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V-22能垂直起降,看起来真的不错,但并不完美

 兰州家长 2023-05-22 发布于甘肃

前面聊过的垂直起降飞机本质上都是固定翼飞机,直升机本来不是在这个系列里面,但有一款比较另类,就是美国贝尔的V-22,这架飞机起飞时是和直升机一样靠两副螺旋桨产生升力,正常飞行的时候却仍然是靠平置的机翼产生升力,那两副螺旋桨则放平产生前进的拉力。

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但这样一来有点难办,你说它是直升机吧,它像固定翼飞机一样飞行,说是固定翼飞机吧,它又能像直升机一样起降,看起来两者都是、但细想又都不是,于是只好给它新分出来一类,叫倾转旋翼机。

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V-22是唯一一款批量生产服役的倾转旋翼机,不过却并不是第一款设计出来的这种飞机,甚至也不是贝尔公司的首款这类飞机,在V-22之前,已经有很多其他公司都试验过这种方案,但都没有跨出原型机的阶段。

贝尔公司在之前的50年代就研制过一款XV-3,这种是美国空军和陆军之间联合研究的。XV-3的发动机是在机身内,用长轴把动力输出到装在翼尖的旋翼上,所以倾转的只有旋翼系统,当时这款飞机还是归在了直升机一类,算是提高直升机飞行速度的一种改良。到1966年因为存在较多缺陷而停飞,其中一架原型机是因为震动过大,把驾驶舱里的飞行员震晕了坠毁。

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紧随XV-2之后的是70年代的XV-15。和XV-3不同的是,XV-15采取把发动机安装在翼尖、转换时让整个翼尖吊舱在水平和垂直之间旋转的方案,这种方案在动力传输上有所简化,但对发动机设计的要求更复杂。当时参与竞争的还有波音公司,不过波音的方案没有得到认可。

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在XV-15试飞期间,1979年发生了伊朗人质事件,在随后的营救行动中,出动的8架直升机只有5架到了集结位置,行动随后被取消,但在撤回的过程中,又有一架直升机撞上了一架运输机。行动的失败让美军觉得需要“一种新型飞机,它不仅可以垂直起降,还可以携带作战部队,并迅速行动”。美国国防部于1981 年开始实施JVX 飞机计划,没多久美国海军陆战队对这个计划产生了兴趣,于是也加入了进来。贝尔与波音 Vertol 合作,于 1983 年 2 月 17 日提交了贝尔 XV-15原型机的放大版本提案,这也是该计划收到的唯一方案。1985 年 1 月 15 ,飞机型号指为V-22,绰号Osprey“ 鱼鹰”

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由于有之前的经验打底,V-22研制相对顺利得多,1985年3月开始生产前6架原型机,其中贝尔主要负责机翼、短舱、旋翼、动力系统及总装、波音负责机身、驾驶舱、航空电子设备和飞行控制系统。这时候美国四大军种都表达了采购V-22的计划,其中陆战队编号为MV-22、空军编号为CV-22,但1988年陆军退出了计划1989 年 3 月 19 日V-22以直升机模式首飞成功,半年后又以固定翼模式首飞成功。

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但飞机的试飞工作却并不是很顺利,第四架和第五架原型机于1991年和1992年相继坠毁,此后对飞机开展了一系列减重、简化制造工艺等改进,型号相应改为V-22B。4架全状态飞机于1997年开始试飞,但到2000 年又发生了两起致命的坠机事故,共有 23 名海军陆战队员丧生

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V-22还受到研发周期延长、成本增加、经费超支等因素的干扰,1986 年设定的研制预算为 25 亿美元,1988 年预计增加到 300 亿美元。到 2008 年,已花费 270 亿美元,计划生产数量还需要 272 亿美元,生产成本比具有同等能力的直升机要高得多,接近CH -53E的两倍,而CH -53E实际有效载荷更大,而且可以携带 V-22 无法携带的重型设备的能力。

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服役后的V-22在多次行动中表现还是得到了认可。美国各军种一共装备了375 架 各型V-22 ,总飞行时间超过 500,000 小时。这其中美国海军陆战队是最大的用户。首次战斗部署是2007年在伊拉克的阿萨德空军基地,由于速度更快、航程更远,V-22一度大受欢迎,特别是2009 年 11 月部署到阿富汗后,V-22在伤员救治方面大显身手,让更多伤员在“黄金时段”内到达具备救治条件的医院。 2011 年 5 月 2 日,本·拉登也是由一架陆战队的MV-22 飞机运到阿拉伯海的卡尔·文森号航母上。

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美国空军的CV-22最早于2006 年 3 月交付,主要是用于培训特战队员,首次作战是2008 年 11 月向马里派遣了四架。2013 年 12 月三架 CV-22 在疏散南苏丹博尔的美国平民时遭到轻武器射击,3架飞机一共被击中 119 次、四名机组人员受伤,所有三架飞机的燃油均有泄漏,此后的飞行途中进行了多次空中加油才得以平安返航。这次事件后,空军为CV-22研制了可选安装的装甲地板。

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美国海军最初计划采购48架HV-22,但最后只买了44架,型号名称也改为CMV-22B,2019年这批飞机中的首架试飞成功,2021年才开始在航母上服役,目前还没有参加过大的军事行动。此外日本也于 2014 年 11 月决定采购 17 架 ,其中第一架 V-22 于 2017 年 8 月进行了首飞2020 年开始交付给日本自卫队。

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从目前来看,V-22这类的倾转旋翼机,能够获得比直升机更大的应用范围,相比其他同类型飞机是成功的。但由于其动力方式的限制,并没有完全摆脱直升机的一些固有缺陷,特别是在速度和载荷能力等关键指标上,与现有的同级别固定翼运输机还有很大差距,因此,也只能算是部分解决了固定翼飞机垂直/短距起降的问题。

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飞机帮助人类克服了地球引力的限制,但如果又被机场跑道束缚起来,这种状况终归并不是完美的。鱼与熊掌不可兼得,在科研和工程人员的眼里,有时候并不一定是哲理,而是无奈时的妥协。说到底,要的就是兼得、越多越好。

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