Schon in der zweiten Hälfte der 1940er Jahre untersuchten US Navy und US Air Force senkrecht startende und landende Kampfflugzeuge, um von verwundbaren Pisten unabhängig zu werden. Beauftragt wurde der Bau von "Tailsittern" wie Lockheed XFV-1 und Convair XFV-2 sowie Ryan X-13 (mit Strahlantrieb), doch diese Konfiguration, bei der die Flugzeuge mit dem Heck voran aufsetzten, erwies sich nicht als zielführend. Deshalb wurden auch Tests mit anderen Versuchsträgern wie dem Bell ATV (Air Test Vehicle) mit schwenkbaren Strahltriebwerken durchgeführt.
Bell beschäftigte sich viele Jahre intensiv mit der VTOL-Problematik (Vertical Take-off and Landing) und legte der Air Force verschiedene Studien für einen senkrecht startenden Jäger vor. Dies führte schließlich dazu, dass das Unternehmen im Juli 1956 einen Auftrag für ein Versuchsmuster erhielt, das in normaler Fluglage abheben und schweben konnte, und zwar unter Verwendung von beweglichen Düsen, die den Schub von der horizontalen in die vertikale Richtung umlenken.
Teile von Bonanza und T-34
Unter Leitung von Projektingenieur M. "Lefty" McEuen machte sich Bell an die Konstruktion des Model 68, das als X-14 in die Reihe der X-Flugzeuge aufgenommen wurde. Entwurfsziel war es, die kleinstmögliche Zelle aus vorhandenen Flugzeugteilen und unter Verwendung eines verfügbaren Triebwerks zu bauen, mit der man Senkrechtstart- und Landemanöver sowie Flüge bei niedriger Geschwindigkeit durchführen konnte. Der Pilot saß in üblicher Position in einem offenen Cockpit und steuerte ganz gewohnt mit Steuerknüppel und Seitenruderpedalen.
Die Flügel der X-14 stammten von der Beech Model 36 Bonanza, während das Leitwerk von der T-34A Mentor entliehen wurde. Das feste Fahrwerk war ursprünglich ebenfalls von der Bonanza, musste aber mehrfach geändert werden. Im Rumpf waren ganz vorne zwei Armstrong Siddeley ASV.8 Viper Strahltriebwerke eingebaut, die einen Schub von je 8,45 kN und damit ein Schub-/Gewichts-Verhältnis von etwa 3,4 boten. Der spezifische Kraftstoffverbrauch lag bei 1,1 kg/kN/h. Mit zwei je 465 Liter großen Tanks unter den Flügeln ergab sich eine Flugzeit von etwa einer halben Stunde.
Erste Versuche am Boden
Wichtigstes Element der X-14 waren die leicht nach unten geneigten Schubdüsen direkt im Schwerpunkt. Sie hatten elektrisch drehbare Gitter mit Umlenkblechen, wodurch der Schub im Bereich zwischen -21 Grad (leicht schräg nach hinten) und -90 Grad (senkrecht nach unten) gesteuert werden konnte. Leistungseinschränkungen gab es dabei keine. Für die Steuerung bei niedrigen Geschwindigkeiten (ohne aerodynamische Ruderwirkung) wurden Steuerdüsen in den Flügelspitzen und im Heck verbaut, die mit Zapfluft aus den Viper-Triebwerken arbeiteten. Bell begann im Herbst 1955 mit dem Bau der X-14, wobei die Fertigung der Schubumlenkung an All American Engineering ausgelagert wurde.
Im Oktober 1956 konnten erste Bodenversuche durchgeführt werden. Dabei stellte sich schnell heraus, dass es noch viel zu lernen gab, denn zunächst wurde das Flugzeug praktisch an den Boden gesaugt statt abzuheben. Die Lösung dieses Problems bestand darin, die Fahrwerksbeine um 60 Zentimeter zu verlängern, damit die Strömung unter Flügel und Rumpf mehr Raum hatte.
Bell-Testpilot David Howe gelang schließlich am 17. Februar 1957 auf dem Flugplatz von Niagara Falls der erste Schwebeflug. Nachdem dieser Flugbereich gründlich untersucht war, wurde im Juni der erste normale Start durchgeführt. Noch im gleichen Monat gelang der erste teilweise Übergang vom Horizontal- in den Vertikalflug, aus Sicherheitsgründen in 1525 Meter Höhe durchgeführt, denn einen Schleudersitz hatte die X-14 aus Gewichtsgründen nicht.
Es folgten weitere Senkrechtstartversuche mit einer Beschleunigung bis knapp an die Überziehgeschwindigkeit und Senkrechtlandungen aus dem Horizontalflug, wobei zwischen dem Drehen der Schubdüsen und dem Stillstand über tausend Meter Strecke lagen. Die erste komplette VTOL-Demonstration mit Senkrechtstart, Platzrunde und Senkrechtlandung führte Bell schließlich am 24. Mai 1958 durch. Insgesamt zeigte sich die X-14 in allen Flugbereichen für den Piloten leicht beherrschbar, und auch technisch gab es keine gravierenden Probleme.
Nach Abschluss der im Vertrag festgelegten Firmenversuche übergab Bell die X-14 an die US Air Force, die sie aber gleich an die NASA weiterreichte. Im Oktober 1959 wurde der Testträger zum Ames Research Center auf dem Moffett Field in Kalifornien gebracht. Dort wurde zunächst ein Versuchsprogramm durchgeführt, um einen genauen Datensatz zu den Flugeigenschaften der Maschine zu erhalten.
Die NASA-Piloten stellten dabei schnell fest, dass die X-14 ziemlich schwach motorisiert war, und so wurde der Einbau von General Electric J85-GE-5 Turbojets beschlossen, die 11,47 statt 8,45 Kilonewton lieferten. Auch das Steuerdüsensytem wurde überarbeitet und um einen zweiten Kanal erweitert. Die Steuerung wurde so ausgelegt, dass ihre Reaktionen auf Piloteninputs variabel eingestellt werden konnte, um so das Verhalten anderer Flugzeuge nachzuahmen.
Stärkere Triebwerke
Derart modifiziert, wurden die Flugtests 1961 mit der nun als X-14A bezeichneten Maschine (NASA-Nummer 234) wieder aufgenommen. Rund ein Jahrzehnt war sie für die verschiedensten Testprogramme hinsichtlich der Simulation neuer VTOL-Entwürfe im Flug, neuer Steuerkonzepte und Handlinguntersuchungen in Verwendung. Auch Neil Armstrong flog die X-14A als Vorbereitung auf die Mondlandung mit dem Lunar Lander.
Die nächste Überarbeitung betraf den Einbau von zwei J85-GE-19 mit nun 13,41 kN Schub. Gleichzeitig wurde ein verbessertes Variable Stability System installiert, das auf einem Digitalcomputer basierte und somit die detaillierte Programmierung vieler unterschiedlicher Flugeigenschaften ermöglichte. Als X-14B nahm die Maschine ihr Testprogramm im Februar 1971 wieder auf.
Über die Jahre flogen mehr als zwei Dutzend Testpiloten die X-14, um sich auf Erstflüge anderer VTOL-Muster vorzubereiten. Zudem erprobte die NASA Konzepte wie die direkte Seitenkraftsteuerung und nutzte das Flugzeug ganz allgemein für Untersuchungen zu VTOL-Problemstellungen. So leistete die X-14 fast ein Vierteljahrhundert lang – meist abseits des Rampenlichts – wertvolle Dienste, immer zuverlässig und ohne große Zwischenfälle. Das Ende kam dann am 29. Mai 1981, als Pilot Ron Gerdes die Zelle bei einer harten Landung so verbog, dass sich eine Reparatur nicht mehr lohnte.
Technische Daten
Bell X-14
Hersteller: Bell Aircraft Corporation, Niagara Falls, USA
Besatzung: 1
Antrieb: 2 x Armstrong Siddeley ASV.8 Viper für X-14 oder 2 x General Electric J85-GE-5 für X-14A oder 2 x General Electric J85-GE-19 für X-14B
maximaler Schub: 2 x 8,45 kN oder 2 x 11,47 kN oder 2 x 13,41 kN
Länge: 7,92 m
Höhe: 2,64 m
Spannweite: 8,12 m
Flügelfläche: 16,68 m2
Leermasse: 1060 kg für X-14 und 1440 kg für X-14B
Kraftstoff: 925 l
max. Startmasse: 1405 kg für X-14 oder 1936 kg für X-14B
max. Fluggeschwindigkeit: 275 km/h
max. Flughöhe: ca. 5485 m
Reichweite: ca. 480 km
