Bell XV-3 je ameriški eksperimentalni tiltrotor. Prvi polet je opravil 23. avgusta 1955. Prvi prehod iz navpičnega v vodoravni let je bil 18. decembra 1958. Skupno je bilo do leta 1966 opravljenih več kot 250 poskusnih letov, kar je dokazalo temeljno možnost ustvarjanja nagibnega motorja z vrtljivimi vijaki. Preskusi tega letala so bili priznani kot uspešni, zato je bilo odločeno, da se na njegovi podlagi ustvari aparat že z rotacijskimi motorji, kar je privedlo do nastanka nagiba Bell XV-15.
Poskusni Bell XV-3 je imel velik trup, zasnovan za 4 potnike, fiksna krila z razponom 9,54 metra in motor Pratt & Whitney R-985, ki je razvil največjo moč 450 KM. Rotor -propeler, ki je bil nameščen na konzoli vsakega krila, smo s pomočjo elektromotorjev prenesli v želeni položaj: navzgor - za navpični let, naprej - za vodoravni let.
Da bi dobili letalo, ki bi lahko združevalo lastnosti letala in helikopterja, je bilo veliko poskusov ustvariti različne stroje z vrtljivimi krili, vključno z rotacijskimi propelerji, ki so jih na zahodu imenovali tiltrotor, pri nas pa - a helikopter-letalo. Ta letala so bila opremljena z rotacijskimi propelerji velikega premera s tečaji na tečajih in majhno obremenitvijo na pometenem območju, tako kot pri helikopterjih, kar je takšnim strojem omogočilo izvedbo navpičnega vzleta z relativno nizko močjo motorja, nameščenega na njih.
Propelerji z nagibom so se poganjali neposredno iz motorjev, ki so jih lahko namestili v gondole, obračali z propelerji, ali iz motorja / motorjev, ki so bili nameščeni v trupu avtomobila ali v ločenih gonilih, medtem ko so se samo propelerji obračali, ko so prehod na drug model leta. Med vodoravnim letom je bil tiltrotor nadzorovan kot letalo - s pomočjo navadnih letalskih krmilnikov, pri prehodu na navpični let - pa kot helikopter, s pomočjo nadzora splošnega in cikličnega nagiba propelerjev. Predvidevalo se je, da bodo v primeru okvare elektrarne tiltrotorji lahko pristali kot letalo z načrtovanjem in delnim nagibom propelerjev ali, kot helikopter, v načinu samodejnega obračanja.
Nagibni zvonec XV-3
Podjetje Bell že vrsto let izvaja veliko raziskovalnih in eksperimentalnih del na področju ustvarjanja tiltrotorjev, delo v tej smeri sta vodila oblikovalca Arthur Young in Bertrand Kelly, kasneje se jima je pridružil Robert Lichten. Na tekmovanju ameriške vojske leta 1950 za najboljšo zasnovo letal za izvidniške in reševalne službe na frontni liniji je Bell predstavil zasnovo nagiba z vijaki z nagibnim rotorjem. Skupno je komisija obravnavala 17 različnih projektov, od katerih so bili izbrani le 3 projekti letal z vrtljivimi krili, vključno s projektom oblikovalcev podjetja "Bell". Kot rezultat tekmovanja, ki je potekalo leta 1951, so ameriške letalske sile s tem podjetjem podpisale pogodbo za gradnjo dveh poskusnih pretvornikov za poznejša letalska testiranja vozil.
Gradnja prvega Bell tiltrotorja, ki je sprva dobil oznako Bell XH-33, pozneje pa Bell XV-3, se je zavlekla, dela so bila zaključena šele v začetku leta 1955, 10. februarja istega leta pa prvi uradni je potekala predstavitev novosti. 11. avgusta 1955 so bili prvi leti z navpičnim vzletom in lebdenjem, nato pa prehod v vodoravni let, ko je nagib propelerjev dosegel 15 stopinj (testni pilot Floyd Carlson). V kasnejših preskusih tiltrotorja, ki so potekali 25. oktobra 1956 v zraku na nadmorski višini 60 metrov z nagibom propelerjev za 20 stopinj, je naprava zaradi mehanske nestabilnosti izgubila nadzor, padel pa je Bell XV-3 uničen, testni pilot Dick Stensbury pa se je zaradi padca huje poškodoval.
Zaradi nesreče so se nadaljnji letalski preskusi tiltrotorja nadaljevali šele leta 1958 na drugi instanci Bell XV-3. Sprva je imel dvokrilne propelerje, kmalu pa so jih nadomestili tri lopatice. Prvič je bil 18. decembra 1958 izveden popoln prehod z navpičnega leta na vodoravni let z naknadnim navpičnim pristankom, pri tem letu je bil nagibni motor pod nadzorom testnega pilota Bill Quinlena. Na naslednjih letih je naprava lahko dosegla hitrost 212 km / h na nadmorski višini 1220 metrov. Leta 1962 je bila ta enota prenesena za nadaljnja testiranja v raziskovalni center NASA Langley. V tem središču je Bell XV-3 uspešno letel v navpičnih načinih in izvajal nepopolne prehode v letalski način z nagibom propelerja 30-40 stopinj.
Prav tako je bil tiltrotor preizkušen na posebnem stojalu, kjer je bil izveden popoln prehod v način letenja "letalo". Pri prehodu iz načina letenja s helikopterjem na letalski so bili propelerji nagnjeni za 90 stopinj s pomočjo polžastega orodja iz elektromotorjev. Postopek prehoda je običajno trajal le 15-20 sekund. Hkrati je lahko tiltrotor Bell XV-3 med prehodom še naprej letel na katerem koli vmesnem položaju propelerjev. Skupaj je ta tiltrotor opravil več kot 250 preskusnih letov in 110 popolnih prehodov med načini letenja, saj je v tem času letel približno 450 ur. Med temi leti je bila dosežena največja hitrost 290 km / h, pa tudi nadmorska višina 3660 metrov. Tiltrotorski testi so se nadaljevali leta 1965, vendar že v vetrovniku. Ti testi so bili ustavljeni zaradi ločitve gondole z propelerjem in poškodb, ki jih je prejel Bell XV-3.
Letalske sile in ameriška vojska so zelo upale na razvoj tovrstnih letal, saj so menile, da so pretvorniki najbolj primerni za izvidniške, komunikacijske in reševalne operacije. Bell je ustvaril številne projekte za vojaške in civilne modele takšnih letal z rotacijskimi krili. Na številnih od njih so načrtovali namestitev dveh plinskoturbinskih motorjev, nameščenih v gondolah pod krilom, največja hitrost pa naj bi bila okoli 400 km / h.
Tiltrotor Bell XV-3 je imel enako postavitev kot običajna letala. Najbolj enostavna in primerna je bila postavitev, v kateri so bili propelerji nameščeni na koncih kril: ko so jih obrnili, je tiltrotor postal podoben prečnemu helikopterju z dvema rotorjema. Med navpičnim vzletom je bil tok iz propelerjev zaviran in je pihal čez krilo, kar je bil razlog za izgubo propelerjev v potisku, največja hitrost nagiba pa je bila zaradi nizke moči do teže razmeroma majhna razmerje poskusnega letala.
Navzven je eksperimentalni nagib Bell XV-3 monoplan z enim motorjem in dvema rotacijskima propelerjema s tremi rezili, pa tudi z drsnim podvozjem zelo preproste zasnove, tirnica podvozja je bila 2,8 metra. Hkrati je trup letala odlikoval dobre aerodinamične oblike. V premcu je bila pilotska kabina z veliko zasteklitvijo. V tej kabini sta bila pilot, kopilot ali opazovalec, pa tudi dva potnika, namesto njih je bilo možno ranjenika postaviti na nosila z redarjem. Krilo tiltrotorja je bilo ravno in je imelo relativno majhno površino, saj je bilo izračunano, da dvigalo ustvarja le pri potovalni hitrosti. Na koncih krila so bile majhne gondole z vrtljivimi vijaki. Predstavniki tehnične službe bi lahko odstranili plašč konice krila, da bi dobili dostop do komponent menjalnika. Krilo je imelo tudi zložljive lopute in krilce. Repna enota je bila enaka kot pri običajnih letalih - s krmilom, z velikim navpičnim repom, na kobilici je bil stabilizator z razponom 4 metre z dvigali.
Zaradi svoje zasnove je imel nagibnik Bell XV-3 številne edinstvene operativne lastnosti. Na primer, navzkrižnega prenosa, ki je bil značilen za večmotorna letala, ni bilo. V primeru okvare elektrarne so bili propelerji Bell XV-3 samodejno postavljeni v navpični položaj, zaradi česar se je tiltrotor lahko spustil na avtorotacijo kot navaden helikopter ali običajno žiroskop. Hkrati so se propelerji upognili naprej, da bi ustvarili potisk, vendar je med vodoravnim letom del dviga kljub temu ustvaril krilo aparata.
Za inženirje Bell je bila najtežja izbira propelerjev optimalnega premera za nagib Bell XV-3. Bistvo je bilo v tem, da so bili za navpični vzlet vozila potrebni propelerji velikega premera, medtem ko je bilo pri vodoravnem letu bolj donosna uporaba majhnih propelerjev. Konec koncev je bil kompromisni premer stružnih vijakov 7,6 metra. Propelerji s tremi lopaticami tega premera so bili nameščeni v gozdovih na konicah kril. Vijačne puše so imele sekajoče se navpične in vodoravne tečaje, ki se nahajajo na razdalji 0,44 metra od osi vrtenja, ter kompenzatorje nihanja. Pesto propelerja so bile pokrite z oblogami. Kovinsko zlepljena rezila v načrtu so imela pravokotno obliko in geometrijsko zasuk 20 stopinj.
Poskusni tiltrotor Bell XV-3 je poganjal radialno-batni motor z zračnim hlajenjem Pratt & Whitney. Bil je R-985-AN-1, motor pa je imel največjo moč 450 KM. pri 2300 vrt / min na nadmorski višini 450 metrov in med vzletom. Motor je bil nameščen v osrednjem delu trupa. Zaradi premajhne moči elektrarne je bila največja hitrost omejena na 280 km / h, čeprav je tiltrotor med preskusi pokazal večjo vrednost. Večjo hitrost je bilo mogoče doseči z zamenjavo motorja z močnejšim. Zlasti so načrtovali namestitev dvogrednega GTE Lycoming T-53, ki je razvil moč 825 KM.
Po zaključku preskusov Bell XV-3 zamisel o tiltrotorju v ZDA niso opustili. Po njem se je rodil nov model. Novo letalo je bilo opremljeno z že vrtljivimi motorji. Prejel je oznako Bell XV-15 in prvi let poletel maja 1977. 19. marca 1989 je v nebo vzletel tiltrotor Bell V-22 Osprey, ki je v uporabi od leta 2005. Služi v korpusu marincev in poveljstvu za posebne operacije letalskih sil ZDA. Od leta 2016 je bilo izdelanih več kot 300 tovrstnih vozil, dobava teh pretvornikov ameriškim oboroženim silam pa se nadaljuje.
Tehnične značilnosti leta tiltrotorja XV-3:
Skupne mere: dolžina - 9, 2 m, višina - 4 m, razpon kril - 9, 5 m, premer vrtljivih vijakov - 7, 6 m.
Teža praznega vozila - 1907 kg.
Vzletna teža - 2218 kg.
Elektrarna je gledališče Pratt Whitney R-985-AN-1 z močjo 450 KM.
Največja hitrost je 290 km / h.
Potovalna hitrost - 269 km / h.
Praktični doseg - 411 km.
Servisni strop - 4600 m.
Hitrost vzpona je 6,3 m / s.
Posadka - 1 oseba.
