A Bell XV-3 egy amerikai kísérleti tiltrotor. Első repülését 1955. augusztus 23 -án tette meg. Az első átmenet a függőlegesről a vízszintes repülésre 1958. december 18 -án történt. Összesen több mint 250 próbarepülést hajtottak végre 1966 -ra, ami bebizonyította az alapvető lehetőséget a rotációs csavarokkal történő rotor létrehozására. Ennek a repülőgépnek a tesztjeit sikeresnek ismerték el, ezért úgy döntöttek, hogy ennek alapján létrehoznak egy olyan berendezést, amely már forgó motorral rendelkezik, ami a Bell XV-15 billenőgép létrehozásához vezetett.
A kísérleti Bell XV-3 nagy törzse 4 utas számára lett kialakítva, 9,54 méteres rögzített szárnyakkal és Pratt & Whitney R-985 motorral, amelyek maximális teljesítménye 450 LE volt. A rotor -propellert, amely minden szárny konzolján helyezkedett el, elektromos motorok segítségével a kívánt helyzetbe helyezték: felfelé - függőleges repüléshez, előre - vízszintes repüléshez.
Annak érdekében, hogy olyan repülőgépet szerezzenek be, amely képes kombinálni a repülőgép és a helikopter tulajdonságait, számos kísérletet tettek különféle forgószárnyas gépek létrehozására, beleértve a forgó propellereket, amelyeket nyugaton tiltrotornak hívtak, és hazánkban - egy helikopter-repülőgép. Ezeket a repülőgépeket nagy átmérőjű forgó légcsavarokkal látták el, csuklós pengékkel és kis terheléssel a seprőterületen, például a helikopterekben, amelyek lehetővé tették az ilyen gépek számára, hogy függőleges felszállást végezzenek a rájuk szerelt motor viszonylag kis teljesítményével..
A tiltrotor légcsavarokat közvetlenül a motorokból hajtották, amelyek a csövekbe szerelhetők, a propellerekkel együtt fordulva, vagy a motorból / hajtóművekből, amelyek az autó törzsében vagy külön csövekben helyezkedtek el, miközben csak a propellerek forogtak, amikor váltás másik repülési modellre. A vízszintes repülés során a tiltrotort repülőgépként vezérelték - a szokásos repülőgép -vezérlők segítségével, és függőleges repülésre váltáskor - helikopterként, a légcsavarok általános és ciklikus dőlésszögének vezérlésével. Feltételezték, hogy az erőmű meghibásodása esetén a tiltrotorok úgy tudnak leszállni, mint egy repülőgép tervezéssel és a hajócsavarok részleges dőlésével, vagy, mint egy helikopter, autorotációs módban.
Tiltrotor Bell XV-3
A Bell cég hosszú éveken keresztül nagy mennyiségű kutatást és kísérleti munkát végzett a tiltrotorok készítésének területén, az ilyen irányú munkát Arthur Young és Bertrand Kelly tervezők vezették, később Robert Lichten csatlakozott hozzájuk. Az 1950 -es amerikai hadsereg versenyén, amely a legjobb repülőgép -dizájnt választotta a frontfelderítő és mentő szolgálatok számára, Bell bemutatott egy rotoros dizájnt dönthető rotoros légcsavarokkal. A bizottság összesen 17 különböző projektet vett figyelembe, amelyek közül csak 3 forgószárnyú repülőgép projektjét választották ki, köztük a "Bell" cég tervezőinek projektjét. Az 1951 -ben megrendezett verseny eredményeképpen az amerikai légierő szerződést írt alá ezzel a társasággal két kísérleti átalakító építésére a járművek későbbi repülési tesztjeire.
Az első Bell tiltrotor építése, amely eredetileg a Bell XH-33, majd a Bell XV-3 megnevezést kapta, késett, a munka csak 1955 elején fejeződött be, és ugyanezen év február 10-én az első hivatalos az újdonság bemutatására került sor. 1955. augusztus 11-én megtörténtek az első függőleges felszállási és lebegési repülések, majd átmenet a vízszintes repülésre, amikor a légcsavarok dőlése elérte a 15 fokot (Floyd Carlson tesztpilóta). A tiltrotor későbbi tesztjein, amelyek 1956. október 25-én, a levegőben, 60 méteres magasságban, a légcsavarok 20 fokos megdöntésével zajlottak le, a készülék elvesztette uralmát a mechanikai instabilitás miatt és leesett, míg a Bell XV-3 megsemmisült, és az esés következtében Dick Stensbury tesztpilóta súlyosan megsérült.
A katasztrófa miatt a tiltrotor további repülési tesztjei csak 1958-ban folytatódtak a Bell XV-3 második példányán. Eleinte kétlapátos légcsavarokkal volt felszerelve, de hamarosan hárompengésűekre cserélték őket. Először 1958. december 18 -án teljes átmenetet hajtottak végre a függőleges repülésről a vízszintes repülésre, majd a függőleges leszállásra, ebben a repülésben Bill Quinlen tesztpilóta irányította a tiltrotort. A későbbi repülések során a készülék 212 km / h sebességet tudott elérni 1220 méter magasságban. 1962 -ben ezt az egységet átvitték további vizsgálatra a NASA Langley Research Center -be. Ebben a központban a Bell XV-3 sikeresen repült függőleges üzemmódokban, és nem teljes átmenetet hajtott végre repülőgép üzemmódba, 30-40 fokos légcsavar-emelkedéssel.
Ezenkívül a tiltrotort egy speciális állványon tesztelték, ahol teljes átmenetet hajtottak végre a "repülőgép" repülési módra. Amikor a helikopter repülési módjáról repülőgépre váltottak, a légcsavarokat 90 fokban megdöntötték az elektromos motorok csigahajtóművével. Az átállási folyamat általában csak 15-20 másodpercet vett igénybe. Ugyanakkor a Bell XV-3 tiltrotor az átmenet során képes volt tovább repülni a propellerek bármely közbenső helyzetében. Összességében ez a rotor több mint 250 tesztrepülést és 110 teljes átmenetet hajtott végre a repülési módok között, és körülbelül 450 órát repült ez idő alatt. Ezen repülések során elérték a 290 km / h maximális sebességet, valamint a 3660 méteres magasságot. A tiltrotor tesztek 1965 -ben folytatódtak, de már szélcsatornában. Ezeket a teszteket leállították, mivel a propellert a légcsavarral leválasztották, és a Bell XV-3 megsérült.
A légierő és az amerikai hadsereg nagyon nagy reményeket fűzött az ilyen típusú repülőgépek kifejlesztéséhez, és úgy vélték, hogy a konverterek a legalkalmasabbak a felderítésre, a kommunikációra és a mentési műveletekre. Bell számos projektet hozott létre az ilyen forgószárnyú repülőgépek katonai és polgári modelljei számára. Számos közülük két gázturbinás motort telepítettek a szárny alatti gondolákba, míg a maximális sebességet körülbelül 400 km / h -nak kellett volna lennie.
A Bell XV-3 tiltrotor elrendezése megegyezett a hagyományos repülőgépekkel. A legegyszerűbb és legmegfelelőbb az elrendezés volt, amelyben a légcsavarok a szárnyak végén helyezkedtek el: amikor elfordították őket, a tiltrotor hasonlóvá vált egy ikerrotoros keresztirányú helikopterhez. A függőleges felszállás során a légcsavarok áramlását gátolták, a szárny fölé fújva, ami a légcsavarok elvesztésének volt az oka, és a rotor maximális sebessége viszonylag kicsi volt a kis teljesítmény miatt a kísérleti repülőgépek aránya.
Külsőleg a kísérleti Bell XV-3 tiltrotor egy egysíkú, egy motorral és két forgó háromlapátos légcsavarral, valamint egy nagyon egyszerű kialakítású csúszó alváz, az alvázpálya 2,8 méter volt. Ugyanakkor a repülőgép törzsét jó aerodinamikai formák különböztették meg. Íjában egy pilótafülke volt, nagy üvegezési területtel. Ebben a kabinban volt egy pilóta, másodpilóta vagy megfigyelő, valamint két utas, helyettük egy sebesültet lehetett hordágyra helyezni egy rendőrrel. A tiltrotor szárnya egyenes volt, és viszonylag kicsi volt a területe, mivel úgy számították, hogy csak cirkáló repülési sebesség mellett hoz létre emelést. A szárny végén kis gondolák voltak forgó csavarokkal. A szárnyhegy burkolatát a műszaki szolgálat képviselői eltávolíthatják, hogy hozzáférjenek a sebességváltó alkatrészeihez. A szárnyon visszahúzható szárnyak és csűrők is voltak. A farokegység ugyanaz volt, mint a hagyományos repülőgépeknél - kormányral, nagy függőleges farokkal, a gerincen 4 méteres fesztávú stabilizátor volt, liftekkel.
Kialakításának köszönhetően a Bell XV-3 rotor számos egyedi működési jellemzővel rendelkezett. Például hiányzott a kereszthajtás, amely a többmotoros repülőgépekre volt jellemző. Erőmű meghibásodása esetén a Bell XV-3 légcsavarokat automatikusan függőleges helyzetbe állították, aminek eredményeként a rotornyó le tud ereszkedni az automatikus elforgatáson, mint egy közönséges helikopter vagy egy hagyományos giproplán. Ugyanakkor a légcsavarok előrehajolva létrehozták a tolóerőt, azonban a vízszintes repülés során az emelő egy részét ennek ellenére a készülék szárnya hozta létre.
A Bell mérnökei számára a legnehezebb az optimális átmérőjű légcsavarok kiválasztása volt a Bell XV-3 rotorhoz. Az egész lényege az volt, hogy a jármű függőleges felszállásához nagy átmérőjű légcsavarokra volt szükség, míg a vízszintes repülésnél előnyösebb volt a kis propellerek használata. Végül az esztergacsavarok átmérője 7,6 méter volt. Az ilyen átmérőjű hárompengés légcsavarok a szárnyak csúcsán helyezkedtek el. A csavarhüvelyek metsző függőleges és vízszintes csuklópántokkal rendelkeztek, amelyek a forgástengelytől 0,44 méterre helyezkedtek el, valamint lengéskompenzátorokkal. A légcsavar agyakat burkolatok borították. A teljesen fémből készült ragasztott pengék négyzet alakúak és 20 fokos geometriai csavarodást mutattak.
A kísérleti Bell XV-3 tiltrotort Pratt & Whitney léghűtéses radiális dugattyús motor hajtotta. Az R-985-AN-1 volt, és a motor maximális teljesítménye 450 LE volt. 2300 fordulat / percnél 450 méteres magasságban és felszállás közben. A motort a törzs középső részébe szerelték fel. Az erőmű elégtelen teljesítménye miatt a maximális sebességet 280 km / h -ra korlátozták, bár a tiltrotor nagyobb értékeket mutatott a tesztek során. A nagyobb sebesség elérése a motor erősebbre cserélésével lehetséges. Különösen tervezték egy ikertengelyes GTE Lycoming T-53 telepítését, amely 825 LE teljesítményt fejlesztett ki.
A Bell XV-3 tesztek befejezése után az Egyesült Államokban nem vetették el a tiltrotor ötletét. Utána új modell született. Az új repülőgépet már forgó motorokkal szerelték fel. Megkapta a Bell XV-15 megnevezést, és 1977 májusában indult először. 1989. március 19-én pedig felszállt az ég felé a Bell V-22 Osprey tiltrotor, amely 2005 óta áll szolgálatban. A Tengerészgyalogságban és az Egyesült Államok Légierő különleges műveleti parancsnokságában szolgál. 2016 -ig több mint 300 ilyen típusú járművet gyártottak, és ezeknek az átalakítóknak a szállítása az amerikai fegyveres erők számára folytatódik.
Az XV-3 tiltrotor repüléstechnikai jellemzői:
Teljes méretek: hossz - 9, 2 m, magasság - 4 m, szárnyfesztáv - 9, 5 m, forgócsavarok átmérője - 7, 6 m.
Üres súly - 1907 kg.
Felszállási súly - 2218 kg.
Az erőmű egy Pratt Whitney R-985-AN-1 színház, 450 LE kapacitással.
A maximális sebesség 290 km / h.
Utazási sebesség - 269 km / h.
Praktikus hatótávolság - 411 km.
Szolgáltatási mennyezet - 4600 m.
Az emelkedési sebesség 6,3 m / s.
Legénység - 1 fő.
