Bell XV-3 ir amerikāņu eksperimentālais rotors. Pirmo lidojumu tā veica 1955. gada 23. augustā. Pirmā pāreja no vertikālā uz horizontālo lidojumu bija 1958. gada 18. decembrī. Kopumā līdz 1966. gadam tika pabeigti vairāk nekā 250 testa lidojumi, kas pierādīja fundamentālu iespēju izveidot rotatoru ar rotējošām skrūvēm. Šīs lidmašīnas testi tika atzīti par veiksmīgiem, tāpēc tika nolemts uz tā pamata izveidot aparātu jau ar rotējošiem dzinējiem, kā rezultātā tika izveidots rotors Bell XV-15.
Eksperimentālajam Bell XV-3 bija liela fizelāža, kas paredzēta 4 pasažieriem, fiksēti spārni ar 9,54 metru laidumu un Pratt & Whitney R-985 dzinējs, kura maksimālā jauda bija 450 ZS. Rotora dzenskrūve, kas atradās uz katra spārna konsoles, ar elektromotoru palīdzību tika pārvietota vajadzīgajā pozīcijā: uz augšu - vertikālajam lidojumam, uz priekšu - horizontālajam lidojumam.
Lai iegūtu lidmašīnu, kas varētu apvienot lidmašīnas un helikoptera īpašības, tika mēģināts izveidot dažādas rotējošu spārnu mašīnas, ieskaitot rotējošos dzenskrūves, kuras rietumos sauca par tiltrotoru, bet mūsu valstī - helikopters-lidmašīna. Šīs lidmašīnas, piemēram, helikopteros, bija aprīkotas ar liela diametra rotējošiem dzenskrūvēm ar šarnīrveida lāpstiņām un nelielu slodzi uz noslaucīto zonu, kas nodrošināja šādām mašīnām iespēju veikt vertikālu pacelšanos ar salīdzinoši mazu dzinēja jaudu..
Tiltrotoru dzenskrūves tika darbinātas tieši no dzinējiem, kurus varēja uzstādīt skrūvēm, pagriežoties kopā ar dzenskrūvēm, vai no dzinēja / dzinējiem, kas atradās automašīnas fizelāžā vai atsevišķos riteņos, savukārt, kad dzenskrūves pagriezās, kad pārslēgšanās uz citu lidojuma modeli. Horizontālā lidojuma laikā rototoru vadīja kā lidmašīnu - ar parastu gaisa kuģa vadības ierīci, un, pārslēdzoties uz vertikālu lidojumu - kā helikopteru, kontrolējot dzenskrūves vispārējo un ciklisko soli. Tika pieņemts, ka spēkstacijas darbības traucējumu gadījumā rototori varēs nolaisties kā lidmašīna ar propelleru plānošanu un daļēju slīpumu vai, piemēram, helikopters, autorotācijas režīmā.
Tiltrotor Bell XV-3
Uzņēmums Bell daudzus gadus ir veicis lielu pētījumu un eksperimentālo darbu rototoru radīšanas jomā, darbu šajā virzienā vadīja dizaineri Artūrs Jangs un Bertrāns Kellijs, vēlāk viņiem pievienojās Roberts Lihtens. 1950. gada Amerikas armijas konkursā par labāko lidmašīnas dizainu priekšējās līnijas izlūkošanai un glābšanas dienestiem Bels prezentēja rototora dizainu ar slīpā rotora dzenskrūvēm. Kopumā komisija izskatīja 17 dažādus projektus, no kuriem tika atlasīti tikai 3 rotējošo spārnu lidmašīnu projekti, ieskaitot uzņēmuma "Bell" dizaineru projektu. 1951. gadā notikušā konkursa rezultātā ASV gaisa spēki ar šo uzņēmumu noslēdza līgumu par divu eksperimentālo pārveidotāju būvēšanu turpmākiem transportlīdzekļu lidojuma testiem.
Pirmā Bell rototora, kas sākotnēji saņēma apzīmējumu Bell XH-33, un vēlāk Bell XV-3, būvniecība tika aizkavēta, darbi tika pabeigti tikai 1955. gada sākumā, un tā paša gada 10. februārī pirmā amatpersona notika jaunuma demonstrācija. 1955. gada 11. augustā notika pirmie vertikālie pacelšanās un lidojošie lidojumi, un pēc tam pāreja uz horizontālo lidojumu, kad dzenskrūves sasvērās līdz 15 grādiem (testa pilots Floids Karlsons). Turpmākajos rototora testos, kas notika 1956. gada 25. oktobrī gaisā 60 metru augstumā ar dzenskrūvēm, kas bija pagriezti par 20 grādiem, ierīce zaudēja kontroli mehāniskās nestabilitātes dēļ un nokrita, savukārt Bell XV-3 iznīcināja, un izmēģinājuma pilots Diks Stensberijs kritiena rezultātā tika nopietni ievainots.
Katastrofas dēļ turpmāki rototora lidojuma testi turpinājās tikai 1958. gadā Bell XV-3 otrajā instancē. Sākumā tam bija divu lāpstiņu dzenskrūves, bet drīz tās tika nomainītas pret trīs asmeņiem. Pirmo reizi pilnīga pāreja no vertikālā lidojuma uz horizontālo lidojumu ar sekojošu vertikālu nosēšanos tika veikta 1958. gada 18. decembrī, šajā lidojumā rototoru vadīja testa pilots Bils Kvinlens. Turpmākajos lidojumos ierīce spēja sasniegt ātrumu 212 km / h 1220 metru augstumā. 1962. gadā šī vienība tika nodota tālākai pārbaudei NASA Langley pētniecības centrā. Šajā centrā Bell XV-3 veiksmīgi lidoja vertikālos režīmos un veica nepilnīgas pārejas lidmašīnas režīmā ar dzenskrūves soli 30-40 grādi.
Tiltrotors tika pārbaudīts arī uz īpaša stenda, kur tika veikta pilnīga pāreja uz "lidmašīnas" lidojuma režīmu. Pārslēdzoties no helikoptera lidojuma režīma uz lidmašīnu, dzenskrūves tika sasvērtas par 90 grādiem, izmantojot elektromotoru tārpu pārnesumu. Pārejas process parasti aizņēma tikai 15-20 sekundes. Tajā pašā laikā rotors Bell XV-3 spēja turpināt lidošanu jebkurā dzenskrūves starpposmā pārejas laikā. Kopumā šis rototors ir veicis vairāk nekā 250 testa lidojumus un 110 pilnas pārejas starp lidojuma režīmiem, šajā laikā lidojot aptuveni 450 stundas. Šo lidojumu laikā tika sasniegts maksimālais ātrums 290 km / h, kā arī 3660 metru augstums. Tiltrotoru testi turpinājās 1965. gadā, bet jau vēja tunelī. Šie testi tika pārtraukti, pateicoties atdalīšanai no propellera ar propelleri un bojājumiem, ko saņēma Bell XV-3.
Gaisa spēki un ASV armija lika ļoti lielas cerības uz šāda tipa lidmašīnu attīstību, uzskatot, ka pārveidotāji vislabāk piemēroti izlūkošanai, sakaru un glābšanas operācijām. Bell ir radījis vairākus projektus gan rotējošo spārnu lidmašīnu militārajiem, gan civilajiem modeļiem. Vairākos no tiem bija paredzēts uzstādīt divus gāzturbīnu dzinējus, kas izvietoti gondolās zem spārna, bet maksimālais ātrums bija paredzēts aptuveni 400 km / h.
Tiltrotorim Bell XV-3 bija tāds pats izkārtojums kā parastajiem lidaparātiem. Vienkāršākais un piemērotākais bija izkārtojums, kurā dzenskrūves atradās spārnu galos: pagriežot, rototors kļuva līdzīgs divu rotoru šķērsvirziena helikopteram. Vertikālās pacelšanās laikā plūsma no dzenskrūvēm tika kavēta, pūšot pār spārnu, kas bija iemesls dzenskrūvju zudumam vilces vilcienā, un rototora maksimālais ātrums bija salīdzinoši neliels, ņemot vērā mazo jaudu un svaru Eksperimentālo lidmašīnu attiecība.
Ārēji eksperimentālais Bell XV-3 rototors ir monoplāns ar vienu dzinēju un diviem rotējošiem trīs asmeņu dzenskrūvēm, kā arī ļoti vienkāršas konstrukcijas šasija, šasijas sliežu ceļš bija 2, 8 metri. Tajā pašā laikā lidmašīnas fizelāža izcēlās ar labām aerodinamiskām formām. Tās priekšgalā bija kabīne ar lielu stiklojuma laukumu. Šajā kajītē atradās pilots, otrais pilots vai novērotājs, kā arī divi pasažieri, viņu vietā bija iespējams ievietot ievainoto cilvēku uz nestuvēm ar kārtībnieku. Rototora spārns bija taisns un tam bija salīdzinoši neliela platība, jo tika aprēķināts, ka tas rada pacēlumu tikai ar kreisēšanas lidojuma ātrumu. Spārna galos bija nelielas gondolas ar rotējošām skrūvēm. Tehniskā dienesta pārstāvji spārnu galu apvalku varētu noņemt, lai piekļūtu transmisijas komponentiem. Spārnam bija arī ievelkami atloki un eileri. Astes vienība bija tāda pati kā parastajām lidmašīnām - ar stūri, ar lielu vertikālu asti, uz ķīļa atradās stabilizators ar 4 metru laidumu ar liftiem.
Pateicoties savam dizainam, Bell XV-3 rototorim bija vairākas unikālas darbības iezīmes. Piemēram, nebija daudzdzinēju lidmašīnām raksturīgās šķērseniskās transmisijas. Elektrostacijas atteices gadījumā Bell XV-3 dzenskrūves automātiski tika novietotas vertikālā stāvoklī, kā rezultātā tiltrotors varēja nolaisties uz automātiskās rotācijas kā parasts helikopters vai parasts giproplāns. Tajā pašā laikā dzenskrūves noliecās uz priekšu, lai radītu vilci, tomēr horizontālā lidojuma laikā daļu pacēlāja tomēr izveidoja aparāta spārns.
Visgrūtāk Bell inženieriem bija izvēlēties optimālā diametra dzenskrūves rotējošajam Bell XV-3. Visa būtība bija tāda, ka transportlīdzekļa vertikālai pacelšanai bija nepieciešami liela diametra dzenskrūves, savukārt horizontālā lidojumā izdevīgāk bija izmantot mazos dzenskrūves. Galu galā pagrieziena skrūvju kompromisa diametrs bija 7,6 metri. Trīs lāpstiņu dzenskrūves ar šādu diametru atradās spārnu galos. Skrūvju uzmavām bija krustojošās vertikālās un horizontālās eņģes, kas atrodas 0,44 metru attālumā no rotācijas ass, kā arī šūpošanās kompensatori. Dzenskrūves rumbas bija pārklātas ar apšuvumu. Metāla līmētajiem asmeņiem plānā bija taisnstūra forma un ģeometrisks pagrieziens 20 grādu leņķī.
Eksperimentālo Bell XV-3 rototoru darbināja Pratt & Whitney radiālais virzuļdzinējs. Tas bija R-985-AN-1, un motora maksimālā jauda bija 450 ZS. pie 2300 apgr./min 450 metru augstumā un pacelšanās laikā. Dzinējs tika uzstādīts fizelāžas centrālajā daļā. Elektrostacijas nepietiekamās jaudas dēļ maksimālais ātrums tika ierobežots līdz 280 km / h, lai gan testu laikā rotors parādīja lielāku vērtību. Lielāka ātruma sasniegšana bija iespējama, aizstājot dzinēju ar jaudīgāku. Jo īpaši tika plānots uzstādīt divu vārpstas GTE Lycoming T-53, kas attīstīja 825 ZS jaudu.
Pēc Bell XV-3 testu pabeigšanas Amerikas Savienotajās Valstīs netika atmesta ideja par rototoru. Pēc viņa piedzima jauns modelis. Jaunā lidmašīna bija aprīkota ar jau rotējošiem dzinējiem. Tas saņēma apzīmējumu Bell XV-15 un savu pirmo lidojumu veica 1977. gada maijā. Un 1989. gada 19. martā debesīs pacēlās rotors Bell V-22 Osprey, kas tiek izmantots kopš 2005. gada. Viņš kalpo Jūras korpusā un ASV Gaisa spēku īpašo operāciju pavēlniecībā. Kopš 2016. gada ir uzbūvēti vairāk nekā 300 šāda veida transportlīdzekļi, un šo pārveidotāju piegāde ASV bruņotajiem spēkiem turpinās.
XV-3 rototora lidojuma tehniskās īpašības:
Kopējie izmēri: garums - 9, 2 m, augstums - 4 m, spārnu platums - 9, 5 m, rotējošo skrūvju diametrs - 7, 6 m.
Tukšs svars - 1907 kg.
Pacelšanās svars - 2218 kg.
Elektrostacija ir Pratt Whitney R-985-AN-1 teātris ar jaudu 450 ZS.
Maksimālais ātrums ir 290 km / h.
Kruīza ātrums - 269 km / h.
Praktiskais diapazons - 411 km.
Servisa griesti - 4600 m.
Kāpšanas ātrums ir 6,3 m / s.
Apkalpe - 1 persona.
