Ang Bell XV-3 ay isang Amerikanong pang-eksperimentong tiltrotor. Nagsagawa ito ng unang paglipad noong Agosto 23, 1955. Ang unang paglipat mula sa patayo hanggang sa pahalang na paglipad ay noong Disyembre 18, 1958. Sa kabuuan, higit sa 250 mga flight sa pagsubok ang nakumpleto noong 1966, na nagpatunay sa pangunahing posibilidad na lumikha ng isang tiltrotor na may mga rotary screws. Ang mga pagsubok sa sasakyang panghimpapawid na ito ay kinilala bilang matagumpay, kaya't napagpasyahan na lumikha sa batayan nito ng isang patakaran ng pamahalaan na mayroon ng mga rotary engine, na humantong sa paglikha ng tiltrotor ng Bell XV-15.
Ang pang-eksperimentong Bell XV-3 ay mayroong isang malaking fuselage na dinisenyo para sa 4 na pasahero, naayos ang mga pakpak na may haba na 9.54 metro at isang engine na Pratt & Whitney R-985, na bumuo ng maximum na lakas na 450 hp. Ang rotor-propeller, na matatagpuan sa console ng bawat pakpak, ay inilipat sa kinakailangang posisyon sa tulong ng mga de-kuryenteng motor: pataas - para sa patayong paglipad, pasulong - para sa pahalang na paglipad.
Upang makakuha ng isang sasakyang panghimpapawid na maaaring pagsamahin ang mga tampok ng isang eroplano at isang helikopter, maraming mga pagtatangka ang ginawa upang lumikha ng iba't ibang mga rotary-wing machine, kabilang ang mga rotary propeller, na sa kanluran ay tinawag na tiltrotor, at sa ating bansa - isang helicopter-airplane. Ang sasakyang panghimpapawid ay nilagyan ng malalaking lapad na mga rotary propeller na may hinged blades at isang maliit na karga sa lugar na tinangay, tulad ng sa mga helikopter, na nagkaloob ng mga naturang machine ng kakayahang magsagawa ng patayong pag-take-off na may isang mababang mababang lakas ng engine na naka-install sa kanila.
Ang mga tiltrotor propeller ay hinihimok nang direkta mula sa mga makina, na maaaring mai-install sa mga nacelles, lumiko kasama ang mga propeller, o mula sa engine / engine, na matatagpuan sa fuselage ng kotse o sa magkakahiwalay na nacelles, habang ang mga propeller lamang ang nakabukas kapag paglipat sa isa pang modelo ng paglipad. Sa panahon ng pahalang na paglipad, ang tiltrotor ay kinokontrol tulad ng isang eroplano - sa tulong ng ordinaryong mga kontrol ng sasakyang panghimpapawid, at kapag lumilipat sa patayong paglipad - tulad ng isang helikoptero, sa tulong ng pagkontrol sa pangkalahatan at paikot na pitch ng mga propeller. Ipinagpalagay na sa kaganapan ng isang madepektong paggawa ng planta ng kuryente, ang mga tiltrotors ay makakarating tulad ng isang eroplano na may pagpaplano at bahagyang pagkahilig ng mga propeller, o, tulad ng isang helikoptero, sa mode na autorotation.
Tiltrotor Bell XV-3
Sa loob ng maraming taon, ang kumpanya ng Bell ay nagsagawa ng isang malaking halaga ng pagsasaliksik at pang-eksperimentong gawain sa larangan ng paglikha ng tiltrotor, ang gawain sa direksyon na ito ay pinangunahan ng mga taga-disenyo na sina Arthur Young at Bertrand Kelly, kalaunan ay sumali sa kanila si Robert Lichten. Sa kumpetisyon ng American Army noong 1950 para sa pinakamahusay na disenyo ng sasakyang panghimpapawid para sa frontline reconnaissance at rescue services, nagpakita si Bell ng isang disenyo ng tiltrotor na may ikiling mga rotor propeller. Sa kabuuan, isinasaalang-alang ng komisyon ang 17 magkakaibang mga proyekto, kung saan 3 proyekto lamang ng rotary-wing na sasakyang panghimpapawid ang napili, kasama ang proyekto ng mga tagadisenyo ng kumpanya na "Bell". Bilang resulta ng kumpetisyon na ginanap noong 1951, pumirma ang US Air Force ng isang kontrata sa kumpanyang ito para sa pagtatayo ng dalawang pang-eksperimentong mga converter para sa kasunod na mga pagsubok sa paglipad ng mga sasakyan.
Ang pagtatayo ng unang tiltrotor ng Bell, na unang natanggap ang pagtatalaga na Bell XH-33, at kalaunan Bell XV-3, naantala, ang gawain ay natapos lamang sa simula ng 1955, at noong Pebrero 10 ng parehong taon ang unang opisyal naganap ang pagpapakita ng pagiging bago. Noong Agosto 11, 1955, naganap ang unang patayong paglipad at pag-hover ng mga flight, at pagkatapos ay paglipat sa pahalang na paglipad, nang umabot sa 15 degree ang mga tagabunsod (test pilot na si Floyd Carlson). Sa kasunod na mga pagsubok ng tiltrotor, na naganap noong Oktubre 25, 1956 sa hangin sa taas na 60 metro na may tagilid na tagilid ng 20 degree, nawalan ng kontrol ang aparato dahil sa kawalang-tatag ng mekanikal at nahulog, habang ang Bell XV-3 ay nawasak, at sinubukan ang piloto na si Dick Stensbury bilang isang resulta ng pagkahulog, siya ay malubhang nasugatan.
Dahil sa kalamidad, ang mga karagdagang pagsubok sa paglipad ng tiltrotor ay nagpatuloy lamang noong 1958 sa pangalawang pagkakataon ng Bell XV-3. Sa una, mayroon itong mga two-bladed propeller, ngunit hindi nagtagal ay pinalitan sila ng mga three-bladed. Sa kauna-unahang pagkakataon, isang buong paglipat mula sa patayong paglipad patungong pahalang na paglipad na may kasunod na patayong pag-landing ay isinagawa noong Disyembre 18, 1958, sa paglipad na ito ang tiltrotor ay kinontrol ng test pilot na si Bill Quinlen. Sa kasunod na mga flight, naabot ng aparato ang bilis na 212 km / h sa taas na 1220 metro. Noong 1962, ang yunit na ito ay inilipat para sa karagdagang pagsusuri sa NASA Langley Research Center. Sa sentro na ito, matagumpay na lumipad ang Bell XV-3 sa mga patayong mode at gumanap ng hindi kumpletong mga paglipat sa mode ng sasakyang panghimpapawid na may tagabunsod ng 30-40 degree.
Gayundin, ang tiltrotor ay nasubok sa isang espesyal na paninindigan, kung saan isinagawa ang isang buong paglipat sa mode na "airplane" flight mode. Kapag lumilipat mula sa isang mode ng paglipad ng helicopter patungo sa isang sasakyang panghimpapawid, ang mga propeller ay ikiling 90 degree gamit ang isang worm gear mula sa mga de-koryenteng motor. Ang proseso ng paglipat ay karaniwang tumagal lamang ng 15-20 segundo. Sa parehong oras, ang Bell XV-3 tiltrotor ay nakapagpatuloy na lumilipad sa anumang katayuang posisyon ng mga propeller sa panahon ng paglipat. Sa kabuuan, ang tiltrotor na ito ay nagsagawa ng higit sa 250 mga flight flight at 110 buong transisyon sa pagitan ng mga flight mode, na lumipad nang halos 450 oras sa oras na ito. Sa mga flight na ito, naabot ang isang maximum na bilis na 290 km / h, pati na rin ang altitude na 3660 metro. Ang mga pagsusuri sa tiltrotor ay nagpatuloy noong 1965, ngunit nasa isang tunel ng hangin. Ang mga pagsubok na ito ay tumigil dahil sa pag-detachment ng nacelle kasama ang propeller at ang pinsala na natanggap ng Bell XV-3.
Ang Air Force at ang US Army ay may napakataas na pag-asa para sa pagpapaunlad ng ganitong uri ng sasakyang panghimpapawid, sa paniniwalang ang mga converter ay pinakaangkop sa mga operasyon sa pagsisiyasat, komunikasyon at pagsagip. Lumikha si Bell ng isang bilang ng mga proyekto para sa parehong mga modelo ng militar at sibilyan ng tulad ng sasakyang panghimpapawid na pakpak. Sa isang bilang ng mga ito, pinlano na mag-install ng dalawang mga gas turbine engine na matatagpuan sa gondolas sa ilalim ng pakpak, habang ang maximum na bilis ay dapat na humigit-kumulang na 400 km / h.
Ang tiltrotor ng Bell XV-3 ay may parehong layout tulad ng maginoo na sasakyang panghimpapawid. Ang pinaka-simple at angkop ay ang layout, kung saan matatagpuan ang mga propeller sa mga dulo ng mga pakpak: nang sila ay nakabukas, ang tiltrotor ay naging katulad ng isang kambal-rotor transverse helicopter. Sa panahon ng patayong pag-take-off, ang pag-agos mula sa mga propeller ay napigilan, pamumulaklak sa ibabaw ng pakpak, na kung saan ay ang dahilan para sa pagkawala ng mga propellers sa tulak, at ang maximum na bilis ng tiltrotor ay medyo maliit dahil sa mababang lakas-sa-timbang ratio ng pang-eksperimentong sasakyang panghimpapawid.
Panlabas, ang pang-eksperimentong Bell XV-3 tiltrotor ay isang monoplane na may isang makina at dalawang paikot na three-blade propellers, pati na rin isang skid chassis ng isang napaka-simpleng disenyo, ang track ng chassis ay 2, 8 metro. Kasabay nito, ang fuselage ng sasakyang panghimpapawid ay nakikilala sa pamamagitan ng mahusay na mga hugis na aerodynamic. Sa bow nito ay may isang sabungan na may malaking glazing area. Sa cabin na ito mayroong isang piloto, co-pilot o tagamasid, pati na rin ang dalawang pasahero, sa halip na posible na mailagay ang isang sugatang tao sa isang usungan na may maayos. Ang pakpak ng tiltrotor ay tuwid at may isang maliit na lugar, dahil kinakalkula ito upang lumikha lamang ng pagtaas sa bilis ng paglipad ng paglipad. Sa mga dulo ng pakpak ay may maliit na gondola na may mga rotary screw. Ang wing tip sheathing ay maaaring alisin ng mga kinatawan ng teknikal na serbisyo upang makakuha ng pag-access sa mga bahagi ng paghahatid. Ang pakpak ay mayroon ding mga maaaring iurong mga flap at aileron. Ang yunit ng buntot ay kapareho ng sa maginoo na sasakyang panghimpapawid - na may isang timon, na may isang malaking patayong buntot, sa keel mayroong isang stabilizer na may isang span ng 4 na metro na may mga elevator.
Dahil sa disenyo nito, ang Bell XV-3 tiltrotor ay mayroong isang bilang ng mga natatanging tampok sa pagpapatakbo. Halimbawa, ang cross transmission, na tipikal para sa multi-engine na sasakyang panghimpapawid, ay wala. Sa kaganapan ng isang pagkabigo ng halaman ng kuryente, ang mga tagapagtaguyod ng Bell XV-3 ay awtomatikong dinala sa isang patayong posisyon, bilang isang resulta kung saan ang tiltrotor ay maaaring bumaba sa autorotation tulad ng isang ordinaryong helikoptero o isang maginoo gyroplane. Sa parehong oras, ang mga propeller ay yumuko upang lumikha ng tulak, gayunpaman, sa panahon ng pahalang na paglipad, ang bahagi ng pag-angat ay gayunpaman nilikha ng pakpak ng aparato.
Ang pinakamahirap na bagay para sa mga inhinyero ng Bell ay ang pagpili ng mga propeller ng pinakamainam na lapad para sa Bell XV-3 tiltrotor. Ang buong punto ay para sa patayong paglabas ng sasakyan, kailangan ng mga propeller ng malalaking lapad, habang sa pahalang na paglipad ay mas kapaki-pakinabang ang paggamit ng maliliit na propeller. Sa huli, ang diameter ng kompromiso ng mga turnilyo ay 7.6 metro. Ang mga three-bladed propellers ng diameter na ito ay matatagpuan sa mga nacelles sa mga tip ng pakpak. Ang mga manggas ng turnilyo ay may intersecting patayo at pahalang na mga bisagra na matatagpuan sa layo na 0.44 metro mula sa axis ng pag-ikot, pati na rin ang mga swing compensator. Ang mga propeller hub ay natakpan ng mga fairings. Ang lahat ng metal na nakadikit na mga blades sa plano ay may isang hugis-parihaba na hugis at isang geometric na pag-twist ng 20 degree.
Ang pang-eksperimentong Bell XV-3 tiltrotor ay pinalakas ng isang Pratt at Whitney air-cooled radial piston engine. Ito ay ang R-985-AN-1 at ang engine ay may maximum na lakas na 450 hp. sa 2300 rpm sa taas na 450 metro at sa paglapag. Ang makina ay na-install sa gitnang bahagi ng fuselage. Dahil sa hindi sapat na lakas ng planta ng kuryente, ang maximum na bilis ay limitado sa 280 km / h, kahit na ang tiltrotor ay nagpakita ng isang mas malaking halaga sa mga pagsubok. Ang pagkamit ng mas mataas na bilis ay posible sa pamamagitan ng pagpapalit ng makina ng isang mas malakas. Sa partikular, may mga plano na mag-install ng kambal-baras na GTE Lycoming T-53, na bumuo ng lakas na 825 hp.
Matapos ang pagkumpleto ng mga pagsusulit sa Bell XV-3, ang ideya ng isang tiltrotor ay hindi pinabayaan sa Estados Unidos. Pagkatapos niya, isang bagong modelo ang ipinanganak. Ang bagong sasakyang panghimpapawid ay nilagyan ng mga umiikot na engine. Natanggap nito ang pagtatalaga na Bell XV-15 at nagsagawa ito ng dalagang paglipad noong Mayo 1977. At noong Marso 19, 1989, ang Bell V-22 Osprey tiltrotor ay umakyat sa kalangitan, na nagsisilbi mula pa noong 2005. Naghahain siya sa Marine Corps at sa United States Air Force Special Operations Command. Hanggang sa 2016, higit sa 300 mga sasakyan ng ganitong uri ang naitayo, at ang supply ng mga converter na ito sa sandatahang lakas ng US ay nagpatuloy.
Mga teknikal na katangian ng paglipad ng tiltrotor ng XV-3:
Pangkalahatang sukat: haba - 9, 2 m, taas - 4 m, lapad ng pakpak - 9, 5 m, diameter ng mga rotary screws - 7, 6 m.
Walang laman na timbang - 1907 kg.
Timbang ng takeoff - 2218 kg.
Ang planta ng kuryente ay isang Pratt Whitney R-985-AN-1 na teatro na may kapasidad na 450 hp.
Ang maximum na bilis ay 290 km / h.
Bilis ng pag-cruise - 269 km / h.
Praktikal na saklaw - 411 km.
Serbisyo ng kisame - 4600 m.
Ang rate ng pag-akyat ay 6, 3 m / s.
Crew - 1 tao.
