X-1 (航空機)

ベルX-1：人類初の有人超音速飛行の軌跡

ベルX-1は、アメリカ合衆国で開発されたロケット実験機であり、世界で初めて水平飛行における音速突破を達成した有人航空機として歴史に名を刻んでいます。本機は、レシプロエンジンの限界とジェットエンジンの登場という技術的背景、そして第二次世界大戦後の冷戦構造という政治的状況の中で生まれた、画期的な航空機でした。

開発の経緯：音速の壁への挑戦

第二次世界大戦前は、レシプロエンジンを搭載した航空機の速度は着実に向上していました。しかし、速度が700km/hを超えると、プロペラや機体の空気力学的特性に変化が現れ始めました。いわゆる「音の壁」と呼ばれる現象で、衝撃波の発生による抗力増加や機体の激しい振動（バフェッティング）は、飛行の限界をもたらしていました。

1940年代に入るとジェットエンジンの開発が進み、音速飛行の可能性が現実味を帯びてきました。アメリカでは、ベル社がジェット戦闘機の開発で先行し、超音速機の開発構想をNACA（NASAの前身）に提案しました。しかし、研究予算の確保に時間を要し、本格的な開発が始まったのは1944年になってからです。

陸軍と海軍はそれぞれ独自の超音速機開発計画を進めることになり、陸軍はベル社と契約を結び、MX-524（後にXS-1、X-1と改称）の開発が始まりました。当初は自力での離着陸を想定していましたが、ロケットエンジンの搭載とB-29による空中発射方式へと計画は変更されました。

XS-1：設計と試験飛行

XS-1のエンジンには、強力な推力を得られるロケットエンジンが選択されました。リアクション・モーターズ社が開発したXLR11-RM-3は、4基搭載され、液体酸素とアルコールを推進剤として使用しました。燃料消費量の多さから、自力離陸は断念され、B-29による空中発射方式が採用されました。

機体構造は、音速突破時の挙動が不明だったため、18Gまでの過大な強度を持たせて設計されました。主翼は後退翼ではなく直線翼を採用しており、これは当時の技術水準とリスク回避の判断によるものでした。

1946年1月、XS-1の最初の滑空試験が実施され、その後、数回の滑空試験を経て、1946年末にカリフォルニア州ミューロック乾湖で動力飛行試験が始まりました。1947年1月にはマッハ0.8を超える速度を記録し、同年4月には1号機による動力飛行も行われました。

チャック・イェーガーと音速突破

音速突破テストのパイロットには、チャック・イェーガー大尉が選ばれました。1947年 10月14日、イェーガーはXS-1に搭乗し、50回目の飛行でついに音速突破に成功しました。マッハ1.06という記録は、人類初の有人超音速飛行として歴史的な偉業となりました。

イェーガーは音速突破の数日前に落馬事故で肋骨を骨折していましたが、その事実を隠して飛行に臨み、見事成功を収めたエピソードは有名です。

音速突破の事実は当初秘密にされていましたが、1947年末に報道され、1948年6月に公式に発表されました。

音速突破後のX-1シリーズ

音速突破後、X-1計画はより高度な目標、マッハ2達成と高高度飛行へと移行します。これに伴い、X-1A、X-1B、X-1C、X-1D、X-1Eといった改良型が開発されました。

X-1A：マッハ2.44という驚異的な速度を記録しましたが、ロール・カップリング現象による危険な状況を経験しました。
X-1B：超音速テストパイロットの訓練用として計画されましたが、空力加熱実験に使用されました。
X-1C：超音速飛行における武器発射テストを目的としていましたが、計画はキャンセルされました。
X-1D：燃料系統の改良が施されましたが、液体酸素の爆発事故により破棄されました。
* X-1E：超薄翼と改良型エンジンを搭載し、安全性の向上に重点が置かれました。マッハ3を目指しましたが、燃料タンクの亀裂により退役しました。

現存機

現在、いくつかのX-1シリーズ機体が博物館に展示されています。スミソニアン航空宇宙博物館、国立アメリカ空軍博物館、NASAアームストロング飛行研究センターなどで、その勇姿を見ることができます。

桜花との関係

X-1のB-29による空中発射方式は、日本の特攻兵器「桜花」と類似していると言われています。桜花の設計者である三木忠直技術少佐は、X-1の映像を見て驚愕し、そのシステムの一致性に言及しています。アメリカ側が桜花の技術を参考にしたかどうかは不明な点も残りますが、興味深い関連性があると言えます。

ベルX-1とその後のX-1シリーズは、人類の航空技術史における重要な節目となるプロジェクトでした。音速の壁を突破しただけでなく、その後の超音速航空機の開発に大きな影響を与え、現代の航空宇宙技術の礎を築いたと言えるでしょう。

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