Bell XV-3 je američki eksperimentalni tiltrotor. Prvi let napravio je 23. kolovoza 1955. godine. Prvi prijelaz s okomitog na vodoravni let bio je 18. prosinca 1958. godine. Ukupno je do 1966. završeno više od 250 probnih letova, što je dokazalo temeljnu mogućnost stvaranja tiltrotora s rotacijskim vijcima. Ispitivanja ovog zrakoplova prepoznata su kao uspješna, pa je odlučeno na njegovoj osnovi stvoriti aparat već s rotacijskim motorima, što je dovelo do stvaranja nagiba Bell XV-15.
Pokusni 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 najveću snagu od 450 KS. Rotor -propeler, koji se nalazio na konzoli svakog krila, pomoću elektromotora premješten je u traženi položaj: prema gore - za okomiti let, prema naprijed - za vodoravan let.
Kako bi se dobio zrakoplov koji bi mogao kombinirati značajke zrakoplova i helikoptera, mnogo se pokušavalo stvoriti razne strojeve s okretnim krilima, uključujući rotacijske propelere, koji su se na zapadu nazivali tiltrotor, a kod nas - a helikopter-avion. Ti su zrakoplovi bili opremljeni rotacijskim propelerima velikog promjera sa šarkama i malim opterećenjem na pometenom području, poput helikoptera, što je takvim strojevima pružalo mogućnost izvođenja vertikalnog uzlijetanja s relativno malom snagom motora ugrađenog na njih.
Propeleri s nagibom pokretali su se izravno 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. Tijekom horizontalnog leta, tiltrotorom se upravljalo poput zrakoplova - uz pomoć običnih kontrola zrakoplova, a pri prelasku na okomiti let - poput helikoptera, uz pomoć kontrole općeg i cikličkog nagiba elisa. Pretpostavljalo se da će u slučaju kvara elektrane tiltrotori moći sletjeti poput zrakoplova s planiranjem i djelomičnim nagibom propelera ili, poput helikoptera, u načinu automatskog okretanja.
Zvono nagiba XV-3
Tvrtka Bell dugi niz godina provodila je veliku količinu istraživačkih i eksperimentalnih radova na području stvaranja tiltrotora, radove u tom smjeru vodili su dizajneri Arthur Young i Bertrand Kelly, kasnije im se pridružio i Robert Lichten. Na natjecanju američke vojske 1950. za najbolji dizajn zrakoplova za izviđanje i spašavanje na prvoj liniji, Bell je predstavio dizajn nagiba s propelerima s nagibnim rotorom. Komisija je ukupno razmatrala 17 različitih projekata, od kojih su odabrana samo 3 projekta zrakoplova s rotacijskim krilima, uključujući projekt dizajnera tvrtke "Bell". Kao rezultat natjecanja održanog 1951. godine, zračne snage SAD -a potpisale su s ovom tvrtkom ugovor o izgradnji dva eksperimentalna pretvarača za kasnija 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 dovršeni tek početkom 1955., a 10. veljače iste godine prvi službeni održana je demonstracija noviteta. 11. kolovoza 1955. dogodili su se prvi letovi s okomitim polijetanjem i lebdenjem, a zatim prelazi u vodoravni let, kada je nagib propelera dosegao 15 stupnjeva (testni pilot Floyd Carlson). U naknadnim ispitivanjima tiltrotora, koje su održane 25. listopada 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 probni pilot Dick Stensbury uslijed pada teško se ozlijedio.
Zbog katastrofe daljnja letačka ispitivanja tiltrotora nastavila su se tek 1958. na drugom primjerku zvona XV-3. U početku je imao dvokrilne elise, no ubrzo su ih zamijenili trokrilni. Po prvi put, potpuni prijelaz s okomitog leta na vodoravni let s naknadnim okomitim slijetanjem izvršen je 18. prosinca 1958. godine, na ovom je letu tiltrotorom upravljao testni pilot Bill Quinlen. U sljedećim je letovima uređaj uspio postići brzinu od 212 km / h na nadmorskoj visini od 1220 metara. Godine 1962. ova je jedinica prenesena na daljnja ispitivanja u NASA -in istraživački centar u Langleyu. U ovom je središtu Bell XV-3 uspješno letio u vertikalnim načinima i izvršio nepotpune prijelaze u zrakoplovni način s nagibom propelera 30-40 stupnjeva.
Također, tiltrotor je testiran na posebnom postolju, gdje je izvršen potpuni prijelaz u način leta "avion". Prilikom prelaska s načina leta helikoptera na zrakoplovni, elise su nagnute za 90 stupnjeva pomoću pužnog zupčanika iz elektromotora. Proces prijelaza obično je trajao samo 15-20 sekundi. Istodobno, Bell XV-3 tiltrotor mogao je nastaviti let na bilo kojem međupoložaju propelera tijekom prijelaza. Ukupno je ovaj tiltrotor obavio više od 250 probnih letova i 110 potpunih prijelaza između načina leta, a za to je vrijeme letio oko 450 sati. Tijekom ovih letova postignuta je najveća brzina od 290 km / h, kao i nadmorska visina od 3660 metara. Tiltrotorska ispitivanja nastavila su se 1965. godine, ali već u zračnom tunelu. Ta su ispitivanja prekinuta zbog odvajanja gondole s propelerom i oštećenja koja je zadobio Bell XV-3.
Zračne snage i američka vojska polagale su velike nade u razvoj ove vrste zrakoplova, vjerujući da su pretvarači najprikladniji za izviđanje, komunikacije i operacije spašavanja. Bell je stvorio niz projekata za vojne i civilne modele takvih zrakoplova s rotacijskim krilima. Na većem broju njih planirano je ugraditi dva motora s plinskim turbinama smještenim 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 zrakoplovi. Najjednostavniji i najprikladniji bio je raspored u kojem su se propeleri nalazili na krajevima krila: kad su okrenuti, tiltrotor je postao sličan poprečnom helikopteru s dva rotora. Tijekom okomitog polijetanja protok iz propelera bio je spriječen, puhao je preko krila, što je bio razlog gubitka propelera u potisku, a najveća brzina nagiba bila je relativno mala zbog male snage prema težini omjer eksperimentalnog zrakoplova.
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. Istodobno, trup zrakoplova odlikovao se dobrim aerodinamičkim oblicima. U njegovom pramcu nalazio se kokpit s velikom površinom ostakljenja. U ovoj kabini nalazili su se pilot, kopilot ili promatrač, kao i dva putnika, umjesto njih je bilo moguće staviti ranjenika na nosila s redarstvom. Krilo tiltrotora bilo je ravno i imalo je relativno malu površinu, budući da 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 također imalo uvlačive zaklopke 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 značajki. Na primjer, izostao je unakrsni prijenos, koji je bio tipičan za višemotorne zrakoplove. U slučaju kvara elektrane, propeleri Bell XV-3 automatski su dovedeni u okomiti položaj, zbog čega se tiltrotor mogao spustiti na autorotaciju poput običnog helikoptera ili konvencionalnog žiroplana. Istodobno, propeleri su se savijali prema naprijed kako bi stvorili potisak, međutim, tijekom vodoravnog leta dio je dizala ipak stvoren krilom aparata.
Bell inženjerima bilo je najteže odabrati propelere 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 vodoravnom 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 okomite i vodoravne šarke koje se nalaze na udaljenosti od 0,44 metara od osi rotacije, kao i kompenzatore zakretanja. Čvorišta propelera bila su prekrivena oblogama. Potpuno metalno zalijepljene oštrice u planu 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 najveću snagu od 450 KS. pri 2300 o / min na nadmorskoj visini od 450 metara i tijekom 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, postojali su planovi za ugradnju 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 zrakoplov bio je opremljen već rotirajućim motorima. Dobio je oznaku Bell XV-15 i prvi let je izveo u svibnju 1977. godine. A 19. ožujka 1989. u nebo je poletio Bell V-22 Osprey tiltrotor koji je 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: duljina - 9, 2 m, visina - 4 m, raspon krila - 9, 5 m, promjer rotacijskih vijaka - 7, 6 m.
Težina prazna - 1907 kg.
Težina polijetanja - 2218 kg.
Elektrana je kazalište Pratt Whitney R-985-AN-1 snage 450 KS.
Maksimalna brzina je 290 km / h.
Krstareća brzina - 269 km / h.
Praktični domet - 411 km.
Servisni strop - 4600 m.
Brzina uspona je 6,3 m / s.
Posada - 1 osoba.
