XV-15 | |
---|---|
XV -15 в парящем | |
Роль | Экспериментальный самолет вертикального взлета и посадки |
Национальное происхождение | США |
Производитель | Bell Helicopter Textron |
Первый полет | 3 мая 1977 г. |
Вышел на пенсию | 2003 |
Основной пользователь | НАСА |
Количество построенных | 2 |
Разработано в | V-22 Osprey |
Bell XV-15 - американский самолет tiltrotor VTOL. Это был второй успешный экспериментальный самолет с конвертопланом и первый, продемонстрировавший высокие скоростные характеристики концепции по сравнению с обычными вертолетами.
Идея создания самолета с вертикальным взлетом и посадкой с использованием винтокрылых винтов на законцовках крыла возникла в 1930-х годах. Первая конструкция, напоминающая современные конвертоплы, была запатентована Джорджем Лебергером в мае 1930 года, но он не стал развивать эту концепцию. Во время Второй мировой войны с 1942 года был разработан немецкий прототип, названный Focke-Achgelis Fa 269, но он так и не полетел.
Два прототипа, которые совершили полет, были одноместной Transcendental Model 1-G и двухместной Transcendental Model 2, оба приводились в действие одинарными поршневыми двигателями. Разработка модели 1-G началась в 1947 году, и она совершила полет в 1954 году. Модель 1-G летела до крушения в Chesapeake Bay 20 июля 1955 года, в результате чего прототип самолета был разрушен, но пилота серьезно не пострадал.. Transcendental 1-G был первым самолетом-конвертопланом, совершившим полет, и он выполнил большую часть перехода от вертолета к самолету в полете с точностью до десяти градусов относительно истинного горизонтального полета самолета. Модель 2 была разработана и взлетела вскоре после этого, но, кроме испытаний в режиме зависания, она почти не летала. ВВС США отозвали финансирование в пользу Bell XV-3.
Bell XV-3 впервые поднялся в воздух в 1955 году. Как и его предшественники, XV-3 имел двигатели в фюзеляже и карданные валы, передающие мощность на наклонный. несущие винты законцовки крыла.
Другие концепции роторов, такие как замедленные роторы, остановленные роторы, складывающиеся роторы и роторы переменного диаметра, были исследованы для последующих разработок, но инженеры Bell Кеннет Вернике и Боб Лихтен сочли их невозможными. по сравнению с опытом работы с проектом XV-3.
Одной из основных проблем ранних конструкций самолетов конвертоплана была что приводные валы, передающие мощность от фюзеляжа к несущим винтам законцовок крыла, наряду с коробкой передач и механизмами наклона на законцовках крыла, имели значительные нагрузки и были тяжелыми. Они передавали большое количество мощности и крутящего момента на большие расстояния для системы передачи энергии самолета.
Экспериментальный самолет XV-15 представил крупный шаг вперед в разработке концепции: вместо двигателей в фюзеляже XV-15 переместил двигатели на вращающиеся блоки законцовок крыла, непосредственно соединенные с несущими винтами. Обычно мощность передавалась напрямую от двигателя к редуктору с пониженной скоростью и к ротору / гребному винту без использования длинных валов. Вдоль крыльев по-прежнему имелся приводной вал для аварийного использования для передачи мощности противоположному ротору в случае отказа двигателя, но этот вал обычно не нес силовые нагрузки, что делало его легче.
Концепция наклоняемого двигателя привнесла сложности в конструкцию двигателей и отсеков двигателей, чтобы иметь возможность переключаться с работы в горизонтальном положении на работу в вертикальном. Эти проблемы были решены довольно рано в программе XV-15.
В конце 1960-х - начале 1970-х годов НАСА и другие исследователи активно работали над теоретическими испытаниями и испытаниями в аэродинамической трубе различных гондол ротора. Две компании были вовлечены в исследование и разработку предложений: Bell Helicopter и Boeing Vertol. Основное внимание уделялось гондолам с наклонными винтами, интеграции поворотных роторов с крыльями и фюзеляжем самолета и изучению воздушного потока при наклоне несущих винтов. Были исследованы поворотные роторы с фиксированными роторами и со складывающимися роторами.
То, что должно было стать программой XV-15, было запущено в 1971 году в Исследовательском центре Эймса НАСА. После предварительной работы был проведен конкурс на присуждение двух контрактов на исследования и разработки прототипов на сумму 0,5 миллиона долларов. Ответившие компании: Sikorsky Aircraft, Grumman Aircraft, Boeing Vertol и Bell Helicopter.
Контракты на НИОКР были выданы компаниям Bell Helicopter и Boeing Vertol 20 октября 1972 года. Конструктивные предложения обеих компаний были представлены 22 января 1973 года.
Boeing Vertol предложил свою модель 222 (не путать с более поздней Bell 222 обычный вертолет), в котором двигатели находились в неподвижных блоках на конце каждого крыла, а небольшая вращающаяся гондола с несущим винтом была немного ближе к фюзеляжу на крыле. Эта конструкция упростила конструкцию двигателя, поскольку он всегда оставался в горизонтальном положении, не имея очень длинных приводных валов к наклонным роторам.
В конструкции Bell, Bell Model 301, вся гондола крыла поворачивалась между горизонтальным и вертикальным положениями, при этом двигатель и ротор в сборе фиксировались вместе внутри гондолы. Это упростило передачу мощности, но предъявило более сложные требования к конструкции двигателя и, вероятно, было немного тяжелее, чем предложение Boeing.
После рассмотрения обоих предложений НАСА выбрало Bell 301 для дальнейшей разработки, и 31 июля 1973 года был подписан контракт на дальнейшие исследования и разработки. В течение следующих четырех лет потребовались обширные разработки и испытания, чтобы завершить разработку. самолет. Первый из двух Bell XV-15 с бортовым номером N702NA совершил первый полет 3 мая 1977 года. После минимальных летных испытаний на испытательном стенде Bell самолет был переведен в исследовательский центр Эймса в Маунтин-Вью, Калифорния. где он был затем установлен в большой аэродинамической трубе Эймса и тщательно протестирован в различных смоделированных условиях полета.
Для США Министерство обороны Объединенная программа экспериментальных самолетов с вертикальным взлетом / посадкой (JVX), Bell Helicopter и Boeing Vertol объединились, чтобы подать заявку на получение увеличенной версии XV-15 в 1983 году. В том же году команда Bell Boeing получила предварительный контракт на проектирование, что привело к Bell Boeing V-22 Osprey.
После аэродинамической трубы и летных испытаний Bell самолет был перемещен. на НАСА Драйден, которая находится на базе ВВС Эдвардс в Калифорнийской высокогорной пустыне. Летные испытания XV-15 продолжали расширять свой полетный диапазон. Он мог успешно работать как в вертолетных, так и в обычных режимах полета самолета и плавно переходить между ними. Как только самолет был признан достаточно испытанным, он был возвращен в исследовательский центр Эймса для дальнейших испытаний.
XV-15 были признаны достаточно испытанными, и один самолет был доставлен на Парижский авиасалон 1981 для демонстрационных полетов. The New York Times высоко оценила его работу. «И если когда-либо и был симпатичный самолет, то это Bell XV-15... Машина, ставшая хитом шоу, выполнила ряд маневров, включая поклон толпе». В течение следующего года сенатору Барри Голдуотеру, министру военно-морского флота Джону Леману и другим официальным лицам были предложены полеты в качестве второго пилота для продвижения конвертопланов в военных целях.
XV-15 были стандартной демонстрацией ежегодного лета. авиашоу на совместно расположенной военно-морской авиабазе Моффетт в течение нескольких лет в течение 1980-х. Оба XV-15 активно летали на протяжении 1980-х годов, тестируя аэродинамику и конвертоплан для гражданских и военных типов самолетов, которые могли последовать за ними, включая программу V-22 и AW609.
Fédération Aéronautique Internationale классифицирует XV-15 как Rotodyne, и как таковой он имеет рекорд скорости 456 километров в час (283 миль в час), а также 3 км и 6 км.
Первый прототип самолета XV-15, N702NA, был передан компании Bell для разработки и демонстрации использовать. 20 августа 1992 года самолет потерпел крушение, когда его пилотировал пилот-испытатель. Он взлетал для последнего зависания, когда из системы коллективного управления на одном пилоне выскользнул болт, в результате чего ротор развернулся на полный шаг. Самолет неконтролируемо перевернулся вверх ногами и разбился перевернувшись. Хотя самолет был значительно поврежден, конструктивно он был в основном неповрежденным, и пилот и второй пилот избежали аварии, получив лишь незначительные травмы. Кабина самолета была утилизирована и преобразована для использования в качестве имитатора полета.
Второй прототип XV-15, N703NA, использовался для испытаний в поддержку программы военных конвертопланов V-22 Osprey и Bell / Agusta BA609 гражданский средний конвертоплан. Он продолжался в основном в испытательных операциях НАСА до сентября 2003 года. Самая короткая взлетная дистанция была достигнута с гондолами под углом 75 градусов.
После того, как N703NA был снят с испытательных операций, он был передан Смитсоновскому институту National Air и Музей космонавтики в Вашингтоне, округ Колумбия. XV-15 перелетел через всю страну из Форт-Уэрта, штат Техас, в музей, прежде чем был списан для демонстрации. Сейчас он выставлен в Центре Стивена Ф. Удвар-Хейзи в Вашингтонском международном аэропорту Даллес.
Внешнее изображение | |
---|---|
Рисунок в разрезе из XV-15 |
Данные Jane's All the World's Aircraft 1988-89
Общие характеристики
Характеристики
Родственная разработка
Самолет сопоставимой роли, конфигурации и эпохи
Связанные списки
Викискладе есть медиафайлы, связанные с Bell XV-15. |