Bell XV-3 เป็นเครื่องเอียงแบบทดลองของอเมริกา ทำการบินครั้งแรกเมื่อวันที่ 23 สิงหาคม พ.ศ. 2498 การเปลี่ยนแปลงครั้งแรกจากการบินแนวตั้งเป็นแนวนอนคือเมื่อวันที่ 18 ธันวาคม 2501 โดยรวมแล้ว มีเที่ยวบินทดสอบมากกว่า 250 เที่ยวบินที่เสร็จสมบูรณ์ในปี 1966 ซึ่งพิสูจน์ให้เห็นถึงความเป็นไปได้ขั้นพื้นฐานในการสร้างใบพัดเอียงด้วยสกรูหมุน การทดสอบเครื่องบินลำนี้ได้รับการยอมรับว่าประสบความสำเร็จ ดังนั้นจึงตัดสินใจสร้างอุปกรณ์ที่มีเครื่องยนต์โรตารีอยู่แล้ว ซึ่งนำไปสู่การสร้างเครื่องเอียง Bell XV-15
Bell XV-3 รุ่นทดลองมีลำตัวขนาดใหญ่ที่ออกแบบมาสำหรับผู้โดยสาร 4 คน ปีกคงที่ด้วยระยะ 9.54 เมตร และเครื่องยนต์ Pratt & Whitney R-985 ซึ่งพัฒนากำลังสูงสุด 450 แรงม้า ใบพัดใบพัดซึ่งตั้งอยู่บนคอนโซลของแต่ละปีกถูกย้ายไปยังตำแหน่งที่ต้องการด้วยความช่วยเหลือของมอเตอร์ไฟฟ้า: ขึ้น - สำหรับการบินในแนวตั้ง, ไปข้างหน้า - สำหรับการบินในแนวนอน
เพื่อให้ได้เครื่องบินที่สามารถรวมคุณลักษณะของเครื่องบินและเฮลิคอปเตอร์ได้ มีความพยายามหลายครั้งในการสร้างเครื่องจักรปีกหมุนที่หลากหลาย รวมถึงใบพัดแบบหมุน ซึ่งทางตะวันตกเรียกว่าเครื่องเอียง และในประเทศของเรา - เฮลิคอปเตอร์-เครื่องบิน เครื่องบินเหล่านี้ติดตั้งใบพัดหมุนขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดใหญ่พร้อมใบมีดแบบบานพับและโหลดขนาดเล็กบนพื้นที่กวาด เช่นในเฮลิคอปเตอร์ ซึ่งทำให้เครื่องจักรดังกล่าวมีความสามารถในการทำการบินขึ้นในแนวตั้งด้วยกำลังเครื่องยนต์ที่ค่อนข้างต่ำที่ติดตั้งอยู่.
ใบพัดแบบปรับเอียงได้ขับเคลื่อนโดยตรงจากเครื่องยนต์ซึ่งสามารถติดตั้งใน nacelles หมุนด้วยใบพัดหรือจากเครื่องยนต์ / เครื่องยนต์ซึ่งอยู่ในลำตัวของรถหรือใน nacelles ที่แยกจากกันในขณะที่มีเพียงใบพัดที่หมุนเมื่อ เปลี่ยนไปใช้เครื่องบินรุ่นอื่น ในระหว่างการบินในแนวนอน ตัวเอียงถูกควบคุมเหมือนเครื่องบิน - ด้วยความช่วยเหลือของการควบคุมเครื่องบินทั่วไป และเมื่อเปลี่ยนเป็นการบินในแนวตั้ง - เหมือนเฮลิคอปเตอร์ ด้วยความช่วยเหลือของการควบคุมระยะพิทช์ทั่วไปและรอบของใบพัด สันนิษฐานว่าในกรณีที่โรงไฟฟ้าทำงานผิดพลาด ใบพัดเอียงจะสามารถลงจอดได้เหมือนเครื่องบินโดยมีการวางแผนและความเอียงของใบพัดบางส่วน หรือในโหมดการหมุนอัตโนมัติ เช่น เฮลิคอปเตอร์
Tiltrotor Bell XV-3
หลายปีที่ผ่านมา บริษัท Bell ได้ดำเนินการวิจัยและทดลองจำนวนมากในด้านการสร้างใบพัดเอียง งานในทิศทางนี้นำโดยนักออกแบบ Arthur Young และ Bertrand Kelly ต่อมา Robert Lichten เข้าร่วมกับพวกเขา ในการแข่งขันปี 1950 ของ American Army สำหรับการออกแบบเครื่องบินที่ดีที่สุดสำหรับหน่วยลาดตระเวนและหน่วยกู้ภัยในแนวหน้า เบลล์ได้นำเสนอการออกแบบใบพัดเอียงด้วยใบพัดใบพัดแบบเอียง โดยรวมแล้ว คณะกรรมการพิจารณาโครงการที่แตกต่างกัน 17 โครงการ โดยเลือกโครงการเครื่องบินปีกหมุนเพียง 3 โครงการเท่านั้น รวมถึงโครงการของผู้ออกแบบของบริษัท "เบลล์" อันเป็นผลมาจากการแข่งขันที่จัดขึ้นในปี 1951 กองทัพอากาศสหรัฐฯ ได้ลงนามในสัญญากับบริษัทนี้เพื่อสร้างเครื่องแปลงทดลองสองเครื่องสำหรับการทดสอบการบินในครั้งต่อๆ ไป
การก่อสร้างเครื่องเอียง Bell ตัวแรกซึ่งในขั้นต้นได้รับตำแหน่ง Bell XH-33 และต่อมา Bell XV-3 ล่าช้างานเสร็จสมบูรณ์เมื่อต้นปี 2498 และในวันที่ 10 กุมภาพันธ์ของปีเดียวกันเจ้าหน้าที่คนแรก มีการสาธิตความแปลกใหม่ เมื่อวันที่ 11 สิงหาคม พ.ศ. 2498 การบินขึ้นและบินในแนวตั้งครั้งแรกเกิดขึ้น จากนั้นจึงเปลี่ยนไปเป็นการบินในแนวนอนเมื่อใบพัดเอียงถึง 15 องศา (นักบินทดสอบ Floyd Carlson) ในการทดสอบเครื่องปรับเอียงในภายหลังซึ่งเกิดขึ้นเมื่อวันที่ 25 ตุลาคม พ.ศ. 2499 ในอากาศที่ระดับความสูง 60 เมตรโดยใบพัดเอียง 20 องศา อุปกรณ์สูญเสียการควบคุมเนื่องจากความไม่มั่นคงทางกลและการตกลงมา ในขณะที่ Bell XV-3 เป็น ทำลายและทดสอบนักบิน Dick Stensbury อันเป็นผลมาจากการตกเขาได้รับบาดเจ็บสาหัส
เนื่องจากภัยพิบัติ การทดสอบการบินเพิ่มเติมของตัวเอียงยังคงดำเนินต่อไปในปี 1958 ในตัวอย่างที่สองของ Bell XV-3 ตอนแรกมีใบพัดสองใบ แต่ไม่นานก็ถูกแทนที่ด้วยใบพัดสามใบ เป็นครั้งแรกที่การเปลี่ยนแปลงเต็มรูปแบบจากการบินในแนวตั้งเป็นการบินในแนวนอนโดยมีการลงจอดในแนวตั้งต่อมาเมื่อวันที่ 18 ธันวาคม 2501 ในเที่ยวบินนี้ใบพัดเอียงถูกควบคุมโดยนักบินทดสอบ Bill Quinlen ในเที่ยวบินต่อๆ มา อุปกรณ์ดังกล่าวสามารถเข้าถึงความเร็ว 212 กม. / ชม. ที่ระดับความสูง 1220 เมตร ในปีพ.ศ. 2505 หน่วยนี้ได้รับการถ่ายโอนเพื่อทำการทดสอบเพิ่มเติมที่ศูนย์วิจัย NASA Langley ในศูนย์นี้ Bell XV-3 ประสบความสำเร็จในการบินในโหมดแนวตั้งและทำการเปลี่ยนไปใช้โหมดเครื่องบินที่ไม่สมบูรณ์โดยมีระยะห่างระหว่างใบพัด 30-40 องศา
นอกจากนี้ เครื่องปรับความเอียงยังได้รับการทดสอบบนขาตั้งพิเศษ ซึ่งได้ทำการเปลี่ยนโหมดการบิน "เครื่องบิน" อย่างเต็มรูปแบบ เมื่อเปลี่ยนจากโหมดการบินด้วยเฮลิคอปเตอร์เป็นเครื่องบิน ใบพัดจะเอียง 90 องศาโดยใช้เฟืองตัวหนอนจากมอเตอร์ไฟฟ้า กระบวนการเปลี่ยนมักจะใช้เวลาเพียง 15-20 วินาที ในเวลาเดียวกัน เครื่องเอียง Bell XV-3 ยังสามารถบินต่อไปที่ตำแหน่งตรงกลางของใบพัดในระหว่างการเปลี่ยนผ่าน โดยรวมแล้ว เครื่องเอียงนี้ทำการบินทดสอบมากกว่า 250 เที่ยวบินและการเปลี่ยนผ่านทั้งหมด 110 ครั้งระหว่างโหมดการบิน โดยใช้เวลาบินประมาณ 450 ชั่วโมงในช่วงเวลานี้ ระหว่างเที่ยวบินเหล่านี้ ความเร็วสูงสุดถึง 290 กม. / ชม. และระดับความสูง 3660 เมตร การทดสอบ Tiltrotor ดำเนินต่อไปในปี 2508 แต่อยู่ในอุโมงค์ลมแล้ว การทดสอบเหล่านี้หยุดลงเนื่องจากการถอดส่วนคอเสื้อกับใบพัดและความเสียหายที่ได้รับจาก Bell XV-3
กองทัพอากาศและกองทัพสหรัฐฯ มีความหวังสูงมากสำหรับการพัฒนาเครื่องบินประเภทนี้ โดยเชื่อว่าเครื่องดัดแปลงเหมาะที่สุดสำหรับการลาดตระเวน การสื่อสาร และปฏิบัติการกู้ภัย เบลล์ได้สร้างโครงการจำนวนมากสำหรับเครื่องบินแบบปีกหมุนทั้งทางทหารและพลเรือน ในจำนวนนี้ได้มีการวางแผนที่จะติดตั้งเครื่องยนต์กังหันก๊าซสองเครื่องซึ่งอยู่ในกอนโดลาใต้ปีกในขณะที่ความเร็วสูงสุดควรจะประมาณ 400 กม. / ชม.
เครื่องเอียง Bell XV-3 มีเลย์เอาต์เหมือนกับเครื่องบินทั่วไป รูปแบบที่เรียบง่ายและเหมาะสมที่สุดคือใบพัดซึ่งติดตั้งอยู่ที่ปลายปีก เมื่อหมุนแล้ว ใบพัดเอียงก็คล้ายกับเฮลิคอปเตอร์ตามขวางแบบใบพัดคู่ ในระหว่างการบินขึ้นในแนวดิ่ง กระแสจากใบพัดถูกยับยั้ง พัดเหนือปีก ซึ่งเป็นสาเหตุของการสูญเสียใบพัดในการผลัก และความเร็วสูงสุดของตัวเอียงค่อนข้างน้อยเนื่องจากกำลังต่อน้ำหนักต่ำ อัตราส่วนเครื่องบินทดลอง
ภายนอก แท่นเอียง Bell XV-3 รุ่นทดลองเป็นโมโนเพลนที่มีเครื่องยนต์หนึ่งเครื่องและใบพัดสามใบแบบโรตารี่สองใบ เช่นเดียวกับแชสซีแบบลื่นไถลที่มีการออกแบบที่เรียบง่ายมาก รางแชสซีมีความยาว 2, 8 เมตร ในขณะเดียวกัน ลำตัวเครื่องบินก็โดดเด่นด้วยรูปทรงแอโรไดนามิกที่ดี ในหัวเรือมีห้องนักบินที่มีพื้นที่กระจกขนาดใหญ่ในห้องโดยสารนี้มีนักบิน นักบินผู้ช่วยหรือผู้สังเกตการณ์ รวมทั้งผู้โดยสารสองคน แทนที่จะวางผู้บาดเจ็บบนเปลหามอย่างเป็นระเบียบ ปีกของตัวเอียงนั้นตั้งตรงและมีพื้นที่ค่อนข้างเล็ก เนื่องจากมีการคำนวณว่าจะสร้างแรงยกที่ความเร็วการบินขณะล่องเรือเท่านั้น ที่ปลายปีกมีเรือกอนโดลาขนาดเล็กที่มีสกรูหมุน ตัวแทนฝ่ายบริการด้านเทคนิคสามารถถอดปลอกหุ้มปลายปีกออกได้ เพื่อเข้าถึงส่วนประกอบระบบส่งกำลัง ปีกยังมีปีกนกและปีกนกที่หดได้ ส่วนท้ายนั้นเหมือนกับเครื่องบินทั่วไป - ด้วยหางเสือที่มีหางแนวตั้งขนาดใหญ่ บนกระดูกงูนั้นมีตัวกันโคลงที่มีระยะ 4 เมตรพร้อมลิฟต์
ด้วยการออกแบบ ตัวเอียง Bell XV-3 มีคุณสมบัติการทำงานที่เป็นเอกลักษณ์หลายประการ ตัวอย่างเช่น ไม่มีระบบส่งกำลังข้ามซึ่งเป็นเรื่องปกติสำหรับเครื่องบินหลายเครื่องยนต์ ในกรณีที่โรงไฟฟ้าขัดข้อง ใบพัด Bell XV-3 จะถูกนำไปยังตำแหน่งแนวตั้งโดยอัตโนมัติ อันเป็นผลมาจากการที่ใบพัดเอียงสามารถลงมาด้วยการหมุนอัตโนมัติ เช่น เฮลิคอปเตอร์ธรรมดาหรือไจโรเพลนทั่วไป ในเวลาเดียวกัน ใบพัดก้มไปข้างหน้าเพื่อสร้างแรงผลักดัน อย่างไรก็ตาม ในระหว่างการบินในแนวนอน ส่วนของลิฟต์ยังคงถูกสร้างขึ้นโดยปีกของอุปกรณ์
สิ่งที่ยากที่สุดสำหรับวิศวกรของ Bell คือการเลือกใบพัดที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางที่เหมาะสมที่สุดสำหรับตัวเอียง Bell XV-3 ประเด็นทั้งหมดก็คือ สำหรับการขึ้นเครื่องบินในแนวตั้งนั้น จำเป็นต้องใช้ใบพัดขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดใหญ่ ในขณะที่การบินในแนวนอน การใช้ใบพัดขนาดเล็กจะทำกำไรได้มากกว่า ในที่สุด เส้นผ่านศูนย์กลางประนีประนอมของสกรูกลึงคือ 7.6 เมตร ใบพัดสามใบที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางนี้ติดตั้งอยู่ที่ส่วนท้ายของปีก ปลอกสกรูมีบานพับแนวตั้งและแนวนอนตัดกันซึ่งอยู่ห่างจากแกนหมุน 0.44 เมตร รวมทั้งตัวชดเชยการแกว่ง ดุมใบพัดหุ้มด้วยแฟริ่ง ใบมีดติดกาวโลหะทั้งหมดในแบบมีรูปทรงสี่เหลี่ยมและบิดเป็นรูปทรงเรขาคณิต 20 องศา
Bell XV-3 รุ่นทดลองขับเคลื่อนด้วยเครื่องยนต์ลูกสูบเรเดียลระบายความร้อนด้วยอากาศ Pratt & Whitney มันคือ R-985-AN-1 และเครื่องยนต์มีกำลังสูงสุด 450 แรงม้า ที่ 2300 รอบต่อนาที ที่ระดับความสูง 450 เมตร และระหว่างเครื่องขึ้น เครื่องยนต์ถูกติดตั้งไว้ที่ส่วนกลางของลำตัวเครื่องบิน เนื่องจากโรงไฟฟ้ามีกำลังไม่เพียงพอ ความเร็วสูงสุดจึงถูกจำกัดไว้ที่ 280 กม. / ชม. แม้ว่าตัวปรับเอียงจะแสดงค่าที่มากกว่าระหว่างการทดสอบ การบรรลุความเร็วที่สูงขึ้นนั้นเป็นไปได้โดยการเปลี่ยนเครื่องยนต์ด้วยเครื่องยนต์ที่ทรงพลังกว่า โดยเฉพาะอย่างยิ่งมีแผนจะติดตั้ง GTE Lycoming T-53 เพลาคู่ซึ่งพัฒนากำลัง 825 แรงม้า
หลังจากเสร็จสิ้นการทดสอบ Bell XV-3 แนวคิดเรื่องเครื่องเอียงก็ไม่ละทิ้งในสหรัฐอเมริกา หลังจากเขา โมเดลใหม่ก็ถือกำเนิดขึ้น เครื่องบินใหม่นี้ติดตั้งเครื่องยนต์ที่หมุนได้อยู่แล้ว ได้รับการแต่งตั้งเป็น Bell XV-15 และทำการบินครั้งแรกในเดือนพฤษภาคม พ.ศ. 2520 และเมื่อวันที่ 19 มีนาคม พ.ศ. 2532 เครื่องหมุนเหวี่ยง Bell V-22 Osprey ได้ทะยานขึ้นสู่ท้องฟ้าซึ่งให้บริการมาตั้งแต่ปี 2548 เขาทำหน้าที่ในนาวิกโยธินและหน่วยปฏิบัติการพิเศษกองทัพอากาศสหรัฐ ในปี 2559 มีการสร้างรถยนต์ประเภทนี้มากกว่า 300 คัน และการจัดหาผู้ดัดแปลงเหล่านี้ให้กับกองทัพสหรัฐฯ ยังคงดำเนินต่อไป
ลักษณะทางเทคนิคการบินของตัวเอียง XV-3:
ขนาดโดยรวม: ความยาว - 9, 2 ม., ความสูง - 4 ม., ปีกนก - 9, 5 ม., เส้นผ่านศูนย์กลางของสกรูหมุน - 7, 6 ม.
น้ำหนักเปล่า - 1907 กก.
น้ำหนักบินขึ้น - 2218 กก.
โรงไฟฟ้าคือโรงละคร Pratt Whitney R-985-AN-1 ที่มีความจุ 450 แรงม้า
ความเร็วสูงสุดคือ 290 กม. / ชม.
ความเร็วในการล่องเรือ - 269 กม. / ชม.
ระยะใช้งานจริง - 411 กม.
เพดานบริการ - 4600 ม.
อัตราการปีนคือ 6, 3 m / s
ลูกเรือ - 1 คน
