Bell X 22: Čtyři naklápěcí vrtule, které měly spojit vrtulník s letadlem

17. března 1966 čekali technici společnosti Bell Aircraft na letišti v Niagara Falls na okamžik, který mohl rozhodnout o osudu jednoho z nejodvážnějších leteckých projektů své doby. Na ploše před nimi stál dvoumístný stroj, který vypadal divně už na první pohled. Neměl hlavní rotor jako vrtulník ani proudové motory jako tehdejší rychlá letadla. Po obou stranách trupu měl krátká křídla a kolem jejich konců se nacházely čtyři mohutné prstencové kryty. Uvnitř každého z nich byla třílistá vrtule.

Pod kapotami pracovaly čtyři turbínové motory General Electric T58. Každý poskytoval přibližně 1 250 koňských sil. Výkon se přes převodovou soustavu a hřídele přenášel ke čtyřem vrtulím. Celá konstrukce byla navržena tak, aby dokázala udělat něco, co bylo pro klasické letadlo nemožné. Měla se zvednout kolmo vzhůru, zůstat ve visu, změnit směr tahu a potom pokračovat jako letoun s pevnými křídly.

Když pilot zvýšil výkon, vrtule začaly vytvářet mohutný proud vzduchu. X 22 se odlepil od země a vystoupal do vzduchu. První let trval přibližně deset minut a proběhl ve velmi opatrném režimu. Přesto znamenal důležitý okamžik. Bell právě dokázal, že konstrukce čtyř naklápěcích vrtulí není jen teoretickým návrhem.

Válka, která nepotřebovala letiště

Důvod, proč se Spojené státy pustily do tak komplikovaného projektu, neměl nic společného s touhou vytvořit zajímavou technickou kuriozitu. Na počátku šedesátých let se americké ozbrojené síly zabývaly otázkou, která byla mnohem praktičtější. Jak dopravovat vojáky a materiál do prostoru, kde není letiště?

Vrtulníky už nabízely jednu část odpovědi. Dokázaly vzlétnout a přistát prakticky na místě a v padesátých letech se jejich význam rychle zvyšoval. Korejská válka ukázala možnosti vrtulníkové dopravy a v následujících letech začaly americké ozbrojené síly připravovat další generaci strojů pro přepravu jednotek.

Vrtulník měl ale zásadní nevýhodu. Ve srovnání s letounem s pevnými křídly byl pomalejší a jeho dolet i hospodárnost byly omezené. Klasické letadlo nabízelo mnohem vyšší rychlost, ale vyžadovalo ranvej.

Řešením se měla stát kategorie V/STOL, tedy letounů schopných kolmého nebo velmi krátkého vzletu a přistání. V případě vojenského transportu by takový stroj mohl vzlétnout z malého prostoru, překonat desítky nebo stovky kilometrů vysokou rychlostí a potom znovu přistát bez klasické přistávací dráhy.

V šedesátých letech proto vznikla řada velmi odlišných koncepcí. Některé používaly naklápěcí motory, jiné naklápěcí rotory a další experimentovaly s proudovými motory nebo různými typy vrtulových systémů. Bell X 22 byl jedním z nejpozoruhodnějších návrhů, protože spojoval čtyři vrtule a možnost jejich naklápění do jediného pohonného systému.

Čtyři vrtule místo jednoho obřího rotoru

Konstrukce X 22 vycházela z představy, že není nutné použít jediný velký rotor. Čtyři menší vrtule mohly vytvořit potřebný tah a zároveň umožnit mnohem přesnější řízení letounu.

Každá vrtule měla průměr přibližně 2,13 metru a byla umístěna v kruhovém krytu. Dvě vrtule byly před kabinou a dvě za ní. Kryty nebyly pevnou součástí konstrukce. Mohly se naklánět a tím měnit směr, kterým působil tah.

Ve visu směřoval tah převážně dolů. Když pilot začal kryty naklánět, tah se postupně přesouval do horizontálního směru. Současně začala větší část vztlaku vytvářet křídla. Letoun tak přecházel z režimu, ve kterém se choval podobně jako vrtulník, do režimu připomínajícího klasický letoun.

Celý systém měl jednu zajímavou technickou vlastnost. Čtyři motory nebyly jednoduše spojeny s jednou konkrétní vrtulí. Pohon byl propojen prostřednictvím hřídelí a převodů, takže bylo možné při výpadku jednoho motoru udržet pohon všech čtyř vrtulí. Pro letoun určený k visu a pomalému letu to byla velmi důležitá vlastnost.

X 22 měl délku přibližně 12 metrů a rozpětí téměř 12 metrů. Jeho maximální vzletová hmotnost se pohybovala kolem šesti tun. Přestože působil jako poměrně malý experimentální stroj, ukrýval uvnitř mimořádně složitý pohonný a řídicí systém.

Nejtěžší okamžik nebyl vzlet

Samotné vzlétnutí nebylo hlavním problémem. Skutečnou zkouškou bylo něco jiného.

Přechod.

Letoun musel nejprve bezpečně viset. Potom se musely čtyři kryty vrtulí začít naklánět. S rostoucí rychlostí se měnilo proudění kolem celého stroje a stále větší část vztlaku přebírala křídla. Současně musel pilot udržovat správný náklon i směr.

Pokud by se jednotlivé fáze nesladily, mohl se letoun dostat do nebezpečné situace.

Právě přechod mezi režimy byl jedním z hlavních předmětů výzkumu. Inženýři potřebovali zjistit, jak se bude X 22 chovat nejen při visu a při rychlém letu, ale především během několika desítek sekund, kdy se jeho aerodynamické vlastnosti rychle měnily.

V tom byl rozdíl mezi X 22 a běžným letadlem. Pilot klasického letounu může během vzletu postupně nabírat rychlost a křídla přebírají stále větší část práce. X 22 musel tuto změnu provést mnohem radikálněji. Zpočátku se držel ve vzduchu díky vrtulím, potom se jeho chování postupně přibližovalo letounu s pevnými křídly.

Když se druhému prototypu podařilo tuto fázi zvládnout, ukázalo se, že základní myšlenka funguje.

První prototyp skončil po patnácti letech

Úspěšný začátek programu ale netrval dlouho. První prototyp absolvoval pouze patnáct letů, než byl 8. srpna 1966 vážně poškozen při nehodě.

Při letu došlo k poruše hydraulického systému. Posádka musela nouzově přistát a letoun byl poškozen natolik, že jeho návrat do vzduchu už nebyl považován za ekonomicky smysluplný. Oba členové posádky nehodu přežili.

Pro program to byla vážná rána. Existovaly pouze dva prototypy a první z nich byl během několika měsíců mimo provoz.

Inženýři však udělali něco, co bylo pro experimentální programy podobného typu typické. Z havarovaného stroje začali získávat použitelné součásti. Některé komponenty skončily ve druhém prototypu a trup prvního X 22 byl využíván jako pozemní simulátor. Havárie tak projekt nezastavila. Naopak zničený prototyp pomohl udržet druhý letoun v provozu.

Druhý prototyp se do vzduchu dostal v lednu 1967.

O několik týdnů později přišel jeden z nejdůležitějších okamžiků celého programu. X 22 zvládl přechod z vertikálního do horizontálního letu. Konstrukce tím prokázala, že dokáže vykonat přesně ten manévr, kvůli kterému byla postavena.

X 22 se proměnil v létající laboratoř

V okamžiku, kdy bylo jasné, že druhý prototyp dokáže bezpečně létat, vznikla otázka, co s ním dál. Odpověď byla mnohem zajímavější než sériová výroba.

X 22 se stal výzkumným prostředkem pro zkoumání dalších koncepcí V/STOL. Do programu se zapojila Cornell Aeronautical Laboratory, která měla rozsáhlé zkušenosti s aerodynamikou a systémy řízení. Právě zde vznikla jedna z nejzajímavějších úprav letounu, Variable Stability System.

Princip byl v době před dnešními pokročilými leteckými simulátory velmi cenný. Elektronické řízení umožňovalo měnit vlastnosti letounu tak, aby se při určitých zkouškách choval podobně jako jiná hypotetická konstrukce. Pilot tak nemusel pouze létat s X 22. Mohl se podílet na výzkumu toho, jak by se ovládal jiný typ letounu.

Výzkumníci tím získali možnost zkoumat reakce pilotů při různých režimech letu, aniž by pro každou změnu museli stavět nový prototyp. X 22 se stal létající laboratoří, ve které bylo možné testovat řízení, stabilitu a chování V/STOL konstrukcí v reálných podmínkách.

Právě tato fáze byla z hlediska historie letectví důležitější než samotný první vzlet.

Problém se jmenoval rychlost

X 22 dokázal to, co od něj konstruktéři požadovali. Uměl vzlétnout kolmo a přejít do dopředného letu. Jenže při rychlém letu se začaly naplno projevovat limity jeho koncepce.

Původní požadavky počítaly s rychlostí 525 kilometrů za hodinu. X 22 se dostal na přibližně 410 kilometrů za hodinu. Šlo o důsledek celé konstrukce. Kryty kolem vrtulí, čtyři samostatné pohonné jednotky, převodové mechanismy a aerodynamické proudění kolem prstenců přinášely kompromisy, které se při vysoké rychlosti začaly projevovat stále výrazněji.

Výzkumníci zároveň sledovali další problémy při letu nízkou rychlostí. Boční vítr například mohl vytvářet síly, které komplikovaly ovládání během visu a přistání. Právě takové zkušenosti byly důvodem, proč mělo pokračování programu smysl i přes skutečnost, že X 22 nedosáhl všech výkonových požadavků.

Experiment totiž nemusel skončit úspěchem konkrétního letounu. Stačilo, že poskytl odpověď na otázku, která před jeho vznikem zůstávala otevřená.

Proč se čtyři vrtule neprosadily?

X 22 ukázal, že čtyři naklápěcí vrtule mohou fungovat. Neprokázal však, že jsou nejlepší cestou k praktickému vojenskému letounu.

Systém byl mechanicky komplikovaný a obsahoval velké množství pohyblivých součástí. Každá další převodovka a hřídel znamenaly další hmotnost a další část, která mohla vyžadovat údržbu.

Zároveň nebylo jednoduché spojit vlastnosti krytované vrtule s požadavky rychlého letu. To, co pomáhalo při visu a nízkých rychlostech, nemuselo být výhodné při rychlém horizontálním letu.

Vývoj se proto vydal jinými směry. Jednou z nejvýznamnějších cest se stala koncepce naklápěcích rotorů. Ta později vyústila ve V 22 Osprey, který používá dva velké rotory na koncích křídla. X 22 nebyl jeho přímým prototypem, ale oba projekty řešily stejný základní problém. Jak vytvořit stroj, který nebude při vzletu potřebovat ranvej a současně bude po přechodu do horizontálního letu výrazně rychlejší než vrtulník?

Dvacet dva let mezi prvním a posledním letem

Zajímavé je, že konec původního vývoje neznamenal konec X 22. Druhý prototyp pokračoval ve výzkumných letech ještě dlouho poté, co bylo jasné, že se z něj sériový vojenský letoun nestane.

Celý program nakonec zahrnoval více než 500 letů. X 22 tak sloužil jako výzkumná platforma pro americké ozbrojené síly i další výzkumné instituce a pomáhal získávat údaje o řízení a vlastnostech letounů V/STOL.

Jeho poslední let se uskutečnil v roce 1988.

Když se tedy druhý X 22 naposledy vznesl do vzduchu, uplynulo od prvního letu více než dvaadvacet let. Za tu dobu se změnila nejen americká armáda, ale celé letectví. V roce 1966 byl svět na začátku éry pilotovaných výprav na Měsíc. V roce 1988 už létaly raketoplány, do služby vstupovala nová generace bojových letounů a počítače začínaly měnit způsob, jakým piloti své stroje ovládali.

X 22 zůstal experimentem, který překlenul dvě velmi odlišné éry letectví.

Proč měl X 22 smysl, i když se nevyráběl

Na první pohled by bylo snadné označit Bell X 22 za neúspěšný projekt. Vznikly pouze dva prototypy, první byl zničen při nehodě a druhý nikdy nepřerostl v sériový vojenský letoun. Navíc nedosáhl plánované maximální rychlosti.

Takové hodnocení by však přehlédlo podstatu experimentálního letectví.

Příběh Bell X 22 není příběhem zbytečně vynaložených peněz a ztraceného prototypu. Z původně experimentálního letounu se stal nástroj pro výzkum dalších konstrukcí. A právě v tom spočívá skutečný význam X 22. Jeho největším výsledkem nebylo to, co dokázal sám. Bylo to množství informací, které poskytl konstruktérům hledajícím praktičtější způsob, jak spojit vertikální vzlet s rychlostí letadla.

17. března 1966 se čtyři vrtule poprvé roztočily do plného výkonu a X 22 se vznesl kolmo vzhůru. O dvaadvacet let později jeho druhý prototyp uskutečnil poslední let. Mezi těmito dvěma okamžiky se ukázalo, že čtyři naklápěné vrtule nejsou nejlepší cestou.

Byla to však cesta, na které se konstruktéři dozvěděli, kudy dál.

Seznam použitých zdrojů:

1. AEROSPACEWEB. X-22: V/STOL Research Aircraft [online]. Aerospaceweb.org, 2011 [cit. 2026-08-12]. Dostupné z: https://aerospaceweb.org/aircraft/research/x22/ (aerospaceweb.org)

2. AERO-WEB. Bell X-22A [online]. Aero-web.org [cit. 2026-08-12]. Dostupné z: https://aero-web.org/specs/bell/x-22a.htm

3. AVIATION HISTORY. Bell Model D2127 / X-22 helicopter – development history, photos, technical data [online]. Aviastar.org [cit. 2026-08-12]. Dostupné z: https://www.aviastar.org/helicopters_eng/bell_x-22.php

4. NASA. American X-Vehicles: An Inventory X-1 to X-50 [online]. Washington, D.C.: National Aeronautics and Space Administration [cit. 2026-08-12]. Dostupné z: https://www.nasa.gov/wp-content/uploads/2023/04/sp-4531.pdf

5. NASA. V/STOL flight simulation [online]. NASA Technical Reports Server, 1979 [cit. 2026-08-12]. Dostupné z: https://ntrs.nasa.gov/citations/19800003850

6. WIKIPEDIA. Bell X-22 [online]. Wikipedia, The Free Encyclopedia [cit. 2026-08-12]. Dostupné z: https://en.wikipedia.org/wiki/Bell_X-22 (en.wikipedia.org)