Bell XV-3 on Ameerika eksperimentaalne rotor. See tegi oma esimese lennu 23. augustil 1955. Esimene üleminek vertikaaltelt horisontaalsele lennule oli 18. detsembril 1958. aastal. Kokku lõpetati 1966. aastaks üle 250 katselennu, mis tõestas põhimõttelist võimalust luua pöörlevate kruvidega tiltrotor. Selle lennuki testid tunnistati edukaks, mistõttu otsustati selle põhjal luua juba pöörlevate mootoritega aparaat, mis tõi kaasa rotori Bell XV-15 loomise.
Eksperimentaalsel Bell XV-3-l oli suur kere, mis oli mõeldud 4 reisijale, fikseeritud tiivad 9,54 meetri laiusega ja Pratt & Whitney R-985 mootor, mille maksimaalne võimsus oli 450 hj. Rootor -propeller, mis asus iga tiiva konsoolil, viidi elektrimootorite abil vajalikku asendisse: ülespoole - vertikaalse lennu jaoks, edasi - horisontaalse lennu jaoks.
Lennuki ja helikopteri omadusi ühendava õhusõiduki saamiseks üritati palju luua mitmesuguseid pöörleva tiivaga masinaid, sealhulgas pöörlevaid propellereid, mida läänes nimetati tiltrotoriks, ja meie riigis - helikopter-lennuk. Need lennukid olid varustatud suure läbimõõduga pöörlevate propelleridega, millel olid liigenditerad ja väike koormus pühkimispiirkonnale, nagu näiteks helikopteritel, mis andis sellistele masinatele võimaluse teostada vertikaalset õhkutõusmist neile paigaldatud mootori suhteliselt väikese võimsusega..
Tiltrotori sõukruvisid juhiti otse mootoritest, mida oli võimalik paigaldada tihenditesse, pöörlemisega koos sõukruvidega, või mootorist / mootoritest, mis asusid auto kerel või eraldi paakudes, samal ajal kui ainult propellerid pöörasid teisele lennumudelile üleminek. Horisontaallennu ajal juhiti tiltrotorit nagu lennukit - tavaliste õhusõidukite juhtimisseadmete abil ja vertikaalsele lennule üleminekul - nagu helikopterit, propellerite üldise ja tsüklilise sammu juhtimise abil. Eeldati, et elektrijaama talitlushäirete korral suudavad rototorid maanduda nagu lennuk, millel on planeerimine ja propellerite osaline kalle, või nagu helikopter, autorotatsioonirežiimis.
Tiltrotor Bell XV-3
Firma Bell on juba palju aastaid teinud suuri uurimis- ja katsetöid tiltrotori loomise valdkonnas, sellesuunalist tööd juhtisid disainerid Arthur Young ja Bertrand Kelly, hiljem liitus nendega Robert Lichten. 1950. aasta Ameerika armee konkursil rinde luure- ja päästeteenistuste parima õhusõidukidisaini kohta esitles Bell kallutatava rootoriga propelleriga rotrotori disaini. Kokku kaalus komisjon 17 erinevat projekti, millest valiti välja ainult 3 pöörleva tiivaga lennukite projekti, sealhulgas ettevõtte "Bell" disainerite projekt. 1951. aastal toimunud konkursi tulemusena sõlmisid USA õhujõud selle ettevõttega lepingu kahe eksperimentaalse muunduri ehitamiseks sõidukite järgnevateks lennutestideks.
Esimese Bell-rototori ehitamine, mis sai esialgu nimetuse Bell XH-33, ja hiljem Bell XV-3, lükkus edasi, töö lõpetati alles 1955. aasta alguses ja sama aasta 10. veebruaril toimus uudsuse demonstreerimine. 11. augustil 1955 toimusid esimesed vertikaalsed õhkutõusmis- ja hõljumislennud ning seejärel üleminek horisontaallennule, kui propellerite kalle ulatus 15 kraadini (katselendur Floyd Carlson). Hilisematel rototrootori katsetustel, mis toimusid 25. oktoobril 1956 õhus 60 meetri kõrgusel, kui propellerid olid 20 kraadi kallutatud, kaotas seade mehaanilise ebastabiilsuse tõttu kontrolli ja kukkus, samal ajal kui Bell XV-3 oli hävitas ja katselendur Dick Stensbury kukkumise tagajärjel sai ta tõsiseid vigastusi.
Katastroofi tõttu jätkusid rototori edasised lennukatsetused alles 1958. aastal Bell XV-3 teisel eksemplaril. Algul oli sellel kahe labaga propellerid, kuid peagi asendati need kolme labaga. Esmakordselt viidi 18. detsembril 1958 läbi täielik üleminek vertikaalsest lennult horisontaalsele lennule koos sellele järgneva vertikaalse maandumisega, sellel lennul juhtis rototrot katselendur Bill Quinlen. Järgnevatel lendudel suutis seade 1220 meetri kõrgusel saavutada kiiruse 212 km / h. 1962. aastal viidi see seade NASA Langley uurimiskeskusesse edasiseks testimiseks üle. Selles keskuses lendas Bell XV-3 edukalt vertikaalsetes režiimides ja sooritas mittetäielikud üleminekud lennukirežiimile propelleri sammuga 30–40 kraadi.
Samuti katsetati rototorit spetsiaalsel stendil, kus viidi läbi täielik lennurežiimi üleminek. Üleminekul helikopteri lennurežiimilt lennukile lülitati propellereid elektrimootorite ussikäigu abil 90 kraadi. Üleminekuprotsess võttis tavaliselt vaid 15-20 sekundit. Samal ajal suutis Bell XV-3 rototor ülemineku ajal jätkata lendamist propellerite mis tahes vaheasendis. Kokku on see rotrotor sooritanud üle 250 katselennu ja 110 täielikku üleminekut lennurežiimide vahel, olles selle aja jooksul lennanud umbes 450 tundi. Nende lendude ajal saavutati maksimaalne kiirus 290 km / h, samuti kõrgus 3660 meetrit. Tiltrotori katsetused jätkusid 1965. aastal, kuid juba tuuletunnelis. Need katsed katkestati tšilli eraldumise tõttu propelleriga ja Bell XV-3 saadud kahjustuste tõttu.
Õhujõud ja USA armee lootsid seda tüüpi lennukite väljatöötamisele väga suuri lootusi, arvates, et muundurid sobivad kõige paremini luure-, side- ja päästeoperatsioonideks. Bell on loonud mitmeid projekte selliste pöörlevate tiibadega lennukite sõjaliste ja tsiviilmudelite jaoks. Paljudel neist oli kavas paigaldada kaks tiibade alla gondlites asuvat gaasiturbiinmootorit, samas kui maksimaalne kiirus pidi olema umbes 400 km / h.
Rotellil Bell XV-3 oli sama paigutus nagu tavalistel lennukitel. Kõige lihtsam ja sobivam oli paigutus, milles tiivikud asusid tiibade otstes: nende pööramisel muutus tiltrotor kaherootorilise põikhelikopteri sarnaseks. Vertikaalse õhkutõusu ajal pärsiti propellerite voolu, puhudes üle tiiva, mis oli põhjuseks sõukruvide tõukejõu kadumisele ja rototori maksimaalne kiirus oli väikese võimsuse tõttu suhteliselt väike katselennuki suhe.
Väliselt on eksperimentaalne tiltrotor Bell XV-3 monoplaan, millel on üks mootor ja kaks pöörlevat kolme labaga propellerit, samuti väga lihtsa konstruktsiooniga libisev šassii, šassiirada oli 2, 8 meetrit. Samal ajal eristas lennukikere hea aerodünaamilise kujuga. Selle vööris oli suure klaaspinnaga kokpit. Selles kajutis oli piloot, kaaspiloot või vaatleja, samuti kaks reisijat, nende asemel oli võimalik haavatu paigutada kanderaamile koos korrapidajaga. Rototori tiib oli sirge ja selle pindala oli suhteliselt väike, kuna see arvutati nii, et see tekitas tõste ainult reisilennu kiirusel. Tiiva otstes olid väikesed pöörlevate kruvidega gondlid. Tehnilise teenistuse esindajad võivad tiivaotsa ümbrise eemaldada, et pääseda ligi jõuülekande komponentidele. Tiival olid ka sissetõmmatavad klapid ja eleroonid. Sabaüksus oli sama mis tavalistel õhusõidukitel - rooliga, suure vertikaalse sabaga, kiilil oli stabilisaator, mille laius oli 4 meetrit koos liftidega.
Tänu oma disainile oli rotellil Bell XV-3 mitmeid unikaalseid funktsioone. Näiteks puudus ristmootor, mis oli tüüpiline mitme mootoriga lennukitele. Elektrijaama rikke korral viidi Bell XV-3 propellerid automaatselt vertikaalsesse asendisse, mille tagajärjel võis tiltrotor autopöördel laskuda nagu tavaline helikopter või tavaline günekoplaan. Samal ajal paindusid propellerid tõukejõu tekitamiseks ettepoole, kuid horisontaalse lennu ajal tekitas osa tõstukist siiski aparaadi tiib.
Belli inseneride jaoks oli kõige keerulisem valida Bell XV-3 rototori jaoks optimaalse läbimõõduga propellerid. Kogu mõte oli selles, et sõiduki vertikaalseks õhkutõusmiseks oli vaja suure läbimõõduga sõukruvisid, samal ajal kui horisontaallennul oli kasulikum kasutada väikesi sõukruvisid. Lõppkokkuvõttes oli pöördkruvide kompromissläbimõõt 7,6 meetrit. Sellise läbimõõduga kolme labaga sõukruvid asusid tiibade otstes natsides. Kruvihülssidel olid ristuvad vertikaalsed ja horisontaalsed hinged, mis paiknesid pöörlemisteljest 0,44 meetri kaugusel, samuti pöörlemiskompensaatorid. Propelleri rummud olid kaetud tihenditega. Täismetallist liimitud terad olid plaanis ristkülikukujulised ja 20-kraadise geomeetrilise keerdumisega.
Eksperimentaalse Bell XV-3 rototori toiteallikaks oli õhujahutusega radiaalkolbmootor Pratt & Whitney. See oli R-985-AN-1 ja mootori maksimaalne võimsus oli 450 hj. kiirusel 2300 p / min 450 meetri kõrgusel ja õhkutõusmise ajal. Mootor paigaldati kere keskosasse. Elektrijaama ebapiisava võimsuse tõttu piirati maksimumkiirust 280 km / h -ni, kuigi testrootor näitas testide ajal suuremat väärtust. Suurema kiiruse saavutamine oli võimalik, asendades mootori võimsamaga. Eelkõige plaaniti paigaldada kahevõlline GTE Lycoming T-53, mis arendas võimsust 825 hj.
Pärast Bell XV-3 katsete lõpetamist ei loobutud Ameerika Ühendriikides rototori ideest. Pärast teda sündis uus mudel. Uus lennuk oli varustatud juba pöörlevate mootoritega. See sai nimetuse Bell XV-15 ja tegi oma esimese lennu mais 1977. Ja 19. märtsil 1989 tõusis taevasse lendur Bell V-22 Osprey, mis on kasutusel alates 2005. aastast. Ta teenib merejalaväes ja Ameerika Ühendriikide õhuväe erioperatsioonide juhtkonnas. 2016. aasta seisuga on ehitatud rohkem kui 300 seda tüüpi sõidukit ning nende muundurite tarnimine USA relvajõududele jätkub.
Rototori XV-3 lennutehnilised omadused:
Üldmõõtmed: pikkus - 9, 2 m, kõrgus - 4 m, tiivaulatus - 9, 5 m, pöördkruvide läbimõõt - 7, 6 m.
Tühimass - 1907 kg.
Stardimass - 2218 kg.
Elektrijaam on Pratt Whitney R-985-AN-1 teater võimsusega 450 hj.
Maksimaalne kiirus on 290 km / h.
Reisikiirus - 269 km / h.
Praktiline vahemik - 411 km.
Teeninduslagi - 4600 m.
Tõusukiirus on 6,3 m / s.
Meeskond - 1 inimene.
