Die Bell XV-3 is 'n Amerikaanse eksperimentele tiltrotor. Dit het sy eerste vlug op 23 Augustus 1955 uitgevoer. Die eerste oorgang van vertikale na horisontale vlug was op 18 Desember 1958. In totaal is meer as 250 toetsvlugte teen 1966 voltooi, wat die fundamentele moontlikheid bewys het om 'n tiltrotor met draaiskroewe te skep. Die toetse van hierdie vliegtuie is as suksesvol erken, en daarom is besluit om op grond daarvan 'n apparaat met roterende enjins te skep, wat gelei het tot die oprigting van die Bell XV-15 tiltrotor.
Die eksperimentele Bell XV-3 het 'n groot romp ontwerp vir 4 passasiers, vaste vlerke met 'n spanwydte van 9,54 meter en 'n Pratt & Whitney R-985-enjin, wat 'n maksimumkrag van 450 pk ontwikkel het. Die rotor -propeller, wat op die konsole van elke vleuel was, is met behulp van elektriese motors na die vereiste posisie oorgeplaas: opwaarts - vir vertikale vlug, vorentoe - vir horisontale vlug.
Om 'n vliegtuig te kry wat die kenmerke van 'n vliegtuig en 'n helikopter kan kombineer, is baie pogings aangewend om 'n verskeidenheid roterende vleuelmasjiene te skep, waaronder roterende propellers, wat in die weste tiltrotor genoem is, en in ons land - 'n helikopter-vliegtuig. Hierdie vliegtuie was toegerus met roterende propellers met 'n groot deursnee met skarnierblaaie en 'n klein las op die gevee gebied, soos in helikopters, wat aan sulke masjiene die vertikale vertrek moontlik gemaak het met 'n relatief lae drywing van die enjin daarop geïnstalleer.
Die tiltrotor -skroewe is direk van die enjins afgedryf, wat in die nakelle geïnstalleer kon word, met die skroewe gedraai het, of van die enjin / enjins wat in die romp van die motor of in afsonderlike nakelle geleë was, terwyl slegs die skroewe gedraai het toe oorskakel na 'n ander vlugmodel. Tydens horisontale vlug is die tiltrotor soos 'n vliegtuig beheer - met behulp van gewone vliegtuigkontroles, en as daar na 'n vertikale vlug oorgeskakel word - soos 'n helikopter, met die beheer van die algemene en sikliese spoed van die propellers. Daar word aanvaar dat tiltrotors in die geval van 'n kragstasie se funksie soos 'n vliegtuig sou kon land met beplanning en gedeeltelike helling van die propellers, of, soos 'n helikopter, in outomatiese modus.
Tiltrotor Bell XV-3
Die Bell -onderneming het jare lank 'n groot hoeveelheid navorsing en eksperimentele werk op die gebied van tiltrotor -skepping uitgevoer; die werk in hierdie rigting is gelei deur ontwerpers Arthur Young en Bertrand Kelly, later het Robert Lichten by hulle aangesluit. Tydens die Amerikaanse weermagkompetisie in 1950 vir die beste vliegtuigontwerp vir verkennings- en reddingsdienste in die voorste linies, het Bell 'n tiltrotor -ontwerp met kantelrotorskroewe aangebied. In totaal het die kommissie 17 verskillende projekte oorweeg, waarvan slegs 3 projekte van draaivlerkvliegtuie gekies is, insluitend die projek van die ontwerpers van die "Bell" -maatskappy. As gevolg van die kompetisie wat in 1951 gehou is, het die Amerikaanse lugmag 'n kontrak met hierdie maatskappy gesluit vir die bou van twee eksperimentele omsetters vir die daaropvolgende vlugtoetse van die voertuie.
Die bou van die eerste Bell-tiltrotor, wat aanvanklik die benaming Bell XH-33 en later Bell XV-3 ontvang het, is vertraag, die werk is eers aan die begin van 1955 voltooi en op 10 Februarie van dieselfde jaar die eerste amptenaar demonstrasie van die nuwigheid plaasgevind het. Op 11 Augustus 1955 het die eerste vertikale opstyg- en sweefvlugte plaasgevind, en dan oorgegaan na 'n horisontale vlug, toe die propellers 15 grade gekantel het (toetsvlieënier Floyd Carlson). In die daaropvolgende toetse van die tiltrotor, wat op 25 Oktober 1956 op 'n hoogte van 60 meter in die lug plaasgevind het met die propellers met 20 grade gekantel, het die toestel beheer verloor weens meganiese onstabiliteit en geval, terwyl Bell XV-3 vernietig en toetsvlieënier Dick Stensbury as gevolg van die val, is hy ernstig beseer.
As gevolg van die ramp is verdere vlugtoetse van die tiltrotor eers in 1958 op die tweede instansie van die Bell XV-3 voortgesit. Aanvanklik het dit propeller met twee lippe gehad, maar dit is gou vervang deur drie-lemme. Vir die eerste keer is 'n volledige oorgang van vertikale vlug na horisontale vlug met daaropvolgende vertikale landing op 18 Desember 1958 uitgevoer, in hierdie vlug is die tiltrotor beheer deur toetsvlieënier Bill Quinlen. In die daaropvolgende vlugte kon die toestel 'n spoed van 212 km / h bereik op 'n hoogte van 1220 meter. In 1962 is hierdie eenheid oorgeplaas vir verdere toetsing by die NASA Langley Research Center. In hierdie sentrum het Bell XV-3 suksesvol in vertikale modusse gevlieg en onvolledige oorgange na vliegtuigmodus uitgevoer met 'n propellerhoogte van 30-40 grade.
Die tiltrotor is ook getoets op 'n spesiale staanplek, waar 'n volledige oorgang na die 'vliegtuig' vlugmodus uitgevoer is. By die oorskakeling van 'n helikoptervlugmodus na 'n vliegtuig, is die propellers 90 grade gekantel met 'n wurmrat van elektriese motors. Die oorgangsproses het gewoonlik slegs 15-20 sekondes geneem. Terselfdertyd kon die Bell XV-3-tiltrotor tydens die oorgang op enige tussenposisie van die propellers aanhou vlieg. In totaal het hierdie tiltrotor meer as 250 toetsvlugte en 110 volledige oorgange tussen vlugmodusse uitgevoer, terwyl hy gedurende hierdie tyd ongeveer 450 uur gevlieg het. Tydens hierdie vlugte is 'n maksimum spoed van 290 km / h bereik, asook 'n hoogte van 3660 meter. Tiltrotor -toetse het in 1965 voortgegaan, maar reeds in 'n windtonnel. Hierdie toetse is gestaak weens die losmaak van die nacelle met die skroef en die skade wat die Bell XV-3 opgedoen het.
Die lugmag en die Amerikaanse weermag het baie groot verwagtinge vir die ontwikkeling van hierdie tipe vliegtuie gehad, en glo dat omsetters die beste geskik is vir verkennings-, kommunikasie- en reddingsoperasies. Bell het 'n aantal projekte vir beide militêre en burgerlike modelle van sulke vliegtuie met roterende vleuels geskep. Op 'n aantal van hulle is beplan om twee gasturbine -enjins in gondels onder die vleuel te installeer, terwyl die maksimum snelheid ongeveer 400 km / h sou wees.
Die Bell XV-3 tiltrotor het dieselfde uitleg as konvensionele vliegtuie. Die eenvoudigste en geskikste was die uitleg waarin die skroewe aan die punte van die vlerke geleë was: toe hulle omgedraai het, het die tiltrotor gelyk geword aan 'n tweerotorige dwarshelikopter. Tydens vertikale opstart word die vloei van die skroewe gerem, wat oor die vleuel waai, wat die rede was vir die verlies van skroefdraad, en die maksimum snelheid van die tiltrotor was relatief klein as gevolg van die lae krag-tot-gewig verhouding van die eksperimentele vliegtuie.
Ekstern is die eksperimentele Bell XV-3-tiltrotor 'n eenvliegtuig met een enjin en twee draaibare drie-lomp propellers, sowel as 'n onderstel van 'n baie eenvoudige ontwerp; die onderstelbaan was 2, 8 meter. Terselfdertyd word die vliegtuigskep onderskei deur goeie aërodinamiese vorms. In sy boog was daar 'n kajuit met 'n groot glasarea. In hierdie kajuit was daar 'n vlieënier, medevlieënier of waarnemer, asook twee passasiers, in plaas daarvan was dit moontlik om 'n gewonde persoon met 'n ordelike op 'n draagbaar te plaas. Die vleuel van die tiltrotor was reguit en het 'n relatief klein oppervlakte, aangesien dit bereken is om slegs 'n hysbak te skep teen 'n kruissnelheid. Aan die punte van die vleuel was klein gondels met draaiskroewe. Die vleuelpunt -omhulsel kan deur tegniese diensverteenwoordigers verwyder word om toegang tot die transmissiekomponente te verkry. Die vleuel het ook uitklapbare kleppe en ailerons. Die sterteenheid was dieselfde as dié van konvensionele vliegtuie - met 'n roer, met 'n groot vertikale stert, op die kiel was daar 'n stabiliseerder met 'n span van 4 meter met hysbakke.
Vanweë sy ontwerp het die Bell XV-3-tiltrotor 'n aantal unieke funksies. Die kruistransmissie, wat tipies was vir meermotorige vliegtuie, was byvoorbeeld afwesig. In die geval van 'n kragonderbreking van die kragstasie, word die Bell XV-3-propellers outomaties in 'n vertikale posisie gebring, waardeur die tiltrotor soos outomatiese rotasie soos 'n gewone helikopter of 'n konvensionele gyro-vliegtuig kan daal. Terselfdertyd buig die skroewe vorentoe om stoot te skep, maar tydens horisontale vlug is 'n deel van die hysbak egter deur die vleuel van die apparaat geskep.
Die moeilikste vir Bell-ingenieurs was die keuse van propellers met die optimale deursnee vir die Bell XV-3 tiltrotor. Die hele punt was dat vir die vertikale opstyg van die voertuig skroewe met 'n groot deursnee nodig was, terwyl dit in horisontale vlug meer winsgewend was om klein skroewe te gebruik. Uiteindelik was die kompromiediameter van die draaiskroewe 7,6 meter. Drie-lomp propellers met hierdie deursnee was in nacelle aan die vlerkspunte geleë. Die skroefmoue het kruisende vertikale en horisontale skarniere op 'n afstand van 0,44 meter van die rotasie -as, sowel as swaai -kompensators. Die skroefpunte was bedek met kuip. Lemmetjies wat met metaal vasgeplak is, het 'n reghoekige vorm en 'n meetkundige draai van 20 grade.
Die eksperimentele Bell XV-3 tiltrotor is aangedryf deur 'n Pratt & Whitney lugverkoelde radiale suier-enjin. Dit was die R-985-AN-1 en die enjin het 'n maksimum krag van 450 pk. teen 2300 rpm op 'n hoogte van 450 meter en tydens opstyg. Die enjin is in die sentrale deel van die romp geïnstalleer. As gevolg van die onvoldoende krag van die kragstasie, was die maksimum spoed beperk tot 280 km / h, hoewel die tiltrotor tydens toetse 'n groter waarde getoon het. Dit was moontlik om 'n hoër snelheid te behaal deur die enjin te vervang deur 'n meer kragtige motor. In die besonder was daar planne om 'n GTE Lycoming T-53 met twee skagte te installeer, wat 'n krag van 825 pk ontwikkel het.
Na die voltooiing van die Bell XV-3-toetse, is die idee van 'n tiltrotor in die Verenigde State nie laat vaar nie. Na hom is 'n nuwe model gebore. Die nuwe vliegtuig was toegerus met reeds roterende enjins. Dit het die benaming Bell XV-15 ontvang en sy eerste vlug in Mei 1977 gemaak. En op 19 Maart 1989 het die Bell V-22 Osprey tiltrotor die lug in, wat sedert 2005 in diens was. Hy dien in die Marine Corps en die Commando's Special Operations van die Amerikaanse lugmag. Sedert 2016 is meer as 300 voertuie van hierdie tipe gebou, en die verskaffing van hierdie omsetters aan die Amerikaanse weermag gaan voort.
Vlieg tegniese eienskappe van die XV-3 tiltrotor:
Algehele afmetings: lengte - 9, 2 m, hoogte - 4 m, vlerkspan - 9, 5 m, deursnee van draaiskroewe - 7, 6 m.
Leeg gewig - 1907 kg.
Startgewig - 2218 kg.
Die kragsentrale is 'n Pratt Whitney R-985-AN-1-teater met 'n kapasiteit van 450 pk.
Die maksimum spoed is 290 km / h.
Kruissnelheid - 269 km / h.
Praktiese reikafstand - 411 km.
Diensplafon - 4600 m.
Die klimtempo is 6, 3 m / s.
Bemanning - 1 persoon.
