Le but de l’ATV (voir aussi les "Tilt-Jet") était de valider le concept de propulsion que les ingénieurs de Bell envisageaient d’utiliser pour des VTOL opérationnels ainsi que de réunir de précieuses données sur le vol vertical.

Pour un VTOL, l'ATV était une machine très simple avec de nombreux éléments récupérés sur d’autres appareils. Le fuselage à cabine ouverte provenait d'un planeur Schweizer, l'aile d'un Cessna 170 et le train d'atterrissage à ski d'un hélicoptère Bell 47. Pour finir, les turboréacteurs étaient simplement loués à l'USAF.

Le Bell ATV avait l’immatriculation civile N-1105V. La longueur hors tout était de 6,40 mètres, la hauteur de 2,35 mètres et l’envergure de 7,93 mètres. La masse maximale au décollage était d’environ 900 kg.

Deux turboréacteurs de missile Fairchild J44 de 450 kgp étaient montés de chaque côté du fuselage sous les ailes et au niveau du centre de gravité. Ces turboréacteurs pivotaient de 90° sur un axe entre les positions horizontales et verticales pour assurer la propulsion de l’appareil aussi bien en vol classique qu’en vol vertical. Ce système de propulsion était le plus simple envisageable et ne nécessitait que des modifications très limitées du système de lubrification pour permettre un fonctionnement des réacteurs en position verticale.

Le système de pivotement était un simple arbre reliant les deux réacteurs à travers le fuselage. Un système hydraulique actionnait l’arbre et un réservoir de fluide hydraulique pressurisé fournissait la puissance nécessaire pour réaliser trois cycles complets de pivotement.

Des gouvernes classiques étaient utilisées pendant le vol conventionnel. Toutes les commandes étaient purement mécaniques, sans augmentation de stabilité ou d’assistance hydraulique. Une turbine Turboméca Palouste était montée au-dessus du fuselage juste derrière l'habitacle pour fournir 1,1 kg/s d'air comprimé dont le rôle était d’alimenter des buses d’éjection qui servaient au contrôle en roulis, lacet et tangage pendant le vol stationnaire.

Il y avait quatre buses à air comprimé constituée chacune de deux cylindres concentriques avec des ouvertures en périphérie pour l’éjection de l’air comprimé. Une conduite installée du coté droit du fuselage amenait l'air comprimé vers les deux buses de queue pour le contrôle en lacet et tangage. De la même manière, des canalisations internes amenaient l'air comprimé vers les saumons d’aile qui recevaient les buses de contrôle en roulis.

L'ATV fut construit en seulement huit mois pendant l’année 1953 et terminé en décembre. Les vols entravés sous une sorte de portique commencèrent en janvier 1954 pour évaluer les caractéristiques du vol en sustentation. Ces premiers vols furent réalisés par le pilote d’essai Dave Howe et permirent de vérifier le système de contrôle sur les trois axes de liberté de l’appareil.

Ces essais furent suivis par des tests avec les réacteurs en position verticale pour évaluer leur fonctionnement dans cette position et les effets du souffle sur le sol et l’environnement de l’appareil. Un mois après, une rupture de compresseur dans le moteur droit provoqua un incendie et des dommages importants mais le pilote ne fut pas blessé et l’appareil sera reconstruit. Des tests avec l’appareil suspendu sous un câble reliant deux portiques furent également réalisés pour tester le contrôle en vol de l’appareil à faible vitesse et puissance minimale des réacteurs. Dave Howe pu ainsi se familiariser avec les caractéristiques de vol dynamique de l’ATV.

Le premier vol vertical libre fut réalisé le 16 novembre 1954 à partir d'une plate-forme spécialement conçue pour empêcher la ré-ingestions des gaz d’échappement. Ces premiers vols libres démontrèrent la bonne réponse du système de propulsion en vol stationnaire. La puissance était contrôlée avec une commande similaire à celle d’un hélicoptère.

La réponse des réacteurs était immédiate contrairement au Ryan X-13 ou le délai de réponse du réacteur était trop long pour les cas d’urgence. Le contrôle de la vitesse de descente ou de montée, le break juste avant le posé des roues étaient satisfaisant même avec un rapport poussée/masse proche de 1 (donc tout juste suffisant pour un décollage).

Pendant les essais en vol de l’ATV, le train à ski de l'ATV fut remplacé par un train d'atterrissage conventionnel et une roulette de queue et réalisa des vols conventionnels en 1955. L’appareil réalisa des transitions partielles en altitude, mais la poussée des moteurs était insuffisante pour accomplir une transition complète à partir du sol.

Sources

X-Planes de Jay Miller
History of Vertical Flight de Steve Markman et Bill Holder
Flight Research at Ames, 1940-1997
Bell X-14
Bell Model 68 / X-14