McDonnell XV-1

US Army začala v prvej polovici päťdesiatych rokov uvažovať o novom lietadle, ktoré by dokázalo štartovať a pristávať vertikálne ako vrtuľník, a pri vodorovnom lete podávalo rovnaké výkony ako lietadlo s pevným krídlom. Malo byť schopné operovať z malých plôch, pričom jeho hlavnou úlohou bola preprava vojakov a nákladu. Rokovania prebehli s firmami McDonnell (XL-25 alebo XV-1), Sikorsky (XV-2) a Bell (XH-33 alebo XV-3). McDonnell navrhol svoj koncept v roku 1949. Tento modifikovaný vrtuľník s trojlistým tryskovým rotorom s priemerom 9,44 metra, dvojlistou tlačnou vrtuľou s priemerom 1,8 metra a pomocnými krídlami mohol prevážať troch cestujúcich alebo dvoch ležiacich ranených s ošetrovateľom. Pohon zabezpečoval jeden deväťvalcový motor Continental R975-16 s výkonom 550 konských síl (410 kW), ktorý prenášal svoj výkon na tlačnú vrtuľu a dvojicu kompresorov, od ktorých prúdil vzduch do trysiek na konci rotora. Na vyrovnanie gyroskopického efektu slúžili dva malé rotory na nosníkoch chvostových plôch. Prvý z dvoch prototypov uskutočnil svoj úvodný let 11. februára 1954. Druhý havaroval počas decembra toho istého roku Pri skúškach americkým letectvom bola dosiahnutá rekordná rýchlosť 320 km/h. Aj keď sa preukázali isté výhody použitej koncepcie, ďalšie vývojové práce boli zastavené.

Sikorsky XV-2 (S-57)

Firma Sikorsky predložila najradikálnejší návrh so sklápateľným dvojlistým rotorom, ktorý bol umiestnený v trupovej nadstavbe. Po vzlete sa mal zasunúť dovnútra trupu a vztlak zabezpečovalo už len deltovité krídlo s veľkým uhlom nábežnej hrany. Pohon mal zabezpečovať jeden radiálny motor. Pre lietadlo bolo predbežne vyčlenené sériové číslo 54-4403, avšak kvôli existencii konvenčnejších lietadiel XV-1 a XV-3 sa stalo nepotrebným.

Bell XV-3

Model 200 alias XV-3 či XH-33 vyvinutý spoločnosťou Bell za pomoci výskumného a vývojového veliteľstva USAF bol jedným z prvých nekonvenčných premenných lietadiel USA. Napriek svojim dvom dlhým pristávacím lyžiam silne pripomínal konvenčné lietadlo. Poháňali ho však dva preklopné rotory, umiestnené na koncoch krídla s rozpätím 9,54 metra. Na začiatku sa použili trojlisté kĺbové rotory, ktoré však v roku 1957 ustúpili dvojlistým s polotuhým zavesením rotorových listov. V bohato presklennej kabíne bolo miesto pre štyroch členov posádky. Pohon zabezpečoval jeden hviezdicový piestový motor Pratt and Whitney R-985-AN-3 s výkonom 336 kW, ktorý sa nachádzal v trupe v osi krídla a odtiaľ poháňal hriadeľmi rotory. Tie mali priemer 10 metrov. Maximálna vzletová hmotnosť sa pohybovala na úrovni 2177 kg. Prvý model XV-3 vzlietol v apríli 1955. Predtým ako sa tento stroj ťažko poškodil, prekonal aj prechod zo zvislého do horizontálneho letu. Druhý stroj predviedol takýto úplný prechod ako prvé lietadlo na svete v decembri 1958. Počas testovacieho programu nalietali prototypy približne 250 letov v trvaní 125 letových hodín.

Lockheed XV-4A/B

Tento návrh vznikol v roku 1961 na základe objednávky Transportation Research Command US Army na stavbu dvoch experimentálnych lietadiel VZ-10 (neskôr XV-4A Hummingbird) s prúdovým pohonom a s dodatočným spaľovaním vo vstrekovacích komorách, zabezpečujúcim zvislý vzlet. Prúd výfukových plynov z oboch motorov Pratt and Whitney JT12A-3LH s výkonom 13,35 kN bol usmerňovaný 20-radovým systémom dýz do dvoch vstrekovacích komôr, pričom sa dodatočne nasalo veľké množstvo vzduchu. Tento vzduch sa zohrieval a vypudzoval, čím sa pri vertikálnom lete zvýšil celkový ťah o 40 percent. Ale aj napriek tomu bol pomer ťahu k hmotnosti len 1,04. Po zvislom vzlete prechádzalo lietadlo do letu zabezpečovaného nosnými plochami s rozpätím 7,82 metra postupným prepínaním motorov do režimu, v ktorom vytvárali dopredný ťah. Prvý konvenčný let sa uskutočnil už 7. júla 1962, nasledovaný vertikálnym upútaným vzletom 30. novembra a nakoniec prvý voľný let so zvislým štartom 24. mája 1963. Kompletnú prechodovú fázu sa podarilo uskutočniť až v novembri 1963. Po zrútení jedného stroja v júli 1964 bol zvyšný prototyp prestavaný na model XV-4B Hummingbird II so štyrmi čisto zdvihovými motormi.

Model XV-4B mal okrem dvoch hlavných aj štyri zdvihové motory typu General Electric J85-GE-19. Dva z nich boli zapojené aj počas horizontálneho letu a zabezpečovali dodatočný ťah. Pri štarte a pristávaní boli ich výfukové splodiny tlačené nadol pomocou deflektorov cez trysku, umiestnenú medzi trup a motorové gondoly. Manévrovacie trysky v prednej a zadnej časti zabezpečovali stranovú stabilitu počas visenia. Okrem toho mal pilot k dispozícii ešte aj zálohovanú autostabilizáciu a systém fly-by-wire. Upravený stroj vyroloval z výrobnej haly 4. júna 1968, ale už 14. marca 1969 havaroval. Počas svojej krátkej existencie nestihol uskutočniť ani jeden zvislý vzlet.

General Electric/Ryan XV-5A

Spoločnosť Ryan v spolupráci s General Electric (motor a dúchadlá) postavila pre americkú armádu dva prototypy, známe pod označením XV-5A. Vztlakovú silu vyvodzovali mnoholopatkové dúchadlá General Electric X353-5 s priemerom 1,59 m. Koniec každej lopatky dúchadla niesol turbínovú lopatku. Počas cestovného režimu boli dúchadlá zakryté dvojkrídlovými krytmi zhora a žalúziami zdola. Pri zvislom vzlete sa kryty i žalúzie otvorili a prúd spalín od dvoch prúdových motorov GE J85-GE-5 bol hnaný na turbínové lopatky dúchadiel. Toto riešenie trojnásobne zvyšovalo ťah motorov a umožňovalo realizovať zvislý vzlet a pristátie. Na dosiahnutie bezpečnej výšky bol prúd vzduchu z dúchadiel ohýbaný dozadu, čo udelilo lietadlu doprednú rýchlosť. Po dosiahnutí rýchlosti nad 220 km/h bol prúd spalín presmerovaný od pohonu dúchadiel do konvenčných trysiek na konci trupu. Tretie dúchadlo bolo umiestnené pred dvojmiestnou kabínou a zabezpečovalo dodatočný ťah a stabilitu.

Prvý konvenčný let sa uskutočnil 25. mája 1964. Prvý zvislý vzlet, visenie a zvislé pristátie bolo uskutočnené 16. júla 1964. V rámci skúšobného programu nalietali obidva prototypy celkovo 138 hodín počas 338 letov. Jeden stroj bol v apríli 1965 zničený v dôsledku chýb v pilotáži pri prechode z visenia do dopredného letu v malej výške. Druhý stroj, poškodený v októbri 1966 pri pristávacom manévri, bol prestavaný na verziu XV-5B. Tá dostala spevnený a rozšírený podvozok, vylepšený kokpit a premiestnený tlakový spojler. Skúšky pokračovali do roku 1969.

Hoci vzniklo viacero návrhov praktického využitia uskutočneného výskumu, ani jeden sa nerealizoval.

Bell XV-15

Lietadlo Bell XV-15, známe pod interným označením Model 301, slúžilo na vývoj nekonvenčného premenného stroja s preklopnými rotormi, bežným trupom a zaťahovacím podvozkom, ktorý by bolo možné zaviesť do sériovej výroby. Prvotná koncepcia pochádzala z nerealizovaného návrhu D-266 zo začiatku 70. rokov.

Model XV-15 mal chvostové plochy v dvojitom usporiadaní a samostatné horné krídla. Na konci krídel sa nachádzali preklopné gondoly s turbohriadeľovými motormi Avco-Lycoming LTC1K-4K s výkonom 1156 kW, ktoré poháňali veľké vrtule/rotory s priemerom 7,62 metra. Na nosných plochách boli umiestnené krídelká a pristávacie klapky. Jedným z najpokrokovejších znakov tohto konceptu bolo automatické zariadenie na riadenie a stabilizáciu letu. Prvé vzorové lietadlo z dvoch postavených absolvovalo svoj prvý vznášavý let v máji 1977. Druhý stroj vykonal v júli 1979 úplný prechod z horizontálneho do zvislého letu. Maximálna vzletová hmotnosť bola stanovená na 5897 kg. Lietadlo dosahovalo maximálnu rýchlosť 557 km/h pri dolete 800 kilometrov. Oba stroje s preklopnými rotormi značne prispeli do amerického výskumného programu „Tiltrotor“ a pripravili cestu pre model Bell/Boeing V-22 Osprey.

Bell/Boeing V-22 Osprey

V-22 Osprey je produktom jedného z najambicióznejších a najnákladnejších leteckých programov konca dvadsiateho storočia. Práve kvôli svojim rozpočtovým požiadavkám ho americký prezident George Bush starší zastavil, aby ho mohol Clinton opäť obnoviť. Je to prvé preklopné lietadlo, ktoré sa s najväčšou pravdepodobnosťou dočká aj sériovej výroby. Poháňajú ho dva turbohriadeľové motory Allison T406-AD-400 s výkonom 4522 kW. Tie prenášajú svoj výkon na dva preklopné vrtule/rotory s priemerom 11,58 metra. Za zmienku stojí, že motory sú kvôli synchronizácii spojené hriadeľom, ktorý prechádza cez krídlo. Lietadlo dosahuje maximálnu rýchlosť 581 km/h, dostup 7925 metrov a dolet 3892 km. Hlavným užívateľom sa má stať US Marine Corps s verziou MV-22, ktorá má nákladový priestor pre 24 vojakov alebo 4536 kg nákladu, prístupný cez zadnú sklopnú rampu alebo bočné odsúvateľné dvere. Kvôli ušetreniu miesta na palubách lodí sa dá krídlo otočiť o 90 stupňov a listy rotorov je možné sklopiť. Uvažuje sa o použití zasúvateľného nástavca pre dopĺňanie paliva počas letu, aby bolo možné nainštalovať 12,7 mm rotačný guľomet GAU-19.

Pre USAF je určená verzia CV-22A, určená najmä pre výsadkové operácie. Tá sa od MV-22 líši najmä zástavbou ôsmich palivových nádrží v krídle a dvoch na bokoch trupu, ktoré umožňujú predĺženie taktického doletu na 925 km. Elektronické vybavenie je doplnené o rádiolokátor APQ-186 na sledovanie terénu, okuliare NVG na nočné videnie a elektronický systém AN/ALQ-11, ktorý má zvýšiť schopnosť prežitia v boji a pozostáva z niekoľkých rádiových súprav, ktoré sú schopné s dostatočným predstihom informovať posádku ešte pred priblížením k miestu ohrozenia a ihneď prijať potrebné protiopatrenia. U US Navy nájde uplatnenie verzia HV-22A, ktorá má slúžiť pátracej záchrannej a bojovej záchrannej službe. V úprave JV-22 by mala schopnosti lietadla využívať US Army. Prvý prototyp vzlietol na svoj úvodný let 19. marca 1989. Prázdne lietadlo váži 15 032 kg, maximálna vzletová hmotnosť pri zvislom vzlete je na úrovni 24 948 kg. Jeho zavedenie do operačnej služby je však zložité. Niekoľko predsériových strojov skončilo svoju púť haváriou, pričom zahynulo už niekoľko desiatok vojakov. Z technického hľadiska je aj napriek trojnásobnému zálohovaniu najproblematickejšia hydraulika (napríklad počas 804 letových hodín jedného z lietadiel sa vyskytlo 170 porúch), čím sa dosiahla prevádzková spoľahlivosť len 0,57, čo je podstatne menej než požadovaná hodnota 0,82. Hydraulická sústava pracuje s netradične vysokým tlakom 35 MPa, aby mohli byť použité menšie a tým aj ľahšie komponenty. Ani pilotáž preklopného lietadla nie je jednoduchou záležitosťou. Všetky tieto faktory prispeli k tomu, že aj keď mali byť prvé sériové stroje k dispozícii už v roku 2000, rozhodnutie o zahájení výroby padne zrejme až v tomto roku.

Bell/Agusta BA609

Civilnú verziu Ospreya s označením Model 609 vyvíja konzorcium Bell/Agusta. Maketa bola predstavená na Parížskom aerosalóne v roku 1997 a hneď sa podarilo získať 29 objednávok. Prvý prototyp bol skompletizovaný v závodoch firmy Bell v Arlingtone a svoj prvý let uskutočnil 7. marca 2003. Výcvikové stredisko je umiestnené na letisku Allinace Airport vo Fort Worth v Texase. Pohon prototypu zabezpečujú dva turbohriadeľové motory PT67-A, opäť prepojené hriadeľom, ktoré prenášajú svoj výkon na dva trojlisté vrtule s priemerom 7,9 metra. Sériová verzia bude vybavená dvoma motormi Pratt and Whitney PT6C-67A s výkonom 1450 kW. Lietadlo má s dvojčlennou posádkou a deviatimi cestujúcimi (alebo s 2500 kg nákladu) dosahovať rýchlosť 509 km/h, dostup 11 364 metrov a predpokladaný dolet 1389 km.