Колокол XV-3 - Bell XV-3

XV-3
Bell XV-3 в горизонтальном полете.jpg
Второй Bell XV-3 во время летных испытаний (ок. 1959 г.)
РольЭкспериментальный самолет вертикального взлета и посадки
национальное происхождениеСоединенные Штаты
ПроизводительБелл Вертолет
Первый полет11 августа 1955 г.
Положение делОтображать
Количество построенных2

В Колокол XV-3 (Колокол 200) - американец конвертоплан самолет разработан Белл Вертолет для совместной исследовательской программы между ВВС США и Армия США чтобы исследовать конвертоплан технологии. XV-3 имел двигатель, установленный в фюзеляже с карданными валами, передающими мощность на двухлопастные несущие винты, установленные на законцовках крыла. Узлы несущих винтов законцовки крыла были установлены с возможностью наклона на 90 градусов от вертикали к горизонтали, что позволяло XV-3 взлетать и садиться как вертолет но летайте на более высоких скоростях, как и на обычных самолет.

XV-3 впервые поднялся в воздух 11 августа 1955 года. Несмотря на ограниченные характеристики, самолет успешно продемонстрировал концепцию конвертоплана, выполнив 110 переходов с вертолетного режима на самолет с декабря 1958 по июль 1962 года. Программа XV-3 завершилась, когда оставшийся самолет был серьезно поврежден в авиакатастрофе 20 мая 1966 года.[1] Данные и опыт программы XV-3 были ключевыми элементами, использованными для успешной разработки Колокол XV-15, что впоследствии проложило путь V-22 Osprey.[2]

Дизайн и развитие

Кабина пилота, авиашоу Альянса, Форт-Уэрт, Техас (2006)
Конвертоплан правого борта, авиашоу Alliance, Форт-Уэрт, Техас (2006)

В 1951 году армия и военно-воздушные силы объявили о программе конвертируемых самолетов и выпустили запрос предложений (RFP), чтобы запросить проекты у авиационной промышленности. В октябре 1953 г. Белл Вертолет был заключен контракт на разработку двух самолетов для испытаний.[3] Первоначальное военное обозначение было XH-33, классифицируя его как вертолет, но его название было изменено на XV-3 в конвертоплан серии. Обозначение было снова изменено в 1962 году на XV-3A когда префикс V был изменен на СВВП.[нужна цитата ] Ведущими дизайнерами были Боб Лихтен и Кеннет Вернике.[2]

Первый XV-3 (заводской номер 54-147) совершил полет 11 августа 1955 года под управлением главного летчика-испытателя Bell Флойда Карлсона. 18 августа 1955 года самолет совершил жесткую посадку, когда у несущего винта развилась динамическая неустойчивость. Белл попытался исправить ситуацию, и летные испытания возобновились 29 марта 1956 года после дополнительных наземных испытаний. Белл продолжал расширять диапазон полета XV-3, но 25 июля 1956 года снова возникла та же нестабильность винта. Летные испытания XV-3 возобновились в конце сентября 1956 года. Затем, 25 октября 1956 года, самолет потерпел крушение, когда летчик-испытатель потерял сознание из-за чрезвычайно сильной вибрации кабины. Вибрации возникли, когда валы ротора были перемещены на 17 градусов вперед от вертикали. Пилот-испытатель Дик Стэнсбери получил серьезные травмы, самолет был поврежден и не подлежал ремонту.[2]

Колокол доработал второй XV-3 (заводской номер 54-148) путем замены трехлопастных роторов на двухлопастные роторы, и после принятия обширных мер предосторожности второй XV-3 начал испытания на заводе. Национальный консультативный комитет по аэронавтике '(NACA) Авиационная лаборатория Эймса установка в аэродинамической трубе 18 июля 1957 года. Летные испытания самолета №2 начались 21 января 1958 года на базе Белла. К апрелю самолет расширил диапазон полета до 127 миль в час (204 км / ч), а также продемонстрировал полные авторотационные посадки и 30-градусные переходы вперед с пилонами несущего винта. 6 мая 1958 года произошел еще один случай нестабильности ротора, когда пилоны были выдвинуты на угол переднего пилона 40 градусов, и XV-3 был снова заземлен. XV-3 вернулся в аэродинамическую трубу Эймса в октябре 1958 года, чтобы собрать больше данных, прежде чем его снова можно будет летать. В результате испытаний в аэродинамической трубе был уменьшен диаметр ротора, увеличена и усилена конструкция крыла, усилены органы управления ротором.

XV-3 возобновил летные испытания на объекте Bell 12 декабря 1958 года. 18 декабря 1958 года летчик-испытатель Bell Билл Куинлан выполнил первый динамически стабильный полный переход в режим полета, а 6 января 1959 года капитан ВВС Роберт Ферри стал первым. военный летчик для завершения перевода конвертоплана в режим полета.[4] Летные испытания на базе Bell были завершены 24 апреля 1959 года, и самолет был отправлен на базу ВВС Эдвардс. Военные летные испытания XV-3 начались 14 мая 1959 года. Получив звание майора, Роберт Ферри стал соавтором отчета о военных полетных оценках, проведенных с мая по июль 1959 года, отмечая, что, несмотря на недостатки конструкции, Конвертоплан с неподвижным крылом был практическим применением винтокрылых машин.[5]

После завершения совместных служебных испытаний самолет был возвращен на объект в Эймсе, где 12 августа 1959 года Фред Дринкуотер стал первым летчиком-испытателем НАСА, который полностью переоборудовал конвертоплан в режим полета. 8 августа 1961 года майор армии Э. Клювер стал первым армейским пилотом, который пилотировал конвертоплан.[нужна цитата ][6] Испытания продолжались до июля 1962 года, когда НАСА и Белл завершили испытания в аэродинамической трубе для изучения сцепления тангажа-закрылка, проявляемого конвертопланом, в попытке предсказать и устранить аэроупругую динамическую неустойчивость ротора (называемую просто пилон водоворот), что вызывало проблемы во всей программе.

В апреле 1966 года специалист по аэродинамике Bell Helicopter доктор Эрл Холл опубликовал анализ данных программы XV-3, объясняющий неустойчивость вихря пилона конвертоплана. Чтобы установить выводы Холла и разработать компьютерную модель, НАСА согласилось провести испытания в аэродинамической трубе Эймса 40 × 80. Когда инженеры завершали последнее запланированное испытание, из-за поломки законцовки крыла оба винта вышли из строя, что привело к серьезному повреждению XV-3 и повреждению аэродинамической трубы.[7] 14 июня 1966 года Исследовательский центр Эймса НАСА объявил о завершении испытаний XV-3. XV-3 совершил в общей сложности 250 полетов, налетал 125 часов и совершил 110 полных переоборудований.[6]

Выжившие

XV-3, 54-148, экспонируется в Национальном музее ВВС США (2012 г.)

В конце 1966 г. единственный оставшийся XV-3, серийный номер 54-148, был перемещен на внешнее хранение на авиабазу Дэвис-Монтан в Тусоне, штат Аризона.[8] В 1984 году группа летных испытаний Bell XV-15 обнаружила самолет, хранившийся за пределами Музей авиации армии во время визита XV-15 в Форт Ракер, Алабама, в рамках демонстрационного тура.[9] 54-148 был отремонтирован к декабрю 1986 года при поддержке армии и под руководством бывшего инженера Bell XV-3 Клода Лейбенсбергера, но самолет был разобран и помещен на внутреннее хранение.[10] 22 января 2004 года XV-3 был доставлен на завод Bell Plant 6 в Арлингтоне, штат Техас.[8][11] В 2005 году сотрудники Bell Helicopter начали работу по восстановлению 54-148 до музейного состояния, на этот раз под руководством бывшего инженера XV-3 Чарльза Дэвиса.[8] После двухлетней реставрации XV-3 был передан в Национальный музей ВВС США в Дейтон, Огайо. Он был выставлен в Галерее после холодной войны в июне 2007 года.[12] и с 2011 года экспонируется в галерее исследований и разработок.[13]

Технические характеристики (XV-3)

XV-3 номер 54-148, (2006)
Колокол XV-3 в Национальном музее ВВС США, SN 54-148

Данные из Монография НАСА 17[14] и Aerophile, Vol. 2, №1.[15]

Общие характеристики

  • Экипаж: 1
  • Длина: 30 футов 4 дюйма (9,25 м)
  • Размах крыльев: 31 фут 4 дюйма (9,55 м)
  • Высота: 13 футов 3 дюйма (4,04 м)
  • Площадь крыла: 116 квадратных футов (10,8 м2)
  • Аэродинамический профиль: NACA 23021[16]
  • Пустой вес: 1,907 фунтов (865 кг)
  • Вес брутто: 2,218 фунтов (1006 кг)
  • Электростанция: 1 × Pratt & Whitney R-985-AN-1 Оса Младший 9-цилиндровый радиально-поршневой двигатель с воздушным охлаждением, 450 л.с. (340 кВт)
  • Диаметр несущего винта: 2 × 25 футов 0 дюймов (7,62 м)
  • Площадь несущего винта: 981,9 квадратных футов (91,22 м2) 3-лопастные роторы поступательные
  • Секция лезвия: NACA 0015[17]

Спектакль

  • Максимальная скорость: 184 миль / ч (296 км / ч, 160 узлов)
  • Крейсерская скорость: 167 миль / ч (269 км / ч, 145 узлов)
  • Классифицировать: 255 миль (410 км, 222 миль)
  • Практический потолок: 15000 футов (4600 м)
  • Скороподъемность: 1260 фут / мин (6,4 м / с)

Смотрите также

Связанная разработка

  • Колокол XV-15 - Экспериментальный конвертоплан, используемый для демонстрации высоких скоростных характеристик концепции по сравнению с обычными вертолетами.
  • AgustaWestland AW609 - Двухмоторный конвертоплан вертикального взлета и посадки
  • Bell Boeing V-22 Osprey - Тентованный военно-транспортный ротор

Связанные списки

Рекомендации

  1. ^ Кили, Дон. «Конвертоплан. Квадратный колышек авиации?». Информационный журнал по безопасности полетов В архиве 7 сентября 2008 г. Wayback Machine. Специальное издание, июль 2003 г. Проверено 26 октября 2008 г.
  2. ^ а б c Уиттл, Ричард. "Машина мечты: невыразимая история печально известного V-22 Osprey" С. 36, 41, 48. Нью-Йорк: Саймон и Шустер, 2010. ISBN  1-4165-6295-8.
  3. ^ Maisel et al., 2000, стр. 4.
  4. ^ Ристин, Джефф. "Некролог: Роберт Дж. Ферри; Ветеран ВВС стал рекордсменом-летчиком-испытателем " U-T Сан-Диего, 2 февраля 2009 г. Проверено: 9 апреля 2014 г.
  5. ^ Maisel et al., 2000, стр. 14.
  6. ^ а б Maisel et al., 2000, стр. 141.
  7. ^ Маркман и Холдер, 2000
  8. ^ а б c Миллер, Джей. "Первый в мире реставрируемый поворотный ротор". Журнал полетов. Ноябрь / декабрь 2004 г. Доступ на сайте findarticles.com 26 октября 2008 г.
  9. ^ Bell XV-15 пролетал над курсом полета Форт-Ракера «Времени земли» (NOE) с 10 по 13 сентября 1984 г. (Maisel et al., 2000, стр. 145).
  10. ^ Maisel et al. 2000, стр. 17.
  11. ^ «XV-3, первый конвертоплан в мире возвращается в Техас через полвека после постройки в Форт-Уэрте». Пресс-релиз Bell Helicopter. 22 января 2004 г. Проверено на helis.com 26 октября 2008 г.
  12. ^ "ЗВОНОК ВЕРТОЛЕТ ТЕКСТРОН XV-3" В архиве 25 сентября 2008 г. Wayback Machine. Национальный музей ВВС США. Доступ 26 октября 2008 г.
  13. ^ www.nationalmuseum.af.mil В архиве 2011-06-28 на Wayback Machine
  14. ^ Maisel et al. 2000, стр. 121–2.
  15. ^ Миллер, Джей. Аэрофил. Сан-Антонио, Техас, июнь 1979 г. Том 2, номер 1. стр. 13–14.
  16. ^ Ледничер, Дэвид. «Неполное руководство по использованию аэродинамического профиля». m-selig.ae.illinois.edu. Получено 16 апреля 2019.
  17. ^ Пеллетье, Ален Дж. (1992). Самолет Bell с 1935 г. (1-е изд.). Лондон: Putnam Aeronautical. п. 259. ISBN  1557500568.

дальнейшее чтение

внешняя ссылка