 스택(NACA 기여)에게 훈장을 수여했다.
예거의 10월 14일 비행 이야기는 ''Aviation Week''의 기자에게 유출되었고, ''로스앤젤레스 타임스''는 12월 22일자 신문에 이 이야기를 주요 기사로 다루었다. 잡지 기사는 12월 20일에 공개되었다. 공군은 이 이야기를 폭로한 언론인들에게 법적 조치를 취하겠다고 위협했지만, 실제로는 아무런 조치도 취해지지 않았다.[22] 1948년 6월 10일, 공군 장관 스튜어트 시밍턴은 음속 장벽이 두 대의 실험 항공기에 의해 반복적으로 돌파되었다고 발표했다.[23][24]
1949년 1월 5일, 예거는 항공기 #46-062를 사용하여 X-1 프로그램의 유일한 통상적인(활주로) 발사를 수행하여 90초 만에 약 7010.40m에 도달했다.[25]
4. 2. 후속 기종 개발
X-1은 초음속 비행 연구를 위해 다양한 파생 기종이 개발되었다. 주요 파생 기종은 다음과 같다.- X-1A: 1948년 4월 2일 미 공군이 주문했으며, 마하 2 이상의 속도와 약 27432.00m 이상의 고도에서 공기 역학적 현상을 조사하기 위해 제작되었다. 특히 동적 안정성과 공기 하중에 중점을 두었다. 1953년 12월 12일 척 예거가 조종하여 약 22768.56m 고도에서 마하 2.44(2608km/h)의 속도 기록을 달성했다. 그러나 이 비행 직후 관성 결합 현상으로 인해 제어 불능 상태에 빠졌다가 약 7620.00m 고도에서 겨우 회복되었다.[26] 1955년 8월 8일, RB-50 모선에서 발사 준비 중 폭발로 손실되었다.[28][29]
- X-1B: X-1A와 유사하지만 약간 다른 날개를 가졌으며, 열 연구를 위한 공력 가열 계측 장비(표면에 300개 이상의 열 탐침 설치)를 갖추고 있었다. 1954년 10월부터 미국 공군에 의해 고속 연구에 사용되었으며, 1955년 1월 NACA로 이관되었다. X-1B는 방향 제어를 위해 소형 반작용 로켓 시스템을 설치한 최초의 항공기였으며, 이 시스템은 이후 노스아메리칸 X-15에 사용되었다. 현재 국립 미국 공군 박물관에 전시되어 있다.
- X-1C: 초고속 및 초음속 비행 영역에서 무장 및 탄약을 시험하기 위해 제작되었으나, 노스아메리칸 F-86 세이버와 같은 초음속 항공기의 개발로 인해 모형 제작 단계에서 취소되었다.[31]
5. 한국과의 관계
벨 X-1의 공중 발사 방식은 일본 해군의 특공기 '오카'의 영향을 받았을 가능성이 제기된다.[46]
5. 1. 오카의 영향 가능성
일본 해군이 태평양 전쟁 중에 개발한 특수 활공기 '오카'를 X-1 개발에 참고했을 가능성이 제기되었다.[46]오카 설계자인 미키 타다나오는 X-1이 모기 B-29에서 발사되는 모습이 오카와 유사하다는 점에 주목했다. 그는 특공기의 시스템이 음속 돌파에 도전하는 기체의 시스템 일부가 된 것에 대해 복잡한 심경을 밝혔다.[46] 미키는 X-1의 개발이 종전 직후인 1946년에 시작된 점을 들어, 미국의 기술자들이 오카를 참고했을 가능성이 높다고 보았다.
1945년 6월, 미 공군은 오카에 대한 상세한 조사 자료[47]를 확보하고 있었다. 퇴역 미 해군 중좌는 이 자료를 미키에게 보여주며, "X-1의 테스트가 '오카'를 참고한 것은 틀림없을 것"이라고 말했다.[48] 척 예거와의 회담에서도 예거는 "오카도 은하도 당시 세계 최고의 기술이었다. 미군이 미키 씨의 기술을 참고했을 가능성이 있다"고 언급했다.
6. 유산 및 영향
벨 X-1은 초음속 비행 시대를 열었으며, 항공 기술 발전에 지대한 영향을 미쳤다. X-1 개발 과정에서 얻은 데이터와 기술은 후속 초음속 항공기 개발의 토대가 되었다.[23][24] 1948년, X-1 프로그램의 세 명의 주요 참여자인 로렌스 데일 벨(벨 항공), 척 예거 대위(비행 조종), 존 스택(NACA 기여)은 전미 항공 협회 콜리어 트로피를 수상했다. 해리 S. 트루먼 대통령이 백악관에서 직접 수여했다.
1997년, 미국 우편 서비스는 벨 X-1-6062 항공기가 마하 1.06의 초음속으로 비행한 최초의 항공기임을 기념하는 50주년 기념 우표를 발행했다. 또한 벨 X-1은 ''아서'' 에피소드 "아서의 큰 실수"에 장난감 버전으로 등장하기도 했다.
현재 X-1은 여러 곳에 전시되어 그 역사적 가치를 인정받고 있다.
- X-1-1 (공군 일련번호 46-062, ''글래머러스 글렌니스''): 워싱턴 D.C. 스미소니언 국립 항공우주 박물관의 마일스톤 오브 플라이트 갤러리에 세인트루이스의 정신호, 스페이스십원과 함께 전시되어 있다.[43]
- X-1B (공군 일련 번호 48-1385): 오하이오주 라이트-패터슨 공군 기지에 있는 미국 공군 국립 박물관의 연구 개발 격납고에 전시되어 있다.
- X-1E (공군 일련 번호 46-063): 캘리포니아주 에드워드 공군 기지에 있는 NASA 암스트롱 비행 연구 센터 본부 건물 앞에 전시되어 있다.
- X-1 로켓 엔진 실물: 시즈오카 이공과 대학의 시즈오카 항공 자료관에 전시되어 있다. (이전에는 오사카 벤텐초 교통 과학 박물관에 전시)
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