Bell 533

Thiết kế và phát triển

Lục quân Hoa Kỳ bắt đầu một chương trình nghiên cứu cải thiện các máy bay trực thăng hiện tại bằng các bài test. Các phân tích của ba công ty trực thăng cho thấy khả năng bay của trực thăng có thể được cải thiện đáng kể.  Bell Helicopter là một trong những công ty tham gia và đã thí nghiệm cải tiến máy bay UH-1B Iroquois.  Sau khi nghiên cứu, Bell đưa ra đề xuất về Máy bay trực thăng Cơ động Cao.  Ngày 7 tháng 8 năm 1961, the Army's Transportation Research and Engineering Command (TRECOM) đã trao một hợp đồng cho. Bell Helicopter nhằm nghiêm cứu máy bay trực thăng cơ động cao.
Đáp lại, Bell đã chế tạo Model 533 từ một chiếc YH-40-BF, một trong sáu chiếc UH-1 sắp được đưa vào sản xuất. Các bộ phận động học của YH-40 được cải tiến bằng những bộ phận được thiết kế cho chiếc UH-1B. Việc nghiên cứu cho bản hợp đồng được chia làm hai giai đoạn; giai đoạn đầu nhằm xác định lợi ích của việc giảm overall reduction in drag, giai đoạn hai xác định lợi ích của lực dẩy phụ.
Bell 533 được thử nghiệm trên ba biến đổi chính. Biến đổi đầu tiên là của trực thăng YH-40 cơ bản với các thay đổi giảm drag. Biến đổi thứ hai là bổ sung thêm một cặp động cơ phản lực nhằm tăng lực đẩy. Biến đổi thứ ba là hêm cánh ngang nhằm tăng lực nâng.

Thử nghiệm ban đầu

Trong giai đoạn đầu tiên, khung máy bay được làm sạch tổng thể nhằm làm giảm lực ma sát. Thiết kế khí động học mới được phát triển nhờ vào sợi thủy tinh dạng honeycomb sandwich cho việc chế tạo thân máy bay, a cambered vertical stabilizer được phát triển which, in cruise flight, aerodynamically unloaded the tail rotor. The skid landing gear also had streamlined fairings applied to it and the rotor mast was replaced by a mast that could be tilted in-flight.
The reconfigured helicopter was first tested in the NASA Ames Research Center wind tunnel, which confirmed that the modifications had significantly reduced the aircraft's drag.  The 533 made its maiden flight on ngày 10 tháng 8 năm 1962 at Bell's Fort Worth, Texas headquarters utilizing the two-bladed UH-1B rotor.  Before beginning the program flight testing, the helicopter was fitted with a gimbal-mounted three-bladed rotor. Modifications to the flight controls allowed either rotor to easily be fitted to the aircraft in a short time, and the three-bladed rotor could be mounted on the gimbal or rigidly to the mast. In this configuration, the 533 achieved a true airspeed of 150 knots (173 mph, 278 km/h) in straight-and-level flight.
The Army funded the second phase to study the effects of auxiliary propulsion on the helicopter. Bell configured the 533 with two 26,8 foot (8,17 m) swept-back wings. The sweep of the wings was adjusted by maintenance personnel on the ground.  Later in the program, the tilt of the wings was linked to the collective control to limit lift and to control rotor speed during autorotational profiles. After flight tests to determine the characteristics of the aircraft with the wings installed, the wings were removed.
Starting on ngày 21 tháng 10 năm 1963, Bell began test flights with two Continental CAE J69-T-9 turbojet engines in nacelles mounted directly to the aft portion of the fuselage. The thrust from the two 920-pound (4.09 kN) thrust engines caused turbulent airflow over the standard elevators, so an additional elevator was mounted on the vertical fin on the opposite side of the tail rotor. Following the modification, flight tests were resumed on ngày 2 tháng 3 năm 1964, with both wings and engines mounted. In this configuration, the Bell 533 achieved 186 knots (214 mph, 344 km/h) using maximum auxiliary thrust.

Independent testing

In April 1964, contracted testing was completed with the Army. Bell immediately fitted the two-bladed rotor with tapered blade tip caps for the company's own independent testing. The blade tip modification allowed the helicopter to reach 193 knots (222 mph, 357 km/h) using the maximum auxiliary thrust from the Continental turbojets. In an effort to achieve even higher speeds, Bell removed the J69-T-9 engines and replaced them with 1,700-pound (7.56 kN) thrust J69-T-29 engines. The additional thrust helped make the 533 the first rotorcraft in history to exceed 200 knots (230 mph, 370 km/h), reaching 205 knots (236 mph, 380 km/h) on ngày 15 tháng 10 năm 1964.
Six months later, on ngày 6 tháng 4 năm 1965, the Bell 533 became the first rotorcraft to reach 217 knots (250 mph, 402 km/h). In addition to the higher speeds, Bell test pilots were able to demonstrate that the additional thrust from the auxiliary engines allowed the compound helicopter to maintain sustained 2 g turns at 60-degree bank angles.

Follow-on research

By early 1968, the Army and Bell were working together again to expand the envelope of the Model 533. Bell removed the wings previously used and replaced them with a stub wing mounted higher and further back on the airframe. Bell also replaced the J69 turbojets with Pratt & Whitney JT12A-3 (J60) engines, capable of producing 3,300 pounds (13.3 kN) of thrust each, mounting the new engines on the ends of the stub wings. Bell also modified the helicopter flight controls to change pitch control from inputs to the rotor during lower flight speeds to airplane-style elevator control during high-speed flight. On ngày 15 tháng 4 năm 1969, the Model 533 achieved its highest speed of 274.6 knots (316.0 mph, 508.6 km/h).
The final configuration of the Model 533 for the research contract was with a proprietary, four-bladed, flex-beam rigid rotor developed by Bell. Afterwards, the Model 533 was returned to its original two-bladed configuration and retired.

Mẫu thử nghiệm còn lại

The Model 533 is on display (in highest speed configuration) at the US Army Aviation Applied Technology Directorate, Fort Eustis, Virginia.