Американские самолеты вертикального взлета - [2]
Крыло прямое, средне-расположенное, имеет сравнительно небольшую площадь, так как рассчитано для создания подъемной силы только на крейсерской скорости. На концах крыльев размещаются небольшие гондолы с поворотными винтами. Обшивка носка крыла может сниматься для доступа к валам трансмиссии. На крыле имеются элероны и выдвижные закрылки.
Хвостовое оперение выполнено, как у обычных самолетов, с большим по площади вертикальным оперением, с рулем направления, на киле установлен стабилизатор размахом 4 м с рулями высоты.
Шасси полозковое, имеет очень простую конструкцию, колея шасси 2,8 м.
Схема вертолета-самолета Белл XV-3
Винты трехлопастные, диаметром 7,2 м, установлены в гондолах на концах крыла. Втулки винтов имеют пересекающиеся вертикальные и горизонтальные шарниры, расположенные на 0,44 м (0,12R) от оси вращения, и компенсаторы взмаха. Втулки винтов закрыты обтекателями. Цельнометаллические клееные лопасти имеют прямоугольную форму в плане и геометрическую крутку 20°.
Силовая установка. Винты приводятся во вращение от звездообразного поршневого двигателя воздушного охлаждения Пратт-Уитни R-985 мощностью 450 л.с, установленного в центральной части фюзеляжа. Из-за недостаточной мощности двигателя максимальная скорость была ограничена до 280 км/ч, достижение большей скорости было возможно только при установке более мощного двигателя; предполагалось установить двухвальный ГТД Лайкоминг Т-53 мощностью 825 л.с.
Управление. На вертолетных режимах вертолет-самолет управляется, подобно вертолету поперечной схемы, благодаря управлению циклическим и общим шагом несущих винтов, а на самолетных режимах - по amp;обно самолету. При переходе от вертолетного режима к самолетному винты наклоняются на 90° с помощью червячной передачи от электромоторов. Процесс перехода занимает 15 - 20 с. Вертолет-самолет может продолжать полет при любом промежуточном положении винтов во время перехода.
Размеры:
размах крыла 9,5 м
длина фюзеляжа 9,4 м
высота 4,2 м
площадь крыла 10,8 м2
диаметр поворотных винтов 7,62 м
отметаемая площадь 2x45,6 м2
коэффициент заполнения 0,04
Двигатели 1 ПД Пратт-Уитни R-985
взлетная мощность 450 л.с.
Массы и нагрузки:
взлетная масса 2180 кг
масса пустого СВВП 1630 кг
емкость баков 380 л
нагрузка на ометаемую площадь 24,8 кгс/м2
нагрузка на мощность 4,85 кгс/л.с.
Летные данные:
максимальная скорость 280 км/ч
Экспериментальный СВВП с поворотными винтами Белл XV-15 на режиме висения
Белл XV-15
С началом военных действий во Вьетнаме, в которых была продемонстрирована высокая эффективность вертолетов, ограничивавшаяся недостаточной их скоростью, армия США стала проявлять повышенный интерес к преобразуемым скоростным винтокрылым аппаратам с поворотными винтами. В 1965 г. были разработаны требования армии к транспортному СВВП с поворотными винтами с взлетной массой 13 т, однако в 1968 г. из-за недостатка средств для создания такого СВВП было решено сперва разработать демонстрационный СВВП с меньшей в три раза взлетной массой 4,5 т.
Осенью 1972 г. фирмы «Белл» и «Боинг-Вертол» получили от армии США и NASA контракты по 0,5 млн. долл. на конкурсные исследования экспериментального СВВП с новоротными винтами. В апреле 1973 г. для проведения дальнейших исследований была выбрана фирма «Белл», представившая проект СВВП «Модель 301» и получившая контракт стоимостью 26 млн. долл. от армии и NASA на постройку и летные испытания двух экспериментальных СВВП под обозначением XV-15; руководство их разработкой осуществлял ведущий конструктор Кеннет Вернике.
Постройка первого экспериментального СВВП XV-15 началась в середине 1974 г., в изготовлении фюзеляжа и оперения приняла участие фирма «Рокуэлл». Постройка СВВП была завершена в мае 1976 г., в октябре 1976 г. на нем были установлены поворотные винты.
Летные испытания первого СВВП на режиме висения начались 3 мая 1977 г. После проведения 50-часовых заводских испытаний самолет был доставлен в НИЦ им. Эймса NASA для испытаний в аэродинамической трубе. В начале 1977 г. была завершена постройка второго СВВП XV-15, который до начала летных испытаний прошел также испытания в аэродинамической трубе НИЦ им. Эймса. В натурной аэродинамической трубе исследовались все режимы полета (до скорости 335 км/ч), определялись летные и динамические характеристики, оценивались устойчивость и управляемость. Результаты испытаний были использованы при подготовке к летным испытаниям второго СВВП XV-15. Серьезные проблемы возникли с вибрациями и устойчивостью системы «винт-пилон-крыло», что потребовало изменения конструкции.
Переход СВВП Белл XV-15 от вертикального взлета к горизонтальному полету
Первый полет второго экспериментального СВВП XV-15 состоялся 23 апреля 1979 г. на режиме висения, а 24 июля 1979 г. был совершен первый полет по полному профилю (летчик-испытатель Рон Эрхард); в горизонтальном полете была достигнута скорость 300 км/ч. В апреле 1980 г. была достигнута скорость 486 км/ч на высоте 2530 м, а в июне 1980 г. - максимальная скорость 557 км/ч на высоте 4880 м, значительно превосходившая рекорды скорости вертолетов, но не зарегистрированная в качестве мирового рекорда. На вертолетном режиме самолет летал вбок со скоростью 46 км/ч и назад 18 км/ч. Выполнялись горки с перегрузкой 2д и полеты с креном 60°. Имитировались посадки на режиме самовращения винтов при скорости снижения 15,7 м/с; такую посадку можно выполнять с винтами, повернутыми па 60°. На СВВП XV-15 летали летчики армии и корпуса морской пехоты.
