Bell XV-3 adalah tiltrotor eksperimental Amerika. Itu melakukan penerbangan pertamanya pada 23 Agustus 1955. Transisi pertama dari penerbangan vertikal ke horizontal terjadi pada 18 Desember 1958. Secara total, lebih dari 250 penerbangan uji diselesaikan pada tahun 1966, yang membuktikan kemungkinan mendasar untuk membuat tiltrotor dengan sekrup putar. Pengujian pesawat ini diakui berhasil, sehingga diputuskan untuk membuat peralatan dengan mesin putar atas dasar itu, yang mengarah pada pembuatan tiltrotor Bell XV-15.
Bell XV-3 eksperimental memiliki badan pesawat besar yang dirancang untuk 4 penumpang, sayap tetap dengan rentang 9,54 meter dan mesin Pratt & Whitney R-985, yang mengembangkan daya maksimum 450 hp. Baling-baling rotor, yang terletak di konsol setiap sayap, dipindahkan ke posisi yang diperlukan dengan bantuan motor listrik: ke atas - untuk penerbangan vertikal, maju - untuk penerbangan horizontal.
Untuk mendapatkan pesawat yang dapat menggabungkan fitur-fitur pesawat terbang dan helikopter, banyak upaya dilakukan untuk membuat berbagai mesin sayap putar, termasuk baling-baling putar, yang di barat disebut tiltrotor, dan di negara kita - a helikopter-pesawat. Pesawat-pesawat ini dilengkapi dengan baling-baling putar berdiameter besar dengan bilah berengsel dan beban kecil di area yang disapu, seperti di helikopter, yang memberi mesin tersebut kemampuan untuk melakukan lepas landas vertikal dengan daya mesin yang dipasang di atasnya relatif rendah..
Baling-baling tiltrotor digerakkan langsung dari mesin, yang dapat dipasang di nacelles, berputar dengan baling-baling, atau dari mesin / mesin, yang terletak di badan mobil atau di nacelles terpisah, sedangkan hanya baling-baling yang diputar ketika beralih ke model penerbangan lain. Selama penerbangan horizontal, tiltrotor dikendalikan seperti pesawat terbang - dengan bantuan kontrol pesawat biasa, dan ketika beralih ke penerbangan vertikal - seperti helikopter, dengan bantuan mengendalikan pitch umum dan siklik dari baling-baling. Diasumsikan bahwa jika terjadi kerusakan pembangkit listrik, tiltrotor akan dapat mendarat seperti pesawat terbang dengan perencanaan dan kemiringan sebagian baling-baling, atau, seperti helikopter, dalam mode autorotasi.
Bel Miring XV-3
Selama bertahun-tahun, perusahaan Bell telah melakukan sejumlah besar penelitian dan pekerjaan eksperimental di bidang pembuatan tiltrotor, pekerjaan ke arah ini dipimpin oleh desainer Arthur Young dan Bertrand Kelly, kemudian Robert Lichten bergabung dengan mereka. Pada kompetisi Angkatan Darat Amerika 1950 untuk desain pesawat terbaik untuk layanan pengintaian dan penyelamatan garis depan, Bell mempresentasikan desain tiltrotor dengan baling-baling rotor miring. Secara total, komisi tersebut mempertimbangkan 17 proyek berbeda, di mana hanya 3 proyek pesawat sayap putar yang dipilih, termasuk proyek perancang perusahaan "Bell". Sebagai hasil dari kompetisi yang diadakan pada tahun 1951, Angkatan Udara AS menandatangani kontrak dengan perusahaan ini untuk pembangunan dua konverter eksperimental untuk uji terbang kendaraan berikutnya.
Konstruksi tiltrotor Bell pertama, yang awalnya menerima penunjukan Bell XH-33, dan kemudian Bell XV-3, ditunda, pekerjaan selesai hanya pada awal 1955, dan pada 10 Februari tahun yang sama pejabat pertama demonstrasi kebaruan terjadi. Pada 11 Agustus 1955, penerbangan lepas landas dan melayang vertikal pertama terjadi, dan kemudian transisi ke penerbangan horizontal, ketika kemiringan baling-baling mencapai 15 derajat (pilot uji Floyd Carlson). Dalam pengujian tiltrotor selanjutnya, yang berlangsung pada 25 Oktober 1956 di udara pada ketinggian 60 meter dengan baling-baling dimiringkan 20 derajat, perangkat kehilangan kendali karena ketidakstabilan mekanis dan jatuh, sementara Bell XV-3 jatuh. hancur, dan pilot uji Dick Stensbury akibat jatuh, dia terluka parah.
Karena bencana tersebut, uji terbang lebih lanjut dari tiltrotor hanya dilanjutkan pada tahun 1958 pada contoh kedua Bell XV-3. Pada awalnya, ia memiliki baling-baling berbilah dua, tetapi segera digantikan oleh baling-baling berbilah tiga. Untuk pertama kalinya, transisi penuh dari penerbangan vertikal ke penerbangan horizontal dengan pendaratan vertikal berikutnya dilakukan pada tanggal 18 Desember 1958, dalam penerbangan ini tiltrotor dikendalikan oleh pilot uji Bill Quinlen. Dalam penerbangan selanjutnya, perangkat itu mampu mencapai kecepatan 212 km/jam pada ketinggian 1220 meter. Pada tahun 1962, unit ini dipindahkan untuk pengujian lebih lanjut di NASA Langley Research Center. Di pusat ini, Bell XV-3 berhasil terbang dalam mode vertikal dan melakukan transisi yang tidak lengkap ke mode pesawat dengan pitch baling-baling 30-40 derajat.
Juga, tiltrotor diuji pada dudukan khusus, di mana transisi penuh ke mode penerbangan "pesawat" dilakukan. Saat beralih dari mode penerbangan helikopter ke mode pesawat, baling-baling dimiringkan 90 derajat menggunakan roda gigi cacing dari motor listrik. Proses transisi biasanya hanya memakan waktu 15-20 detik. Pada saat yang sama, tiltrotor Bell XV-3 dapat terus terbang pada posisi menengah mana pun dari baling-baling selama transisi. Secara total, tiltrotor ini telah melakukan lebih dari 250 penerbangan uji dan 110 transisi penuh antara mode penerbangan, setelah terbang sekitar 450 jam selama waktu ini. Selama penerbangan ini, kecepatan maksimum dicapai 290 km / jam, serta ketinggian 3660 meter. Tes tiltrotor berlanjut pada tahun 1965, tetapi sudah di terowongan angin. Tes ini dihentikan karena terlepasnya nacelle dengan baling-baling dan kerusakan yang diterima oleh Bell XV-3.
Angkatan Udara dan Angkatan Darat AS memiliki harapan yang sangat tinggi untuk pengembangan pesawat jenis ini, percaya bahwa konverter paling cocok untuk operasi pengintaian, komunikasi, dan penyelamatan. Bell telah menciptakan sejumlah proyek untuk model militer dan sipil dari pesawat sayap putar tersebut. Di beberapa dari mereka, direncanakan untuk memasang dua mesin turbin gas yang terletak di gondola di bawah sayap, sementara kecepatan maksimum seharusnya sekitar 400 km / jam.
Tiltrotor Bell XV-3 memiliki tata letak yang sama dengan pesawat konvensional. Yang paling sederhana dan cocok adalah tata letak, di mana baling-baling terletak di ujung sayap: ketika diputar, tiltrotor menjadi mirip dengan helikopter transversal twin-rotor. Selama lepas landas vertikal, aliran dari baling-baling terhambat, bertiup di atas sayap, yang merupakan alasan hilangnya baling-baling dalam daya dorong, dan kecepatan maksimum tiltrotor relatif kecil karena daya-ke-berat yang rendah. rasio pesawat eksperimental.
Secara eksternal, tiltrotor Bell XV-3 eksperimental adalah monoplane dengan satu mesin dan dua baling-baling tiga bilah putar, serta sasis selip dengan desain yang sangat sederhana, lintasan sasis berukuran 2, 8 meter. Pada saat yang sama, badan pesawat dibedakan oleh bentuk aerodinamis yang baik. Di haluannya ada kokpit dengan area kaca besar. Di kabin ini ada pilot, co-pilot atau pengamat, serta dua penumpang, alih-alih mereka dimungkinkan untuk menempatkan orang yang terluka di atas tandu dengan tertib. Sayap tiltrotor lurus dan memiliki area yang relatif kecil, karena dihitung untuk menciptakan daya angkat hanya pada kecepatan terbang jelajah. Di ujung sayap ada gondola kecil dengan sekrup putar. Selubung ujung sayap dapat dilepas oleh perwakilan layanan teknis untuk mendapatkan akses ke komponen transmisi. Sayap juga memiliki flap dan aileron yang dapat ditarik. Unit ekornya sama dengan pesawat konvensional - dengan kemudi, dengan ekor vertikal besar, di lunas ada stabilizer dengan rentang 4 meter dengan lift.
Karena desainnya, tiltrotor Bell XV-3 memiliki sejumlah fitur operasional yang unik. Misalnya, transmisi silang, yang khas untuk pesawat bermesin ganda, tidak ada. Jika terjadi kegagalan pembangkit listrik, baling-baling Bell XV-3 secara otomatis dibawa ke posisi vertikal, sehingga tiltrotor dapat turun secara otomatis seperti helikopter biasa atau gyroplane konvensional. Pada saat yang sama, baling-baling ditekuk ke depan untuk menciptakan daya dorong, namun, selama penerbangan horizontal, bagian dari gaya angkat tetap dibuat oleh sayap peralatan.
Hal yang paling sulit bagi para insinyur Bell adalah pemilihan baling-baling dengan diameter optimal untuk tiltrotor Bell XV-3. Intinya adalah bahwa untuk lepas landas vertikal kendaraan, baling-baling berdiameter besar diperlukan, sedangkan dalam penerbangan horizontal lebih menguntungkan menggunakan baling-baling kecil. Pada akhirnya, diameter kompromi dari sekrup putar adalah 7,6 meter. Baling-baling berbilah tiga dengan diameter ini terletak di nacelles di ujung sayap. Selongsong sekrup memiliki engsel vertikal dan horizontal berpotongan yang terletak pada jarak 0,44 meter dari sumbu rotasi, serta kompensator ayunan. Hub baling-baling ditutupi dengan fairing. Bilah yang direkatkan dari semua logam dalam denah memiliki bentuk persegi panjang dan putaran geometris 20 derajat.
Tiltrotor Bell XV-3 eksperimental ditenagai oleh mesin piston radial berpendingin udara Pratt & Whitney. Itu adalah R-985-AN-1 dan mesinnya memiliki tenaga maksimum 450 hp. pada 2300 rpm pada ketinggian 450 meter dan saat lepas landas. Mesin dipasang di bagian tengah badan pesawat. Karena daya pembangkit yang tidak mencukupi, kecepatan maksimum dibatasi hingga 280 km / jam, meskipun tiltrotor menunjukkan nilai yang lebih besar selama pengujian. Mencapai kecepatan yang lebih tinggi dimungkinkan dengan mengganti mesin dengan yang lebih bertenaga. Secara khusus, ada rencana untuk memasang poros kembar GTE Lycoming T-53, yang mengembangkan daya 825 hp.
Setelah selesainya tes Bell XV-3, gagasan tentang tiltrotor tidak ditinggalkan di Amerika Serikat. Setelah dia, model baru lahir. Pesawat baru itu dilengkapi dengan mesin yang sudah berputar. Ia menerima penunjukan Bell XV-15 dan melakukan penerbangan perdananya pada Mei 1977. Dan pada 19 Maret 1989, tiltrotor Bell V-22 Osprey lepas landas ke langit, yang telah beroperasi sejak 2005. Dia bertugas di Korps Marinir dan Komando Operasi Khusus Angkatan Udara Amerika Serikat. Pada 2016, lebih dari 300 kendaraan jenis ini telah dibangun, dan pasokan konverter ini ke angkatan bersenjata AS terus berlanjut.
Karakteristik teknis penerbangan dari tiltrotor XV-3:
Dimensi keseluruhan: panjang - 9, 2 m, tinggi - 4 m, lebar sayap - 9, 5 m, diameter sekrup putar - 7, 6 m.
Berat kosong - 1907 kg.
Berat lepas landas - 2218 kg.
Pembangkit listriknya adalah teater Pratt Whitney R-985-AN-1 dengan kapasitas 450 hp.
Kecepatan maksimumnya adalah 290 km/jam.
Kecepatan jelajah - 269 km / jam.
Jangkauan praktis - 411 km.
Langit-langit layanan - 4600 m.
Tingkat pendakian adalah 6, 3 m / s.
Kru - 1 orang.
