Bell XV-3 je američki eksperimentalni tiltrotor. Prvi let je obavio 23. avgusta 1955. godine. Prvi prijelaz s okomitog na vodoravni let bio je 18. decembra 1958. godine. Ukupno je do 1966. završeno više od 250 probnih letova, što je dokazalo temeljnu mogućnost stvaranja tiltrotora s rotacijskim vijcima. Ispitivanja ovog aviona prepoznata su kao uspješna, pa je odlučeno da se na njegovoj osnovi stvori aparat već s rotacijskim motorima, što je dovelo do stvaranja nagiba Bell XV-15.
Eksperimentalni Bell XV-3 imao je veliki trup dizajniran za 4 putnika, fiksna krila s rasponom od 9,54 metara i motor Pratt & Whitney R-985, koji je razvijao maksimalnu snagu od 450 KS. Rotor -propeler, koji se nalazio na konzoli svakog krila, pomoću elektromotora premješten je u željeni položaj: prema gore - za okomiti let, prema naprijed - za horizontalni let.
Kako bi se dobio zrakoplov koji bi mogao kombinirati karakteristike zrakoplova i helikoptera, mnogo se pokušavalo stvoriti razne strojeve s okretnim krilima, uključujući i rotirajuće propelere, koji su se na zapadu nazivali tiltrotor, a kod nas - helikopter-avion. Ovi zrakoplovi bili su opremljeni rotacijskim propelerima velikog promjera sa šarkama i malim opterećenjem na pometenom području, poput helikoptera, što je takvim mašinama pružalo mogućnost izvođenja vertikalnog polijetanja uz relativno malu snagu motora instaliranog na njima.
Propeleri s nagibom pokretali su se direktno iz motora, koji su se mogli ugraditi u gondole, okretajući se s propelerima, ili iz motora / motora koji su se nalazili u trupu automobila ili u zasebnim podnožjima, dok su se samo propeleri okretali kad su prelazak na drugi model leta. Tokom horizontalnog leta, tiltrotorom se upravljalo poput aviona - uz pomoć običnih komandi aviona, a pri prelasku na vertikalni let - poput helikoptera, uz pomoć kontrole opšteg i cikličkog nagiba elisa. Pretpostavljalo se da će u slučaju kvara elektrane tiltrotori moći slijetati poput aviona s planiranjem i djelomičnim nagibom propelera ili, poput helikoptera, u načinu autorotacije.
Tiltrotor Bell XV-3
Kompanija Bell dugi niz godina provodila je veliki broj istraživačkih i eksperimentalnih radova na području stvaranja tiltrotora, radove u tom smjeru vodili su dizajneri Arthur Young i Bertrand Kelly, a kasnije im se pridružio i Robert Lichten. Na takmičenju američke vojske 1950. za najbolji dizajn aviona za izviđanje i spašavanje na prvoj liniji, Bell je predstavio dizajn nagiba sa propelerima sa nagibnim rotorom. Komisija je razmatrala ukupno 17 različitih projekata, od kojih su odabrana samo 3 projekta aviona sa rotirajućim krilima, uključujući projekat dizajnera kompanije "Bell". Kao rezultat takmičenja održanog 1951. godine, američko vazduhoplovstvo je potpisalo ugovor sa ovom kompanijom o izgradnji dva eksperimentalna pretvarača za naredna letačka ispitivanja vozila.
Izgradnja prvog Bell tiltrotora, koji je u početku dobio oznaku Bell XH-33, a kasnije i Bell XV-3, kasnila je, radovi su završeni tek početkom 1955., a 10. februara iste godine prvi službeni održana je demonstracija noviteta. 11. avgusta 1955. godine izvedeni su prvi letovi sa vertikalnim polijetanjem i lebdenjem, a zatim prelazi u horizontalni let, kada je nagib propelera dostigao 15 stepeni (pilot-pilot Floyd Carlson). U kasnijim testiranjima tiltrotora, koja su se dogodila 25. oktobra 1956. u zraku na nadmorskoj visini od 60 metara s nagibima propelera za 20 stupnjeva, uređaj je izgubio kontrolu zbog mehaničke nestabilnosti i pao je, dok je Bell XV-3 bio uništen, a pilot pilot Dick Stensbury je uslijed pada teško ozlijeđen.
Zbog katastrofe, daljnja letačka ispitivanja tiltrotora nastavila su se tek 1958. na drugoj instanci Bell XV-3. U početku je imao dvokrilne elise, ali su ih ubrzo zamijenili trokrilnim. Po prvi put, potpuni prijelaz s okomitog na horizontalni let s naknadnim okomitim slijetanjem izvršen je 18. prosinca 1958. godine, na ovom letu tiltrotorom je upravljao testni pilot Bill Quinlen. U narednim letovima uređaj je uspio postići brzinu od 212 km / h na nadmorskoj visini od 1220 metara. Godine 1962. ova jedinica je prebačena na daljnja ispitivanja u NASA -in istraživački centar u Langleyju. U ovom centru, Bell XV-3 je uspješno letio u vertikalnim režimima i izvršio nepotpune prelaze u avionski režim sa nagibom propelera 30-40 stepeni.
Također, tiltrotor je testiran na posebnom postolju, gdje je izvršen potpuni prijelaz u način rada "aviona". Prilikom prelaska sa načina leta helikopterom na avionski, elise su nagnute za 90 stepeni pomoću pužnog zupčanika iz elektromotora. Proces prijelaza obično je trajao samo 15-20 sekundi. U isto vrijeme, Bell XV-3 tiltrotor je mogao nastaviti let na bilo kojem srednjem položaju elisa tokom tranzicije. Ukupno je ovaj tiltrotor obavio više od 250 probnih letova i 110 potpunih prijelaza između načina letenja, a za to je vrijeme letio oko 450 sati. Tokom ovih letova postignuta je maksimalna brzina od 290 km / h, kao i nadmorska visina od 3660 metara. Tiltrotorska ispitivanja nastavljena su 1965. godine, ali već u vjetrovniku. Ova ispitivanja su prekinuta zbog odvajanja gondole s propelerom i oštećenja koja je zadobio zvono XV-3.
Zračne snage i američka vojska polagale su velike nade u razvoj ove vrste aviona, vjerujući da su pretvarači najprikladniji za izviđanje, komunikacije i operacije spašavanja. Bell je stvorio niz projekata kako za vojne tako i za civilne modele takvih rotirajućih aviona. Na većem broju njih bilo je planirano ugraditi dva gasnoturbinska motora smještena u gondolama ispod krila, dok je najveća brzina trebala biti oko 400 km / h.
Tiltrotor Bell XV-3 imao je isti raspored kao i konvencionalni avioni. Najjednostavniji i najprikladniji bio je raspored u kojem su se propeleri nalazili na krajevima krila: kada su okrenuti, tiltrotor je postao sličan poprečnom helikopteru s dva rotora. Tijekom okomitog polijetanja, protok iz elisa bio je spriječen, puhajući preko krila, što je bio razlog gubitka propelera u potisku, a maksimalna brzina nagiba bila je relativno mala zbog male snage prema težini odnos eksperimentalnog aviona.
Izvana je eksperimentalni Bell XV-3 tiltrotor jednokrilni avion s jednim motorom i dva rotacijska trokraka propelera, kao i kliznom šasijom vrlo jednostavnog dizajna, trag šasije bio je 2,8 metara. U isto vrijeme, trup aviona odlikovao se dobrim aerodinamičkim oblicima. U njegovom pramcu nalazio se kokpit s velikom površinom ostakljenja. U ovoj kabini bili su pilot, kopilot ili posmatrač, kao i dva putnika, umjesto njih je bilo moguće staviti ranjenika na nosila sa redarstvom. Krilo tiltrotora bilo je ravno i imalo je relativno malu površinu, jer je proračunato da stvara podizanje samo pri krstarećoj brzini leta. Na krajevima krila bile su male gondole s okretnim vijcima. Obloge vrha krila mogli bi ukloniti predstavnici tehničke službe kako bi dobili pristup komponentama mjenjača. Krilo je takođe imalo uvlačne zakrilce i krilce. Repna jedinica bila je ista kao kod konvencionalnih zrakoplova - s kormilom, s velikim okomitim repom, na kobilici se nalazio stabilizator raspona 4 metra s dizalom.
Zbog svog dizajna, Bell XV-3 tiltrotor imao je niz jedinstvenih operativnih karakteristika. Na primjer, izostao je unakrsni prijenos, koji je bio tipičan za višemotorne avione. U slučaju kvara elektrane, propeleri Bell XV-3 automatski su dovedeni u okomiti položaj, uslijed čega se tiltrotor mogao spustiti na autorotaciju poput običnog helikoptera ili konvencionalnog žiroplana. U isto vrijeme, propeleri su se savijali prema naprijed kako bi stvorili potisak, međutim, tijekom horizontalnog leta, dio dizala je ipak stvoren krilom aparata.
Bell-ovim inženjerima najteža stvar bila je odabir propelera optimalnog promjera za Bell XV-3 nagib. Cijela je stvar bila u tome da su za okomito polijetanje vozila bili potrebni propeleri velikog promjera, dok je u horizontalnom letu bilo isplativije koristiti male propelere. Konačno, kompromisni promjer okretnih vijaka bio je 7,6 metara. Propeleri s tri lopatice ovog promjera bili su smješteni u gonilima na vrhovima krila. Navojne čahure imale su presječene okomite i vodoravne šarke smještene na udaljenosti od 0,44 metara od osi rotacije, kao i kompenzatore zakretanja. Čvorišta propelera bila su prekrivena oplatama. Potpuno metalno zalijepljene oštrice imale su pravokutni oblik i geometrijski zavoj od 20 stupnjeva.
Eksperimentalni Bell XV-3 tiltrotor pokretao je zračno hlađeni radijalni klipni motor Pratt & Whitney. Bio je to R-985-AN-1, a motor je imao maksimalnu snagu od 450 KS. pri 2300 o / min na nadmorskoj visini od 450 metara i tokom polijetanja. Motor je ugrađen u središnji dio trupa. Zbog nedovoljne snage elektrane, najveća brzina bila je ograničena na 280 km / h, iako je tiltrotor tijekom ispitivanja pokazao veću vrijednost. Postizanje veće brzine bilo je moguće zamjenom motora snažnijim. Konkretno, planirano je instaliranje dvoosovinskog GTE Lycoming T-53, koji je razvijao snagu od 825 KS.
Nakon završetka Bell XV-3 ispitivanja, ideja o tiltrotoru nije napuštena u Sjedinjenim Državama. Nakon njega rođen je novi model. Novi avion bio je opremljen već rotirajućim motorima. Dobio je oznaku Bell XV-15 i prvi let je obavio u maju 1977. A 19. marta 1989. godine u nebo je poletio Bell V-22 Osprey tiltrotor koji je bio u službi od 2005. godine. On služi u Mornaričkom korpusu i Zapovjedništvu za posebne operacije zračnih snaga Sjedinjenih Država. Od 2016. godine izgrađeno je više od 300 vozila ove vrste, a isporuka ovih pretvarača američkim oružanim snagama se nastavlja.
Tehničke karakteristike leta tiltrotora XV-3:
Ukupne dimenzije: dužina - 9, 2 m, visina - 4 m, raspon krila - 9, 5 m, promjer okretnih vijaka - 7, 6 m.
Težina praznog vozila - 1907 kg.
Poletna težina - 2218 kg.
Elektrana je pozorište Pratt Whitney R-985-AN-1 kapaciteta 450 KS.
Maksimalna brzina je 290 km / h.
Krstareća brzina - 269 km / h.
Praktični domet - 411 km.
Servisni plafon - 4600 m.
Brzina uspona je 6,3 m / s.
Posada - 1 osoba.
