Bell XV-3 är en amerikansk experimentell tiltrotor. Det gjorde sitt första flyg den 23 augusti 1955. Den första övergången från vertikal till horisontell flygning var den 18 december 1958. Totalt slutfördes mer än 250 testflygningar 1966, vilket bevisade den grundläggande möjligheten att skapa en tiltrotor med roterande skruvar. Testen av detta flygplan erkändes som framgångsrika, så det beslutades att på grundval av det skapa en apparat som redan har roterande motorer, vilket ledde till skapandet av Bell XV-15 tiltrotor.
Den experimentella Bell XV-3 hade en stor flygplan konstruerad för 4 passagerare, fasta vingar med ett span på 9,54 meter och en Pratt & Whitney R-985-motor, som utvecklade en maximal effekt på 450 hk. Rotor -propellern, som var placerad på konsolen på varje vinge, överfördes till önskat läge med hjälp av elmotorer: uppåt - för vertikal flygning, framåt - för horisontell flygning.
För att få ett flygplan som kunde kombinera funktionerna i ett flygplan och en helikopter gjordes många försök att skapa en mängd olika roterande vingar, inklusive roterande propellrar, som i väst kallades tiltrotor, och i vårt land - en helikopter-flygplan. Dessa flygplan var utrustade med roterande propeller med stor diameter med gångjärnsblad och en liten belastning på det svepade området, som i helikoptrar, vilket gav sådana maskiner möjlighet att utföra vertikal start med en relativt låg motoreffekt installerad på dem.
Tiltrotorpropellerna drevs direkt från motorerna, som kunde installeras i nacellerna, vända med propellerna, eller från motorn / motorerna, som var placerade i bilens flygkropp eller i separata naceller, medan endast propellerna svängde när byta till en annan flygmodell. Under horisontell flygning styrdes tiltrotorn som ett flygplan - med hjälp av vanliga flygplanskontroller och vid byte till vertikal flygning - som en helikopter, med hjälp av att styra propellernas allmänna och cykliska stigning. Det antogs att i händelse av ett fel i ett kraftverk skulle tiltrotorer kunna landa som ett flygplan med planering och delvis lutning av propellerna, eller, som en helikopter, i autorotationsläge.
Tiltrotor Bell XV-3
Under många år har Bell -företaget utfört en stor mängd forskning och experimentellt arbete inom tiltrotorsskapande, arbetet i denna riktning leddes av formgivarna Arthur Young och Bertrand Kelly, senare gick Robert Lichten med dem. Vid den amerikanska armékonkurrensen 1950 om den bästa flygplanskonstruktionen för främsta spanings- och räddningstjänster presenterade Bell en tiltrotorsdesign med tiltrotorpropeller. Totalt övervägde kommissionen 17 olika projekt, varav endast 3 projekt med roterande flygplan valdes, inklusive projektet för konstruktörerna av "Bell" -företaget. Som ett resultat av tävlingen 1951 tecknade det amerikanska flygvapnet ett kontrakt med detta företag för byggandet av två experimentella omvandlare för efterföljande flygprov av fordonen.
Konstruktionen av den första Bell tiltrotorn, som ursprungligen fick beteckningen Bell XH-33, och senare Bell XV-3, försenades, arbetet slutfördes först i början av 1955 och den 10 februari samma år den första tjänstemannen demonstration av nyheten ägde rum. Den 11 augusti 1955 ägde de första vertikala start- och svävningsflygen rum och sedan övergångar till horisontell flygning när propellerns lutning nådde 15 grader (testpilot Floyd Carlson). I de efterföljande testerna av tiltrotorn, som ägde rum den 25 oktober 1956 i luften på 60 meters höjd med propellerna lutade med 20 grader, förlorade enheten kontrollen på grund av mekanisk instabilitet och föll, medan Bell XV-3 var förstördes och testpiloten Dick Stensbury till följd av fallet skadades han allvarligt.
På grund av katastrofen fortsatte ytterligare flygprov av tiltrotorn först 1958 på andra instansen av Bell XV-3. Till en början hade den tvåbladiga propellrar, men snart ersattes de av trebladiga. För första gången genomfördes en fullständig övergång från vertikal flygning till horisontell flygning med efterföljande vertikal landning den 18 december 1958, i denna flygning styrdes tiltrotorn av testpiloten Bill Quinlen. Vid efterföljande flygningar kunde enheten nå en hastighet av 212 km / h på 1220 meters höjd. 1962 överfördes denna enhet för ytterligare testning vid NASA Langley Research Center. I detta centrum flög Bell XV-3 framgångsrikt i vertikala lägen och utförde ofullständiga övergångar till flygplansläge med en propelleravstånd på 30-40 grader.
Tiltrotorn testades också på ett speciellt stativ, där en fullständig övergång till flygplanet "flygplan" utfördes. När man bytte från ett helikopterflygläge till ett flygplan lutade propellerna 90 grader med hjälp av snäckväxel från elmotorer. Övergångsprocessen tog vanligtvis bara 15-20 sekunder. Samtidigt kunde Bell XV-3-tiltrotorn fortsätta att flyga i alla mellanliggande positioner för propellerna under övergången. Totalt har denna tiltrotor utfört mer än 250 testflygningar och 110 hela övergångar mellan flyglägen, som har flugit cirka 450 timmar under denna tid. Under dessa flygningar nåddes en maximal hastighet på 290 km / h, liksom en höjd av 3660 meter. Tiltrotor -tester fortsatte 1965, men redan i en vindtunnel. Dessa test avbröts på grund av att nacellen lossnade med propellern och skadan från Bell XV-3.
Flygvapnet och den amerikanska armén hade mycket stora förhoppningar på utvecklingen av denna typ av flygplan och trodde att omvandlare är bäst lämpade för spaning, kommunikation och räddningsinsatser. Bell har skapat ett antal projekt för både militära och civila modeller av sådana roterande flygplan. På ett antal av dem var det planerat att installera två gasturbinmotorer placerade i gondoler under vingen, medan maxhastigheten skulle vara cirka 400 km / h.
Bell XV-3-tiltrotorn hade samma layout som konventionella flygplan. Den mest enkla och lämpliga var layouten, där propellrarna befann sig vid vingarnas ändar: när de vände, blev tiltrotorn lik en tvillingrotor tvärgående helikopter. Under vertikalt start hämmades flödet från propellrarna och blåste över vingen, vilket var orsaken till att propellrarna förlorades i dragkraften, och tiltrotorns maximala hastighet var relativt liten på grund av låg effekt till vikt förhållandet mellan experimentflygplanet.
Externt är den experimentella Bell XV-3-tiltrotorn en monoplan med en motor och två roterande trebladiga propellrar, samt ett sladdchassi av en mycket enkel design, chassibanan var 2, 8 meter. Samtidigt utmärktes flygplanskroppen av goda aerodynamiska former. I fören fanns en cockpit med ett stort inglasningsområde. I denna hytt fanns en pilot, enpilot eller observatör, samt två passagerare, istället för dem var det möjligt att placera en sårad person på en bår med en ordnad person. Tiltrotors vinge var rak och hade en relativt liten yta, eftersom den beräknades skapa lyft endast vid marschfart. Vid ändarna av vingen fanns små gondoler med roterande skruvar. Vingspetsmanteln kan tas bort av tekniska servicetekniker för att få tillgång till transmissionskomponenterna. Vingen hade också infällbara klaffar och rullar. Svansenheten var densamma som för konventionella flygplan - med ett roder, med en stor vertikal svans, på kölen fanns en stabilisator med en spännvidd på 4 meter med hissar.
På grund av sin design hade Bell XV-3 tiltrotorn ett antal unika funktioner. Till exempel saknades korsöverföringen, som var typisk för flermotoriga flygplan. I händelse av ett fel på ett kraftverk fördes Bell XV-3-propellrarna automatiskt till ett vertikalt läge, varigenom tiltrotorn kunde sjunka vid autorotation som en vanlig helikopter eller ett konventionellt gyroplan. Samtidigt böjde propellerna framåt för att skapa dragkraft, men under horisontell flygning skapades ändå en del av hissen av apparatens vinge.
Det svåraste för Bell-ingenjörer var valet av propellrar med optimal diameter för Bell XV-3 tiltrotorn. Hela poängen var att för vertikal start av fordonet behövdes propellrar med stor diameter, medan det vid horisontell flygning var mer lönsamt att använda små propellrar. Ytterst var kompromissdiametern på skruvarna 7,6 meter. Trebladiga propellrar med denna diameter fanns i naceller vid vingspetsarna. Skruvhylsorna hade skärande vertikala och horisontella gångjärn belägna på ett avstånd av 0,44 meter från rotationsaxeln, liksom svängkompensatorer. Propellernaven var täckta med fästen. Helmetalllimade blad i plan hade en rektangulär form och en geometrisk vridning på 20 grader.
Den experimentella Bell XV-3-tilltrotorn drivs av en Pratt & Whitney luftkyld radiell kolvmotor. Det var R-985-AN-1 och motorn hade en maximal effekt på 450 hk. vid 2300 varv / min på 450 meters höjd och under start. Motorn installerades i den centrala delen av flygkroppen. På grund av kraftverkets otillräckliga effekt var maxhastigheten begränsad till 280 km / h, även om tiltrotorn visade ett större värde under tester. Att uppnå högre varvtal var möjligt genom att byta ut motorn mot en kraftfullare. I synnerhet fanns planer på att installera en tvåaxlad GTE Lycoming T-53, som utvecklade en effekt på 825 hk.
Efter slutförandet av Bell XV-3-testerna övergavs inte tanken på en tiltrotor i USA. Efter honom föddes en ny modell. Det nya flygplanet var utrustat med redan roterande motorer. Den fick beteckningen Bell XV-15 och gjorde sin första flygning i maj 1977. Och den 19 mars 1989 tog Bell V-22 Osprey tiltrotor upp i himlen, som har varit i drift sedan 2005. Han tjänstgör i Marine Corps och United States Air Force Special Operations Command. Från och med 2016 har mer än 300 fordon av denna typ byggts och utbudet av dessa omvandlare till de amerikanska väpnade styrkorna fortsätter.
Flygtekniska egenskaper för XV-3 tiltrotorn:
Övergripande mått: längd - 9, 2 m, höjd - 4 m, vingspann - 9, 5 m, diameter på roterande skruvar - 7, 6 m.
Tom vikt - 1907 kg.
Startvikt - 2218 kg.
Kraftverket är en Pratt Whitney R-985-AN-1 teater med en kapacitet på 450 hk.
Maxhastigheten är 290 km / h.
Marschfart - 269 km / h.
Praktisk räckvidd - 411 km.
Servicetak - 4600 m.
Klättringshastigheten är 6, 3 m / s.
Besättning - 1 person.
