Bell X-22A
미해군 주도로 개발한 X-22는 수직/단거리 이착륙용 실험기로 개발하였다. 분류개념으로 보면 호버링과 전진 비행에 동일한 동력을 사용하며 Tilt Duct 방식을 사용한다. 수직이착륙 실험기중에서도 가장 유용하게 연구되었으며, 가장 오랜 동안, V/STOL이외의 여러 목적으로 운영되었다.
X-22의 기원을 살펴보면 3군 합동 수직-단거리 이착륙 수송기 개발 프로그램(Tri-Service V/STOL Transport Program)에서 찾을 수 있다. 당시 미공군은 XC-142와 같은 Tilt Wing 개념에 더 관심을 가지고 있었는데, 해군의 연구에 따르면 Tilt Wing은 항공모함 적재를 위해 Tilting 되는 날개를 다시 또 접어야하는 문제가 있으며, Tilt Duct가 Tilt Wing에 비해 날개를 더 작게하고 기존의 항공모함 엘레베이터에 날개를 접지 않고도 적재가능하며 정비작업도 더욱 용이하다는 것이 확인되었다.
해군은 예산 27백만 달러를 확보하고 1962년 11월에 벨 헬리콥터사와 2대의 X-22를 납품하기로 계약하였다. 벨사 자체 모델명은 D2127로 불렸다. 당시 벨은 헬기 제작에 이미 선두 주자로 부각을 나타내고, 수직 이착륙기로 X-14 (Vector Thrust 방식)를 이미 생산한 경험이 있으며, XF-109, 초음속 수직 이착륙 전투기를 설계하였다. (Tilt Jet + Lift Engine 방식. XF-109는 설계 단계에서 중지됨). X-22는 수직, 단거리 이착륙하는 작은 수송기형 실험기로 개념이 잡혔다. 승객은 6명을 태울 수 있고, 날개폭은 11.9m, 총중량은 7530kg이었다.
엔진은 4개의 1,250마력 General Electric YT58-GE-8B/D Turboshaft 엔진을 사용하였으며, 모든 엔진은 4개의 Lift용 팬과 연결되어 엔진 한, 두개가 멈추어도 팬은 계속 작동 되도록 되어있다.
4개의 프로펠러는 Hamilton Standard에서 제작하였고, 덕트의 직경은 2.1m, 3엽 블레이드를 사용했다. 블레이드는 Fiber Glass로 만들어져, 기존 제품보다 25% 가볍고 수명은 3배나 늘었다. Duct는 효율적으로 제작되어 엔진 3개만으로도 이륙이 가능하였다.
전방 덕트는 동체에 직접 장착되었고 후방 덕트는 짧은 날개 끝에 장착되었다. 덕트의 작동 범위는 0~95도까지이며, 4개 덕트 모두 같은 각도로 유압 Actuator에 의해 작동되었다. 전방의 덕트 추력은 현대의 커나드 같은 역할을 했다. 덕트 추력은 회전하는 팬 블레이드의 회전 각도를 변경시켜 조절하였으며, 팬의 회전속도는 전 속도 영역에서 항상 같았다. 비행조종은 4개의 덕트 후방에 위치한 하나의 긴 조종면을 이용하였는데, 이를 엘레본(Elevator + Aileron)이라 하였다. 프로펠러의 각도조절과 엘레본의 각도 조절을 통해 훌륭하게 비행기를 통제하였다. 심지어 수직 꼬리날개에는 러더가 장착되지 않을 정도였다. 덕트의 회전 속도는 초당 5도였다. 그리고 호버링과 수평비행의 조종통제를 위해 매우 초보적인 형태의 조종 컴퓨터인 Variable Stability System도 사용하였다.
1호기는 1965년 5월 25일 출고하였고 1966년 3월 17일 첫 호버링 비행을 하였다. 하지만 1호기는 15번째 비행 중에 유압문제로 불시착을 하면서 동체가 반파되는 사고가 발생하고 조종사도 심각한 부상을 입었다. 이후 안전 보강을 위해 각 유압 Actuator에 2중 유압 공급 설계가 일반화되는 계기가 되었다.
2호기는 1967년 1월 26일 비행하였다. 2호기는 1호기의 문제점을 많이 보완하면서 안정적이어서 1971년 1월까지 벨사, 육, 해, 공군이 모두 테스트 비행을 하는 등 총 250회 이상의 비행시험을 하였다. 고도는 2,440미터까지 도달하고, 최고속도 507Km/H까지 도달하였다. 여기에는 Variable Stability System의 역할이 컸다. 1971년까지는 X-22의 기본 목적에 따라 시험비행을 하였고, 이후부터 1980년까지는 수직이착륙기의 HUD장착, 수직 이착륙 관련 계기 실험, 항공모함 이착륙 시험, 수직 이착륙기 조종 시스템 적응 교육 등에 활용되었다.
현재는 X-22가 지속적으로 시험비행을 했던 뉴욕주 나이에가라 공항에서 운영하는 박물관에 전시되어있다.
