Белл КСВ-3 је амерички експериментални тилтротор. Први лет извео је 23. августа 1955. године. Први прелазак са вертикалног на хоризонтални лет био је 18. децембра 1958. године. Укупно је до 1966. извршено више од 250 пробних летова, што је доказало фундаменталну могућност стварања нагибног мотора са ротационим завртњима. Тестови овог авиона су се сматрали успешним, па је одлучено да се на његовој основи направи апарат већ са ротационим моторима, што је довело до стварања нагибног мотора Белл КСВ-15.
Експериментални Белл КСВ-3 имао је велики труп дизајниран за 4 путника, фиксна крила распона од 9,54 метара и мотор Пратт & Вхитнеи Р-985 који је развијао максималну снагу од 450 КС. Ротор пропелера, који се налазио на конзоли сваког крила, пребачен је у потребну позицију помоћу електромотора: горе - за вертикални лет, напред - за хоризонтално.
Да би се добила летелица која би могла да комбинује карактеристике авиона и хеликоптера, учињено је много покушаја да се створе разне роторкате, укључујући и оне са ротационим завртњима, које су на западу звали тилтротор, а код нас - хеликоптер. - авион. Ови авиони су били опремљени ротационим елисама великог пречника са зглобним лопатицама и малим оптерећењем захваћене површине, попут хеликоптера, што је таквим машинама пружало могућност вертикалног полетања уз релативно малу снагу мотора који је на њима инсталиран.
Експериментални Белл КСВ-3 имао је велики труп дизајниран за 4 путника, фиксна крила распона од 9,54 метара и мотор Пратт & Вхитнеи Р-985 који је развијао максималну снагу од 450 КС. Ротор пропелера, који се налазио на конзоли сваког крила, пребачен је у потребну позицију помоћу електромотора: горе - за вертикални лет, напред - за хоризонтално.
Да би се добила летелица која би могла да комбинује карактеристике авиона и хеликоптера, учињено је много покушаја да се створе разне роторкате, укључујући и оне са ротационим завртњима, које су на западу звали тилтротор, а код нас - хеликоптер. - авион. Ови авиони су били опремљени ротационим елисама великог пречника са зглобним лопатицама и малим оптерећењем захваћене површине, попут хеликоптера, што је таквим машинама пружало могућност вертикалног полетања уз релативно малу снагу мотора који је на њима инсталиран.
Пропелери са нагибним мотором покретани су директно из мотора, који су могли да се уграђују у гондоле које се ротирају са елисом, или из мотора/мотора, који су се налазили у трупу машине или у засебним гондолама, при преласку на други модел лета, ротирали су се само пропелери. Приликом хоризонталног лета, нагибним мотором се управљало попут авиона – уз помоћ обичних команди авиона, а при преласку на вертикални лет – као хеликоптером, контролом општег и цикличног корака пропелера. Претпостављало се да ће нагибни мотор у случају квара електране моћи да слети у авион са планирањем и делимичним нагибом пропелера, или, као хеликоптер, у режиму ауторотације.
Конвертиплан Белл КСВ-3
Већ дуги низ година, Белл је извршио велики број истраживачких и експерименталних радова у области дизајна нагибних мотора, а рад у овом правцу водили су дизајнери Артхур Иоунг и Бертранд Келли, којима се касније придружио Роберт Лицхтен. На такмичењу које је 1950. године организовала америчка војска за најбољи дизајн авиона намењеног за извиђање и спасавање на фронту, Бел је представио пројекат нагибног мотора са ротационим завртњима. Комисија је укупно разматрала 17 различитих пројеката, од којих су одабрана само 3 пројекта роторцрафта, укључујући и дизајн дизајнера Белл-а. Као резултат конкурса одржаног 1951. године, америчко ваздухопловство је са овом компанијом потписало уговор о изградњи два експериментална конвертиплана за накнадна летачка испитивања возила.
Изградња првог нагибног мотора Белл, који је у почетку добио ознаку Белл КСХ-33, а касније Белл КСВ-3, каснила је, посао је завршен тек почетком 1955. године, а већ 10. фебруара исте године, одржана је прва званична демонстрација новине. 11. августа 1955. године извршено је прво вертикално полетање и лебдење, а затим преласци на хоризонтални лет, када је нагиб пропелера достигао 15 степени (пробни пилот Флојд Карлсон). У наредним испитивањима тилтротора, који су одржани 25. октобра 1956. године у ваздуху на висини од 60 метара са елисом нагнутим за 20 степени, уређај је изгубио контролу због механичке нестабилности и пао, док је Белл КСВ-3 уништен. , а пробни пилот Дик Стансбери је задобио тешке повреде услед пада.
Конвертиплан Белл КСВ-3
Већ дуги низ година, Белл је извршио велики број истраживачких и експерименталних радова у области дизајна нагибних мотора, а рад у овом правцу водили су дизајнери Артхур Иоунг и Бертранд Келли, којима се касније придружио Роберт Лицхтен. На такмичењу које је 1950. године организовала америчка војска за најбољи дизајн авиона намењеног за извиђање и спасавање на фронту, Бел је представио пројекат нагибног мотора са ротационим завртњима. Комисија је укупно разматрала 17 различитих пројеката, од којих су одабрана само 3 пројекта роторцрафта, укључујући и дизајн дизајнера Белл-а. Као резултат конкурса одржаног 1951. године, америчко ваздухопловство је са овом компанијом потписало уговор о изградњи два експериментална конвертиплана за накнадна летачка испитивања возила.
Изградња првог нагибног мотора Белл, који је у почетку добио ознаку Белл КСХ-33, а касније Белл КСВ-3, каснила је, посао је завршен тек почетком 1955. године, а већ 10. фебруара исте године, одржана је прва званична демонстрација новине. 11. августа 1955. године извршено је прво вертикално полетање и лебдење, а затим преласци на хоризонтални лет, када је нагиб пропелера достигао 15 степени (пробни пилот Флојд Карлсон). У наредним испитивањима тилтротора, који су одржани 25. октобра 1956. године у ваздуху на висини од 60 метара са елисом нагнутим за 20 степени, уређај је изгубио контролу због механичке нестабилности и пао, док је Белл КСВ-3 уништен. , а пробни пилот Дик Стансбери је задобио тешке повреде услед пада.
Због катастрофе, даља летачка испитивања нагибног мотора настављена су тек 1958. године на другом примерку Белл КСВ-3. У почетку је имао пропелере са две лопатице, али су убрзо замењени са трокраким. По први пут, потпуни прелазак са вертикалног на хоризонтални лет праћен вертикалним слетањем извршен је 18. децембра 1958. године, у овом лету пробни пилот Бил Квинлен је управљао нагибним мотором. У наредним летовима, уређај је могао да развије брзину од 212 км / х на висини од 1220 метара. Године 1962. овај уређај је пребачен на даље тестирање у НАСА Ланглеи Ресеарцх Центер. У овом центру Белл КСВ-3 је успешно летео у вертикалним режимима и вршио делимичне прелазе у авионски режим са пропелерима нагнутим за 30-40 степени.
Такође, тилтротор је тестиран на посебном постољу, на коме је извршен потпуни прелазак на режим летења „авион”. Приликом преласка са режима хеликоптерског лета на авионски режим, пропелери су се нагињали за 90 степени помоћу пужног зупчаника из електромотора. Процес транзиције је обично трајао само 15-20 секунди. Истовремено, нагибни мотор Белл КСВ-3 је могао да настави лет на било којој међупозицији пропелера током транзиције. Укупно, овај тилтротор је извео више од 250 пробних летова и 110 комплетних прелаза између режима лета, летећи око 450 сати за то време. Током ових летова постигнута је максимална брзина од 290 км/х, као и висина лета од 3660 метара. Тестирања тилтротора настављена су 1965. године, али већ у аеротунелу. Ови тестови су прекинути због одвајања елисне гондоле и оштећења које је добио Белл КСВ-3.
Ваздухопловство и америчка војска полагале су велике наде у развој овог типа авиона, сматрајући да су конвертиплани најпогоднији за извиђачке, комуникационе и спасилачке операције. Белл је направио низ пројеката за војне и цивилне моделе оваквих ротационих авиона. На једном броју њих планирано је да се уграде два гаснотурбинска мотора смештена у гондолама испод крила, док је максимална брзина требало да буде око 400 км/х.
Такође, тилтротор је тестиран на посебном постољу, на коме је извршен потпуни прелазак на режим летења „авион”. Приликом преласка са режима хеликоптерског лета на авионски режим, пропелери су се нагињали за 90 степени помоћу пужног зупчаника из електромотора. Процес транзиције је обично трајао само 15-20 секунди. Истовремено, нагибни мотор Белл КСВ-3 је могао да настави лет на било којој међупозицији пропелера током транзиције. Укупно, овај тилтротор је извео више од 250 пробних летова и 110 комплетних прелаза између режима лета, летећи око 450 сати за то време. Током ових летова постигнута је максимална брзина од 290 км/х, као и висина лета од 3660 метара. Тестирања тилтротора настављена су 1965. године, али већ у аеротунелу. Ови тестови су прекинути због одвајања елисне гондоле и оштећења које је добио Белл КСВ-3.
Ваздухопловство и америчка војска полагале су велике наде у развој овог типа авиона, сматрајући да су конвертиплани најпогоднији за извиђачке, комуникационе и спасилачке операције. Белл је направио низ пројеката за војне и цивилне моделе оваквих ротационих авиона. На једном броју њих планирано је да се уграде два гаснотурбинска мотора смештена у гондолама испод крила, док је максимална брзина требало да буде око 400 км/х.
Нагибни авион Белл КСВ-3 имао је исти распоред као и конвенционални авиони. Распоред је препознат као најједноставнији и најпогоднији, у којем су завртњи били смештени на крајевима крила: када су се окренули, нагибни мотор је постао попут попречног хеликоптера са два ротора. Приликом извођења вертикалног полетања дошло је до успоравања струјања из пропелера, дувања крила, што је проузроковало губитак потиска елисе, а максимална брзина нагибног мотора била је релативно мала због слабог напајања експерименталног авиона.
Споља, експериментални нагибни мотор Белл КСВ-3 је моноплан са једним мотором и два ротирајућа пропелера са три лопатице, као и клизним стајним трапом врло једноставног дизајна, стаза шасије је била 2,8 метара. Истовремено, труп авиона се одликовао добрим аеродинамичним облицима. У његовом прамцу је била кабина са великом стакленом површином. У овој кабини је био пилот, копилот или посматрач, као и два путника, уместо њих је било могуће поставити рањеника на носила заједно са дежурним. Крило нагибног мотора је било право и имало је релативно малу површину, јер је дизајнирано да ствара узгон само при брзини лета. На крајевима крила налазиле су се мале гондоле са ротационим завртњима. Кожу носа крила могли су да скину представници техничких служби како би приступили елементима преноса. Крило је такође имало увлачиве закрилце и елероне. Реп је био исти као и код конвенционалних авиона - са кормилом, са великим вертикалним репом, на кобилици је постојао стабилизатор распона од 4 метра са лифтовима.
Због свог дизајна, нагибни мотор Белл КСВ-3 имао је низ јединствених карактеристика у раду. На пример, на њему је био одсутан попречни пренос, који је био типичан за вишемоторне авионе. У случају квара електране, пропелери Белл КСВ-3 су аутоматски доведени у вертикални положај, услед чега је нагибни мотор могао да се спусти у ауторотацији као обичан хеликоптер или конвенционални жироплан. У овом случају, пропелери су се нагнули напред да би створили потисак, међутим, у хоризонталном лету, део подизања је и даље стварало крило апарата.
Споља, експериментални нагибни мотор Белл КСВ-3 је моноплан са једним мотором и два ротирајућа пропелера са три лопатице, као и клизним стајним трапом врло једноставног дизајна, стаза шасије је била 2,8 метара. Истовремено, труп авиона се одликовао добрим аеродинамичним облицима. У његовом прамцу је била кабина са великом стакленом површином. У овој кабини је био пилот, копилот или посматрач, као и два путника, уместо њих је било могуће поставити рањеника на носила заједно са дежурним. Крило нагибног мотора је било право и имало је релативно малу површину, јер је дизајнирано да ствара узгон само при брзини лета. На крајевима крила налазиле су се мале гондоле са ротационим завртњима. Кожу носа крила могли су да скину представници техничких служби како би приступили елементима преноса. Крило је такође имало увлачиве закрилце и елероне. Реп је био исти као и код конвенционалних авиона - са кормилом, са великим вертикалним репом, на кобилици је постојао стабилизатор распона од 4 метра са лифтовима.
Због свог дизајна, нагибни мотор Белл КСВ-3 имао је низ јединствених карактеристика у раду. На пример, на њему је био одсутан попречни пренос, који је био типичан за вишемоторне авионе. У случају квара електране, пропелери Белл КСВ-3 су аутоматски доведени у вертикални положај, услед чега је нагибни мотор могао да се спусти у ауторотацији као обичан хеликоптер или конвенционални жироплан. У овом случају, пропелери су се нагнули напред да би створили потисак, међутим, у хоризонталном лету, део подизања је и даље стварало крило апарата.
Највише потешкоћа за Белл инжењере представљао је избор пропелера оптималног пречника за нагибни мотор Белл КСВ-3. Ствар је била у томе што су за вертикално полетање уређаја били потребни пропелери великог пречника, док је у хоризонталном лету било исплативије користити мале пропелере. На крају је препознат компромисни пречник ротационих вијака - 7,6 метара. Трокраке елисе овог пречника биле су смештене у гондолама на крајевима крила. Чауре за завртње имале су вертикалне и хоризонталне шарке које се укрштају на удаљености од 0,44 метара од осе ротације, као и компензаторе замаха. Чауре шрафова биле су прекривене оплатама. Потпуно металне лепљене оштрице имале су правоугаони облик и геометријски заокрет од 20 степени.
Као погонско постројење на експерименталном нагибном мотору коришћен је Белл КСВ-3 авијација Пратт & Вхитнеи ваздухом хлађени радијални клипни мотор. Био је то модел Р-985-АН-1, мотор је развијао максималну снагу од 450 КС. при 2300 о/мин на висини од 450 метара и при полетању. Мотор је уграђен у централни део трупа. Због недовољне снаге електране, максимална брзина је ограничена на 280 км/х, иако је нагибни мотор показао већу вредност током тестова. Постизање веће брзине било је могуће заменом мотора са снажнијим. Конкретно, постојали су планови за уградњу двоосовинског ГТЕ Лицоминг Т-53, који је развијао снагу од 825 КС.
Након завршетка тестирања Белл КСВ-3, идеја о нагибном мотору није напуштена у Сједињеним Државама. После њега рођен је нови модел. Нова летелица је била опремљена већ окретним моторима. Добио је ознаку Белл КСВ-15 и извео свој први лет у мају 1977. године. А 19. марта 1989. у небо је полетео нагибни мотор Белл В-22 Оспреи, који је у употреби од 2005. године. Служи у Корпусу маринаца и команди за специјалне операције америчког ваздухопловства. Према подацима за 2016. годину, укупно је изграђено више од 300 возила овог типа, а испоруке ових нагибних авиона Оружаним снагама САД још трају.
Као погонско постројење на експерименталном нагибном мотору коришћен је Белл КСВ-3 авијација Пратт & Вхитнеи ваздухом хлађени радијални клипни мотор. Био је то модел Р-985-АН-1, мотор је развијао максималну снагу од 450 КС. при 2300 о/мин на висини од 450 метара и при полетању. Мотор је уграђен у централни део трупа. Због недовољне снаге електране, максимална брзина је ограничена на 280 км/х, иако је нагибни мотор показао већу вредност током тестова. Постизање веће брзине било је могуће заменом мотора са снажнијим. Конкретно, постојали су планови за уградњу двоосовинског ГТЕ Лицоминг Т-53, који је развијао снагу од 825 КС.
Након завршетка тестирања Белл КСВ-3, идеја о нагибном мотору није напуштена у Сједињеним Државама. После њега рођен је нови модел. Нова летелица је била опремљена већ окретним моторима. Добио је ознаку Белл КСВ-15 и извео свој први лет у мају 1977. године. А 19. марта 1989. у небо је полетео нагибни мотор Белл В-22 Оспреи, који је у употреби од 2005. године. Служи у Корпусу маринаца и команди за специјалне операције америчког ваздухопловства. Према подацима за 2016. годину, укупно је изграђено више од 300 возила овог типа, а испоруке ових нагибних авиона Оружаним снагама САД још трају.
Перформансе летења тилтротор КСВ-3:
Укупне димензије: дужина - 9,2 м, висина - 4 м, распон крила - 9,5 м, пречник ротационих вијака - 7,6 м.
Празна тежина - 1907 кг.
Тежина при полетању - 2218 кг.
Електрана је Пратт Вхитнеи Р-985-АН-1 ТВД снаге 450 КС.
Максимална брзина је 290 км / х.
Брзина крстарења - 269 км / х.
Практични домет - 411 км.
Практичан плафон - 4600 м.
Брзина пењања - 6,3 м / с.
Посада - 1 особа.
Извори информација:
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
Материјали из отворених извора