- 万物皆可倾转,倾转旋翼、倾转涵道、倾转机翼机研发史(一)
- 万物皆可倾转,倾转旋翼、倾转涵道、倾转机翼机研发史(二)
- 万物皆可倾转,倾转旋翼、倾转涵道、倾转机翼机研发史(三)
贝尔XV-3
鲍勃·利希滕在1948年离开了超越公司,跳槽到贝尔飞机公司继续他的倾转旋翼机研究。1951年,美国陆军运输司令部与许多飞机制造商签订合同,研制创新设计的旋翼验证机,利希滕的Model 200倾转旋翼验证机就此立项,贝尔获得了制造两架验证机的合同,该机军用编号XV-3。1955年8月11日首架XV-3首飞成功。

悬停中的XV-3
XV-3有着传统直升机的圆滑的玻璃座舱机头和滑撬式起落架,以及固定翼飞机的尾翼组件和机翼。该机每侧翼尖都有一副三叶旋翼,通过电动驱动器倾转。滑撬上集成有液压减震器和和小轮,能在平整地面滑行。该机安装一台普惠R-985-AN-1“小黄蜂”(Wasp Junior)九缸风冷星形发动机,功率335千瓦(450马力)。发动机安装在机身内部,其弯曲的进气口被置于机身顶部。Model 200同样通过传动轴驱动旋翼,飞控系统混合了直升机和固定翼飞机的特点,旋翼倾转角度由专门的开关设置。
完成初始试飞后,XV-3开始小心翼翼地向前倾转旋翼,在这个过程中旋翼会出现不振动的讨厌趋势。1956年10月25日,试飞员迪克·斯坦斯伯里(Dick Stansbury)在试飞中将旋翼向前倾转17度,结果飞机出现严重振动,导致斯坦斯伯里昏厥。斯坦斯伯里在坠机中身受重伤,XV-3全毁。

XV-3风洞测试
第二架XV-3很快下线,该机使用两叶旋翼取代了三叶设计,并为翼尖倾转机构增加了整流罩,尾部下方增加了腹鳍。设计师在进行上述改进时并不完全确定其作用,因此第二架XV-3在完成风洞试验后,才在1958年1月21日开始试飞。

改用两叶旋翼的第二架XV-3
到5月,旋翼向前倾转的角度已经推进到40度,结果再次出现不稳定现象。XV-3停飞返回风洞进行试验,根据测试结果,该机旋翼直径被微调,机翼结构得到加强,并加强了旋翼控制机构。12月12日XV-3重返试飞,12月18日,贝尔试飞员比尔·昆兰(Bill Quinlan)成为第一个驾驶倾转旋翼机完成从垂直飞行过渡到水平飞行的人。

水平飞行中的XV-3
美国国家航空航天局(NASA)参与了试飞,该机在NASA风洞中的测试一直进行到1966年,直到在一次风洞测试中旋翼解体,严重损坏了风洞和XV-3。这次事故直接导致XV-3计划的终结,虽然没有研制出实用化的倾转旋翼机,但XV-3验证机已经证明了倾转旋翼设计的光明未来。第二架XV-3此时已经完成了250架次试飞,累计飞行125小时,直升机模式和固定翼模式之间切换成为家常便饭。
贝尔随后开始研制更完善的XV-15验证机,并最终导致贝尔-波音V-22“鱼鹰”倾转旋翼运输机的问世。唯一一架XV-3被阿拉巴马州鲁克堡的陆军航空博物馆收藏,贝尔在2004年获得了这架原型机,将其修复到展示状态,从2007年开始在莱特-帕特森空军基地的美国空军博物馆展出。

“鱼鹰”鼻祖XV-15
寇蒂斯-莱特X-100
在贝尔推进XV-3时,其他公司也没有闲着,寇蒂斯-莱特公司在倾转旋翼机领域的表现同样突出。该公司从1957年开始研制X-100验证机,这是一架双座倾转旋翼机,采用钢管骨架铝合金和织物混合蒙皮结构,具有后三点式固定起落架和T形尾翼。该机安装一台莱康明YT53涡轴发动机,进气口位于驾驶舱后方的机背。发动机同样通过长长的驱动轴来驱动翼尖倾转旋翼,每副旋翼都有三片宽弦大扭角叶片。机尾安装有发动机矢量尾喷管,可改变排气方向以控制悬停时的俯仰和偏航。

寇蒂斯-莱特X-100
1959年9月15日。X-100机型了首次自由悬停飞行。完成工厂试飞后,该机被移交给NASA进行进一步试飞,在1961年10月5日的试飞中受损。虽然验证机受损有限,但此时已经完成了试飞目标,累积了14个小时的飞行时间,所以NASA没有兴趣修理它。X-100最终被史密森尼国家航空航天博物馆(NASM)收藏,但至今仍被扔在仓库,没有修复。

该机尾部具有奇特的推力矢量装置
寇蒂斯-莱特X-19
NASA没有兴趣修理X-100的另一个主要原因是因为寇蒂斯-莱特已经着手更雄心勃勃的四倾转旋翼机项目——X-200,准备自筹资金制造两架原型机。X-200最后成功入选美国空军、陆军和海军联合实施的“三军垂直起降项目”(TSVP),获得了X-19的军用编号。

寇蒂斯-莱特X-19
首架X-19原型机在1963年秋准备好了试飞。该机看上去像一架四座公务机,带后掠垂尾和前后矩形机翼,每副机翼翼尖两侧都有倾转旋翼,左右侧旋翼旋转方向相反以互相抵消扭矩。X-19采用全金属结构,后机身安装两台莱康明T55-L-7涡轴发动机,单台功率1975千瓦(2750轴马力),进气口位于后机身上方。

X-19在总体设计上已经相当完善,但试飞表现不如人意
前三点式起落架都为单轮形式,前起落架向上收入机鼻,主起落架向后收入后机身。该机在悬停中的俯仰和滚转操纵通过旋翼之间的桨距差动进行,偏航则通过旋翼周期变距进行。和固定翼一样,X-19在平飞中依靠垂尾方向舵和机翼副翼控制。如果遭遇无法挽回的险情,两名机组人员可以启动零零火箭助推弹射座椅逃生。X-19长12.83米,前翼翼展5.94米,后翼翼展6.55米,空重4425千克。
X-19在1963年11月20日进行了首次悬停试飞,但很快重重落地。该机在1964年6月再次开始试飞,先是进行了平飞,然后再次尝试悬停,表现非常不稳定。因此工程师们回到绘图板,为X-19增加稳定增强系统。

悬停中的X-19
