Bell XV-3 - Bell XV-3

XV-3
Bell XV-3 i niveau flight.jpg
Den anden Bell XV-3 under flyvetest (c.1959)
Rolle Eksperimentelt VTOL-fly
National oprindelse Forenede Stater
Fabrikant Bell Helicopter
Første fly 11. august 1955
Status Skærm
Antal bygget 2

Den Bell XV-3 ( Bell 200 ) er en amerikansk tiltrotor fly udviklet af Bell helikopter til et fælles forskningsprogram mellem USA Air Force og United States Army for at udforske convertiplane teknologier. XV-3 indeholdt en motor monteret i skroget med drivaksler, der overførte kraft til tobladede rotorsamlinger monteret på vingespidserne. Vingespidsrotorenhederne blev monteret for at vippe 90 grader fra lodret til vandret, designet til at tillade XV-3 at starte og lande som en helikopter, men flyve med hurtigere lufthastigheder, svarende til et konventionelt fastvingefly .

XV-3 blev først fløjet den 11. august 1955. Selvom det var begrænset i ydeevne, demonstrerede flyet med succes tiltrotorkonceptet og opnåede 110 overgange fra helikopter til flytilstand mellem december 1958 og juli 1962. Programmet XV-3 sluttede, da de resterende fly blev alvorligt beskadiget i en vindtunnelulykke den 20. maj 1966. Data og erfaring fra XV-3-programmet var nøgleelementer, der blev brugt til succesfuld udvikling af Bell XV-15 , som senere banede vejen for V-22 Osprey .

Design og udvikling

Cockpit, Alliance Airshow, Fort Worth, Texas (2006)
Styrbord tiltrotor, Alliance Airshow, Fort Worth, Texas (2006)

I 1951 annoncerede hæren og luftvåben det konvertible flyprogram og frigav anmodningen om forslag (RFP) for at bede om design fra flyindustrien. I oktober 1953 blev Bell Helicopter tildelt en udviklingskontrakt til produktion af to fly til testformål. Den oprindelige militære betegnelse var XH-33 og klassificerede den som en helikopter , men dens betegnelse blev ændret til XV-3 i konvertiplanserien . Betegnelsen blev igen ændret i 1962 til XV-3A, da V-præfikset blev ændret til at betyde VTOL . De førende designere var Bob Lichten og Kenneth Wernicke .

Den første XV-3 (serienummer 54-147 ) fløj den 11. august 1955 med Bell Chief Test Pilot Floyd Carlson ved kontrollerne. Den 18. august 1955 oplevede flyet en hård landing, da rotoren udviklede dynamisk ustabilitet. Bell forsøgte at afhjælpe situationen, og flyvetestning genoptog den 29. marts 1956 efter yderligere terrænløb. Bell fortsatte med at udvide flykonvolutten til XV-3, men den 25. juli 1956 opstod den samme ustabilitet på rotoren igen. Flyvetestning af XV-3 genoptages i slutningen af ​​september 1956. Derefter, den 25. oktober 1956 styrtede flyet ned, da testpiloten blev mørklagt på grund af ekstremt høje vibrationer i cockpittet. Vibrationerne blev resultatet, da rotorakslerne blev bevæget 17 grader fremad fra lodret. Testpiloten, Dick Stansbury, blev alvorligt såret, og flyet blev beskadiget uden reparation.

Bell modificerede den anden XV-3 (serienummer 54-148 ) ved at erstatte de trebladede rotorer med tobladede rotorer, og efter at have taget omfattende forholdsregler begyndte den anden XV-3 test hos National Advisory Committee for Aeronautics '(NACA ) Ames Aeronautical Laboratory vindtunnelfacilitet den 18. juli 1957. Flyvetestning for fly nr. 2 begyndte den 21. januar 1958 på Bells anlæg. I april havde flyet udvidet flykonvolutten til 127 miles i timen (204 km / t) samt demonstreret fuld autorotationslandinger og 30 graders fremadgående overgange med rotormastrene. Den 6. maj 1958 opstod en anden forekomst af rotor ustabilitet, da pylonerne blev ført frem til 40 grader fremad pylonvinkel, og XV-3 blev jordforbundet igen. XV-3 vendte tilbage til Ames vindtunnel i oktober 1958 for at indsamle flere data, før den kunne blive fløjet igen. Som et resultat af vindtunneltesten blev rotordiameteren reduceret, vingestrukturen blev øget og styrket, og rotorkontrolelementerne blev afstivet.

XV-3 genoptog flyvetesten ved Bells anlæg den 12. december 1958. Den 18. december 1958 gennemførte Bell-testpilot Bill Quinlan den første dynamisk stabile fulde konvertering til flytilstand, og den 6. januar 1959 blev luftvåbenkaptajn Robert Ferry den første militærpilot til at gennemføre en tiltrotor-konvertering til flytilstand. Flyvetest på Bell-faciliteterne blev afsluttet den 24. april 1959, og flyet blev sendt til Edwards Air Force Base. Den militære flyvetestning af XV-3 begyndte den 14. maj 1959. Forfremmet til rang af major, Robert Ferry, ville medforfatter rapporten om de militære flyvurderinger, der blev gennemført fra maj til juli 1959, idet han bemærkede, at på trods af manglerne ved designet, "fast-wing tilt-prop" eller tiltrotor var en praktisk anvendelse til rotorfly.

Efter afslutningen af ​​den fælles servicetest blev flyet returneret til Ames-anlægget, hvor Fred Drinkwater den 12. august 1959 blev den første NASA-testpilot, der fuldførte den fulde konvertering af en tiltrotor til flytilstand. Den 8. august 1961 blev hærmester EE Kluever den første hærpilot, der flyvede et tiltrotorfly. Test vil fortsætte til udgangen af juli 1962 som NASA og Bell afsluttet vindtunnel testning til undersøgelse pitch-klap kobling udvist af den tiltrotor i et forsøg på at forudsige og eliminere den aeroelastiske dynamisk rotor ustabilitet (blot kaldet pylonen hvirvel ), der havde forårsaget problemer i hele program.

I april 1966 offentliggjorde Bell Helicopter aerodynamiker Dr. Earl Hall en analyse af programdata fra XV-3, der forklarede ustabiliteten af ​​tiltrotorflyet pylon. For at fastslå Halls fund og udvikle en computermodel blev NASA enige om at gennemføre vindtunneltestning ved Ames 40 × 80 vindtunnel. Da ingeniørerne var ved at gennemføre den sidste planlagte test, forårsagede en vingespidsfejl begge rotorer til at mislykkes, hvilket resulterede i alvorlig skade på XV-3 og beskadigelse af vindtunnelen. Den 14. juni 1966 meddelte NASA Ames Research Center afslutningen af ​​XV-3-test. XV-3 havde opnået i alt 250 flyvninger, akkumuleret 125 flyvetimer og afsluttet 110 fulde konverteringer.

Overlevende

XV-3, 54-148 , udstillet på Nationalmuseet i USAF (2012)

I slutningen af ​​1966 blev den eneste tilbageværende XV-3, serienummer 54-148 , flyttet til ekstern lagerplads ved Davis-Monthan AFB i Tucson, Arizona. I 1984 opdagede Bell XV-15 flyvetestteamet de fly, der var opbevaret uden for hærens luftfartsmuseum under besøg XV-15 i Fort Rucker, Alabama, som en del af en demonstrationstur. 54-148 blev repareret i december 1986 med hærstøtte og ledelse af den tidligere Bell XV-3-ingeniør Claude Leibensberger, men flyet blev adskilt og anbragt i indendørs opbevaring. Den 22. januar 2004 blev XV-3 leveret til Bell Plant 6 i Arlington, Texas. I 2005 begyndte Bell Helicopter-medarbejdere at arbejde med at genoprette 54-148 til museumsvisningstilstand, denne gang ledet af den tidligere XV-3-ingeniør Charles Davis. Efter en to-årig restaurering blev XV-3 overført til National Museum of the United States Air Force i Dayton, Ohio . Det blev udstillet i museets galleri efter den kolde krig i juni 2007, og fra og med 2011 er det udstillet i Research & Development Gallery.

Specifikationer (XV-3)

XV-3 nummer 54-148 , (2006)
Klokke XV-3 på USAF National Museum, SN 54-148

Data fra NASA Monograph 17 og Aerophile, Vol. 2, nr. 1.

Generelle egenskaber

  • Besætning: 1
  • Længde: 9,25 m (30 ft 4 in)
  • Vingespændvidde: 31 ft 4 in (9,55 m)
  • Højde: 4,04 m (13 ft 3 in)
  • Vinge område: 116 sq ft (10,8 m 2 )
  • Airfoil : NACA 23021
  • Tom vægt: 865 kg (1.907 lb)
  • Bruttovægt: 1.006 kg
  • Kraftværk: 1 × Pratt & Whitney R-985-AN-1 Wasp Junior 9-cylindret luftkølet radialstemplemotor, 450 hk (340 kW)
  • Hovedrotordiameter: 7,62 m (2 × 25 ft 0 in)
  • Hovedrotor område: 981.9 sq ft (91,22 m 2 ) 3-bladede oversætte rotorer
  • Knivsektion: NACA 0015

Ydeevne

  • Maksimal hastighed: 186 mph (296 km / t, 160 kn)
  • Krydstogtshastighed: 269 ​​km / t, 145 kn)
  • Rækkevidde: 410 km, 222 nmi
  • Serviceloft: 4.600 m (15.000 fod)
  • Stigningshastighed: 1.260 ft / min (6,4 m / s)

Se også

Relateret udvikling

Relaterede lister

Referencer

Yderligere læsning

eksterne links