Bell XV-3 on amerikkalainen kokeellinen rototiltti. Hän teki ensimmäisen lentonsa 23. elokuuta 1955. Ensimmäinen siirtymä pystylennosta vaakasuoraan tapahtui 18. joulukuuta 1958. Yhteensä vuoteen 1966 mennessä oli tehty yli 250 koelentoa, mikä osoitti perustavanlaatuisen mahdollisuuden luoda rototiltti pyörivillä ruuveilla. Tämän lentokoneen testit pidettiin onnistuneina, joten päätettiin luoda sen pohjalle laite, jossa oli jo pyörivillä moottoreilla varustettu laite, mikä johti Bell XV-15 -tiltrotorin luomiseen.
Kokeellisessa Bell XV-3:ssa oli suuri runko, joka oli suunniteltu 4 matkustajalle, kiinteät siivet, joiden jänneväli oli 9,54 metriä ja Pratt & Whitney R-985 -moottori, joka kehitti 450 hv:n maksimitehon. Potkurin roottori, joka sijaitsi kunkin siiven konsolissa, siirrettiin vaadittuun asentoon sähkömoottoreilla: ylös - pystysuoraan lentoon, eteenpäin - vaakasuuntaan.
Lentokoneen saamiseksi, joka voisi yhdistää lentokoneen ja helikopterin ominaisuudet, on tehty monia yrityksiä luoda erilaisia roottorialuksia, mukaan lukien pyörivällä ruuveilla varustetut, joita lännessä kutsuttiin tiltrotoriksi ja maassamme helikopteriksi. -lentokone. Nämä lentokoneet varustettiin halkaisijaltaan suurilla pyörivillä potkurilla, joissa oli nivelletyt siivet ja pieni kuormitus pyyhkäisyalueelle, kuten helikopterit, jotka antoivat tällaisille koneille mahdollisuuden suorittaa pystysuora lentoonlähtö suhteellisen pienellä moottorin teholla.
Kokeellisessa Bell XV-3:ssa oli suuri runko, joka oli suunniteltu 4 matkustajalle, kiinteät siivet, joiden jänneväli oli 9,54 metriä ja Pratt & Whitney R-985 -moottori, joka kehitti 450 hv:n maksimitehon. Potkurin roottori, joka sijaitsi kunkin siiven konsolissa, siirrettiin vaadittuun asentoon sähkömoottoreilla: ylös - pystysuoraan lentoon, eteenpäin - vaakasuuntaan.
Lentokoneen saamiseksi, joka voisi yhdistää lentokoneen ja helikopterin ominaisuudet, on tehty monia yrityksiä luoda erilaisia roottorialuksia, mukaan lukien pyörivällä ruuveilla varustetut, joita lännessä kutsuttiin tiltrotoriksi ja maassamme helikopteriksi. -lentokone. Nämä lentokoneet varustettiin halkaisijaltaan suurilla pyörivillä potkurilla, joissa oli nivelletyt siivet ja pieni kuormitus pyyhkäisyalueelle, kuten helikopterit, jotka antoivat tällaisille koneille mahdollisuuden suorittaa pystysuora lentoonlähtö suhteellisen pienellä moottorin teholla.
Roottoripotkurit ajettiin suoraan moottoreista, jotka voitiin asentaa potkureiden kanssa pyöriviin koneisiin, tai moottorista/moottoreista, jotka sijaitsivat koneen rungossa tai erillisissä gondoleissa vaihdettaessa toiseen lentomalliin, vain potkurit pyöritettiin. Vaakalennon aikana rototilttiä ohjattiin lentokoneen tapaan - tavallisten lentokoneiden ohjaimien avulla ja pystylennolle siirtymisen aikana - kuten helikopteria, ohjaamalla potkureiden yleistä ja syklistä nousua. Oletettiin, että roottoritiltti pystyy voimalaitoksen toimintahäiriön sattuessa laskeutumaan lentokoneeseen suunnitellun ja osittaisen potkureiden kallistuksen kanssa tai helikopterin tapaan autorotaatiotilassa.
Muunnoskello XV-3
Bell on useiden vuosien ajan tehnyt suuren määrän tutkimusta ja kokeellista työtä rototilttien suunnittelun alalla. Työtä tähän suuntaan johtivat suunnittelijat Arthur Young ja Bertrand Kelly, johon myöhemmin liittyi Robert Lichten. Yhdysvaltain armeijan vuonna 1950 järjestämässä kilpailussa etulinjan tiedustelu- ja pelastuspalveluun suunnitellun lentokoneen parhaasta suunnittelusta Bell esitteli rototilttiprojektin pyörivillä ruuveilla. Kaiken kaikkiaan komissio käsitteli 17 erilaista projektia, joista valittiin vain 3 roottoriprojektia, mukaan lukien Bellin suunnittelijoiden suunnittelu. Vuonna 1951 järjestetyn kilpailun tuloksena Yhdysvaltain ilmavoimat allekirjoittivat sopimuksen tämän yrityksen kanssa kahden kokeellisen muunnoskoneen rakentamisesta ajoneuvojen myöhempiä lentotestejä varten.
Ensimmäisen Bell-roottorin, joka sai alun perin merkinnän Bell XH-33 ja myöhemmin Bell XV-3, rakentaminen viivästyi, työ valmistui vasta vuoden 1955 alussa ja jo saman vuoden helmikuun 10. päivänä uutuuden ensimmäinen virallinen esittely pidettiin. 11. elokuuta 1955 suoritettiin ensimmäiset pystysuorat nousu- ja leijumislennot ja sitten siirtymät vaakatasoon, kun potkurien kaltevuus saavutti 15 astetta (koelentäjä Floyd Carlson). Roottoritiltin myöhemmissä testeissä, jotka suoritettiin 25. lokakuuta 1956 ilmassa 60 metrin korkeudessa potkurit kallistettuina 20 astetta, laite menetti hallinnan mekaanisen epävakauden vuoksi ja putosi, kun taas Bell XV-3 tuhoutui. , ja koelentäjä Dick Stansbury kärsi vakavia vammoja putoamisen seurauksena.
Muunnoskello XV-3
Bell on useiden vuosien ajan tehnyt suuren määrän tutkimusta ja kokeellista työtä rototilttien suunnittelun alalla. Työtä tähän suuntaan johtivat suunnittelijat Arthur Young ja Bertrand Kelly, johon myöhemmin liittyi Robert Lichten. Yhdysvaltain armeijan vuonna 1950 järjestämässä kilpailussa etulinjan tiedustelu- ja pelastuspalveluun suunnitellun lentokoneen parhaasta suunnittelusta Bell esitteli rototilttiprojektin pyörivillä ruuveilla. Kaiken kaikkiaan komissio käsitteli 17 erilaista projektia, joista valittiin vain 3 roottoriprojektia, mukaan lukien Bellin suunnittelijoiden suunnittelu. Vuonna 1951 järjestetyn kilpailun tuloksena Yhdysvaltain ilmavoimat allekirjoittivat sopimuksen tämän yrityksen kanssa kahden kokeellisen muunnoskoneen rakentamisesta ajoneuvojen myöhempiä lentotestejä varten.
Ensimmäisen Bell-roottorin, joka sai alun perin merkinnän Bell XH-33 ja myöhemmin Bell XV-3, rakentaminen viivästyi, työ valmistui vasta vuoden 1955 alussa ja jo saman vuoden helmikuun 10. päivänä uutuuden ensimmäinen virallinen esittely pidettiin. 11. elokuuta 1955 suoritettiin ensimmäiset pystysuorat nousu- ja leijumislennot ja sitten siirtymät vaakatasoon, kun potkurien kaltevuus saavutti 15 astetta (koelentäjä Floyd Carlson). Roottoritiltin myöhemmissä testeissä, jotka suoritettiin 25. lokakuuta 1956 ilmassa 60 metrin korkeudessa potkurit kallistettuina 20 astetta, laite menetti hallinnan mekaanisen epävakauden vuoksi ja putosi, kun taas Bell XV-3 tuhoutui. , ja koelentäjä Dick Stansbury kärsi vakavia vammoja putoamisen seurauksena.
Katastrofin johdosta rototiltin lisälentokoneita jatkettiin vasta vuonna 1958 Bell XV-3:n toisella kopiolla. Aluksi siinä oli kaksilapaiset potkurit, mutta pian ne korvattiin kolmilapaisilla. Ensimmäistä kertaa täydellinen siirtyminen pystysuorasta lennosta vaakasuuntaiseen lennosta, jota seurasi pystysuora lasku, suoritettiin 18. joulukuuta 1958, tällä lennolla koelentäjä Bill Quinlen ohjasi rototilttiä. Seuraavilla lennoilla laite pystyi kehittämään 212 km / h nopeuden 1220 metrin korkeudessa. Vuonna 1962 tämä laite siirrettiin lisätestausta varten NASA Langley Research Centeriin. Tässä keskustassa Bell XV-3 lensi onnistuneesti pystysuunnassa ja suoritti osittaisia siirtymiä lentokonetilaan potkureiden ollessa kallistettuina 30-40 astetta.
Myös rototiltti testattiin erityisellä telineellä, jolla suoritettiin täydellinen siirtyminen "lentokoneen" lentotilaan. Helikopterilentotilasta lentokonetilaan vaihdettaessa potkurit kallistuivat 90 astetta sähkömoottoreiden kierukkavaihteen avulla. Siirtymäprosessi kesti yleensä vain 15-20 sekuntia. Samanaikaisesti Bell XV-3 rototiltti pystyi jatkamaan lentämistä missä tahansa potkureiden väliasennossa siirtymän aikana. Kaiken kaikkiaan tämä rototiltti suoritti yli 250 koelentoa ja 110 täydellistä vaihtoa lentotilojen välillä lentäen tänä aikana noin 450 tuntia. Näiden lentojen aikana saavutettiin maksiminopeus 290 km/h sekä lentokorkeus 3660 metriä. Roottoritiltin testit jatkuivat vuonna 1965, mutta jo tuulitunnelissa. Nämä testit keskeytettiin potkurin gondolin irtoamisen ja Bell XV-3:n saamien vaurioiden vuoksi.
Ilmavoimilla ja Yhdysvaltain armeijalla oli erittäin suuria toiveita tämäntyyppisten lentokoneiden kehittämisestä, koska he uskoivat, että muuntokoneet soveltuvat parhaiten tiedustelu-, viestintä- ja pelastusoperaatioihin. Bell on luonut useita projekteja tällaisten pyöriväsiipisten lentokoneiden sekä sotilas- että siviilimalleille. Useisiin niistä suunniteltiin asentaa kaksi kaasuturbiinimoottoria, jotka sijaitsevat siiven alla olevissa koneissa, kun taas enimmäisnopeuden piti olla noin 400 km / h.
Myös rototiltti testattiin erityisellä telineellä, jolla suoritettiin täydellinen siirtyminen "lentokoneen" lentotilaan. Helikopterilentotilasta lentokonetilaan vaihdettaessa potkurit kallistuivat 90 astetta sähkömoottoreiden kierukkavaihteen avulla. Siirtymäprosessi kesti yleensä vain 15-20 sekuntia. Samanaikaisesti Bell XV-3 rototiltti pystyi jatkamaan lentämistä missä tahansa potkureiden väliasennossa siirtymän aikana. Kaiken kaikkiaan tämä rototiltti suoritti yli 250 koelentoa ja 110 täydellistä vaihtoa lentotilojen välillä lentäen tänä aikana noin 450 tuntia. Näiden lentojen aikana saavutettiin maksiminopeus 290 km/h sekä lentokorkeus 3660 metriä. Roottoritiltin testit jatkuivat vuonna 1965, mutta jo tuulitunnelissa. Nämä testit keskeytettiin potkurin gondolin irtoamisen ja Bell XV-3:n saamien vaurioiden vuoksi.
Ilmavoimilla ja Yhdysvaltain armeijalla oli erittäin suuria toiveita tämäntyyppisten lentokoneiden kehittämisestä, koska he uskoivat, että muuntokoneet soveltuvat parhaiten tiedustelu-, viestintä- ja pelastusoperaatioihin. Bell on luonut useita projekteja tällaisten pyöriväsiipisten lentokoneiden sekä sotilas- että siviilimalleille. Useisiin niistä suunniteltiin asentaa kaksi kaasuturbiinimoottoria, jotka sijaitsevat siiven alla olevissa koneissa, kun taas enimmäisnopeuden piti olla noin 400 km / h.
Bell XV-3 rototiltti oli rakenteeltaan sama kuin perinteiset lentokoneet. Yksinkertaisimmaksi ja sopivimmaksi tunnustettiin asettelu, jossa ruuvit sijaitsivat siipien päissä: kun niitä käännettiin, rototiltistä tuli kuin kaksiroottorinen poikittaishelikopteri. Pystysuoraan nousua suoritettaessa virtaus potkureista hidastui puhaltaen siipeä, mikä aiheutti potkurin työntövoiman menetyksen, ja rototiltin maksiminopeus oli suhteellisen alhainen koekoneen alhaisen tehonsyötön vuoksi.
Ulkoisesti Bell XV-3 kokeellinen rototiltti on yksitaso, jossa on yksi moottori ja kaksi pyörivää kolmilapaista potkuria sekä hyvin yksinkertaisen rakenteen omaava liukuteline, alustarata oli 2,8 metriä. Samaan aikaan lentokoneen runko erottui hyvistä aerodynaamisista muodoista. Sen keulassa oli hytti, jossa oli suuri lasialue. Tässä hytissä oli lentäjä, perämies tai tarkkailija sekä kaksi matkustajaa, joiden sijaan haavoittuneen miehen voitiin laittaa paarille järjestyksenvalvojan kanssa. Roottorin siipi oli suora ja sen pinta-ala oli suhteellisen pieni, koska se oli suunniteltu luomaan nostovoimaa vain matkalentonopeudella. Siiven päissä oli pieniä nalleja pyörivillä ruuveilla. Teknisten palvelujen edustajat voisivat poistaa siiven nokan ihon päästäkseen käsiksi voimansiirtoelementteihin. Siivessä oli myös sisäänvedettävät läpät ja siivekkeet. Häntäyksikkö oli sama kuin tavanomaisissa lentokoneissa - peräsimellä, suurella pystysuoralla pyrstöllä, kölissä oli stabilointilaite, jonka jänneväli oli 4 metriä hisseillä.
Suunnittelunsa ansiosta Bell XV-3 -rototiltillä oli käytössä useita ainutlaatuisia ominaisuuksia. Esimerkiksi monimoottorisille lentokoneille tyypillinen ristivaihteisto puuttui siitä. Voimalaitoksen vian sattuessa Bell XV-3 -potkurit nostettiin automaattisesti pystyasentoon, minkä seurauksena rototiltti pystyi laskeutumaan autorotaatiolla kuten tavallinen helikopteri tai perinteinen gyrokone. Tässä tapauksessa potkurit kallistuivat eteenpäin synnyttämään työntövoimaa, mutta vaakasuorassa lennossa osan nostosta syntyi silti laitteen siipi.
Ulkoisesti Bell XV-3 kokeellinen rototiltti on yksitaso, jossa on yksi moottori ja kaksi pyörivää kolmilapaista potkuria sekä hyvin yksinkertaisen rakenteen omaava liukuteline, alustarata oli 2,8 metriä. Samaan aikaan lentokoneen runko erottui hyvistä aerodynaamisista muodoista. Sen keulassa oli hytti, jossa oli suuri lasialue. Tässä hytissä oli lentäjä, perämies tai tarkkailija sekä kaksi matkustajaa, joiden sijaan haavoittuneen miehen voitiin laittaa paarille järjestyksenvalvojan kanssa. Roottorin siipi oli suora ja sen pinta-ala oli suhteellisen pieni, koska se oli suunniteltu luomaan nostovoimaa vain matkalentonopeudella. Siiven päissä oli pieniä nalleja pyörivillä ruuveilla. Teknisten palvelujen edustajat voisivat poistaa siiven nokan ihon päästäkseen käsiksi voimansiirtoelementteihin. Siivessä oli myös sisäänvedettävät läpät ja siivekkeet. Häntäyksikkö oli sama kuin tavanomaisissa lentokoneissa - peräsimellä, suurella pystysuoralla pyrstöllä, kölissä oli stabilointilaite, jonka jänneväli oli 4 metriä hisseillä.
Suunnittelunsa ansiosta Bell XV-3 -rototiltillä oli käytössä useita ainutlaatuisia ominaisuuksia. Esimerkiksi monimoottorisille lentokoneille tyypillinen ristivaihteisto puuttui siitä. Voimalaitoksen vian sattuessa Bell XV-3 -potkurit nostettiin automaattisesti pystyasentoon, minkä seurauksena rototiltti pystyi laskeutumaan autorotaatiolla kuten tavallinen helikopteri tai perinteinen gyrokone. Tässä tapauksessa potkurit kallistuivat eteenpäin synnyttämään työntövoimaa, mutta vaakasuorassa lennossa osan nostosta syntyi silti laitteen siipi.
Suurin osa Bell-insinöörien vaikeuksista koski Bell XV-3 -roottorin optimaalisen halkaisijan omaavien potkurien valintaa. Asia oli, että laitteen pystysuoraan nousuun tarvittiin halkaisijaltaan suuria potkureita, kun taas vaakalennolla oli kannattavampaa käyttää pieniä potkureita. Lopulta kiertoruuvien kompromissihalkaisija tunnistettiin - 7,6 metriä. Tämän halkaisijan omaavat kolmilapaiset potkurit sijaitsivat gondoleissa siiven päissä. Ruuviholkeissa oli 0,44 metrin etäisyydellä pyörimisakselista risteävät pysty- ja vaakasuorat saranat sekä heilahduskompensaattorit. Ruuvien holkit peitettiin suojuksilla. Täysmetallisten liimattujen terien muoto oli suorakaiteen muotoinen ja geometrinen 20 asteen kierre.
Voimalaitoksena kokeellisella rototiltillä käytettiin Bell XV-3 ilmailu Pratt & Whitney ilmajäähdytteinen radiaalimäntämoottori. Se oli R-985-AN-1 malli, jonka moottori kehitti maksimitehon 450 hv. 2300 rpm 450 metrin korkeudessa ja lentoonlähdön aikana. Moottori asennettiin rungon keskiosaan. Voimalaitoksen riittämättömästä tehosta johtuen suurin nopeus rajoitettiin 280 km/h:iin, vaikka rototiltti osoitti korkeampaa arvoa testeissä. Suurempi nopeus oli mahdollista vaihtamalla moottori tehokkaampaan. Erityisesti suunniteltiin asentaa kaksiakselinen GTE Lycoming T-53, joka kehitti 825 hv:n tehon.
Bell XV-3 -testien valmistumisen jälkeen rototiltin ideaa ei hylätty Yhdysvalloissa. Hänen jälkeensä syntyi uusi malli. Uusi lentokone oli varustettu jo pyörivillä moottoreilla. Se sai nimen Bell XV-15 ja teki ensimmäisen lentonsa toukokuussa 1977. Ja 19. maaliskuuta 1989 Bell V-22 Osprey -rototiltti, joka on ollut käytössä vuodesta 2005, nousi taivaalle. Hän palvelee merijalkaväessä ja Yhdysvaltain ilmavoimien erikoisoperaatioiden komennossa. Vuoden 2016 tietojen mukaan tämän tyyppisiä ajoneuvoja rakennettiin yhteensä yli 300, ja näiden rototilttilentokoneiden toimitukset Yhdysvaltain asevoimille jatkuvat edelleen.
Voimalaitoksena kokeellisella rototiltillä käytettiin Bell XV-3 ilmailu Pratt & Whitney ilmajäähdytteinen radiaalimäntämoottori. Se oli R-985-AN-1 malli, jonka moottori kehitti maksimitehon 450 hv. 2300 rpm 450 metrin korkeudessa ja lentoonlähdön aikana. Moottori asennettiin rungon keskiosaan. Voimalaitoksen riittämättömästä tehosta johtuen suurin nopeus rajoitettiin 280 km/h:iin, vaikka rototiltti osoitti korkeampaa arvoa testeissä. Suurempi nopeus oli mahdollista vaihtamalla moottori tehokkaampaan. Erityisesti suunniteltiin asentaa kaksiakselinen GTE Lycoming T-53, joka kehitti 825 hv:n tehon.
Bell XV-3 -testien valmistumisen jälkeen rototiltin ideaa ei hylätty Yhdysvalloissa. Hänen jälkeensä syntyi uusi malli. Uusi lentokone oli varustettu jo pyörivillä moottoreilla. Se sai nimen Bell XV-15 ja teki ensimmäisen lentonsa toukokuussa 1977. Ja 19. maaliskuuta 1989 Bell V-22 Osprey -rototiltti, joka on ollut käytössä vuodesta 2005, nousi taivaalle. Hän palvelee merijalkaväessä ja Yhdysvaltain ilmavoimien erikoisoperaatioiden komennossa. Vuoden 2016 tietojen mukaan tämän tyyppisiä ajoneuvoja rakennettiin yhteensä yli 300, ja näiden rototilttilentokoneiden toimitukset Yhdysvaltain asevoimille jatkuvat edelleen.
Lentosuorituskyky rototiltti XV-3:
Kokonaismitat: pituus - 9,2 m, korkeus - 4 m, siipien kärkiväli - 9,5 m, kääntöruuvien halkaisija - 7,6 m.
Paino tyhjänä - 1907 kg.
Lähtöpaino - 2218 kg.
Voimalaitos on Pratt Whitney R-985-AN-1 TVD, jonka teho on HP 450.
Suurin nopeus on 290 km / h.
Matkanopeus - 269 km / h.
Käytännön toimintasäde - 411 km.
Käytännön katto - 4600 m.
Nousunopeus - 6,3 m/s.
Miehistö - 1 henkilö.
Tietolähteet:
http://www.dogswar.ru/oryjeinaia-ekzotika/aviaciia/4337-eksperimentalnyi-sam.html
http://www.k2x2.info/transport_i_aviacija/amerikanskie_samolety_vertikalnogo_vzleta/p2.php
http://www.popmech.ru/technologies/14617-samolet-vertolet-effektnyy-eksperiment/#full
Materiaalit avoimista lähteistä