V-22鱼鹰倾转旋翼机8 L" p7 q" M1 \9 M
来源：军事百科
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6 z q; c5 K) d: z+ @, T! B- m 波音-贝尔V-22（英语：Boeing Bell V-22，绰号：鱼鹰，Osprey）是由美国波音公司和贝尔直升机公司联合设计制造的具备垂直起降（VTOL）和短距起降（STOL）能力的倾转旋翼机。/ Q4 R: G, N. |. r4 X3 F- h
V-22于20世纪80年代开始研发，1989年3月19日首飞成功，经历长时间的测试、修改、验证工作后。2006年11月16日进入美国空军服役，2007年在美国海军陆战队服役，同年开赴阿富汗进行实战部署，至今已有超过200架V-22生产下线。* s8 `/ ]" ~- A7 t/ N9 S
V-22在外形上与固定翼飞机相似，但翼尖的两台可旋转的发动机带动两具旋翼，在固定翼状态下，V-22 好像是一架在两侧翼尖有两个超大的螺旋桨的飞机；在直升机状态下，V-22 又好像是一架有两个偏小的旋翼的直升机，这样使其具备直升机的垂直升降能力，但又拥有固定翼螺旋桨飞机高速、航程远及油耗较低的优点，最大飞行速度达509公里，是世界上飞最快的直升机。而美国也正在研究鱼鹰的预警机与加油机型号与垂直起降战斗机配合使用。* Y/ _8 f z X; s5 @
与传统直升机的结构相比，“倾转旋翼”采取了以倾转式浆盘的横列式双旋翼的结构，使得直升机的旋翼系统可以转90°，既能够让直升机垂直向上，又有使它具有类似飞机螺旋桨的前飞能力。当这种试验机试飞成功时，立刻成为了全世界的焦点。而苏联却不以为然，他们认为这种倾转双旋翼系统结构布局的直升机，没有新的技术优势，而且会有很大的飞行风险。所以，在苏联时期及后来的俄罗斯直升机界，很长时间对倾转式横列双旋翼直升机结构，基本上没有太大的兴趣。
- J4 p9 V( p$ F9 R' t “鱼鹰”到底有哪些独特的优势呢？
7 X. C7 l/ {, |$ F5 m6 _ 首先是飞行速度快，500～550千米/小时的平飞速度，要比传统旋翼直升机快了1倍，作为战场运输直升机的优势无可比拟。3 m6 Y! ]; i/ N7 e2 d5 c/ c1 s1 b
其次是机仓宽度比较大，传统直升机所设计的机仓比较窄，对运输能力有很大的限制。V-22“鱼鹰”直升机是横列双旋翼的结构布局，在机仓宽度设计时的条件，就可以宽松很多。5 P4 i N- d# H8 _$ V J8 x4 f# i
在运输条件宽松和装载能力的增加，为水面舰艇、登陆、岛屿作战可创造很多先机。然后是舰载条件比较好，特别是在万吨级的两栖攻击舰、中大型登陆舰、大型补给舰、运输舰和航空母舰上，都可以停放和起降。
3 h" x+ Y1 T8 U# |0 t) I 它对军舰的技术要求和传统直升机基本相当，其水面作战飞行能力却提升了1倍多，越来越受到水面舰艇作战、登陆作战、海洋封锁、岛屿控制，等作战形式的青睐。
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中文名称：V-22倾转旋翼机* f& G, L: e+ X! c |+ s9 e2 V& V) q
研制时间：1981年' S' J6 ~1 P; x
服役时间：2006年11月16日% Z1 S) s' E& {
定型时间：1989年3月19日1 Z- {, } H" a: \/ o
国家：美国1 J/ E' w7 ~$ ]7 r6 o1 p/ G
研制公司：波音公司、贝尔直升机公司2 \9 k) T" J/ Q
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参考数据
. r9 ]3 ^* G/ R a6 D 乘员：4人（飞行员、副驾驶和2名飞行工程师）
* X3 G# b7 w7 V1 H# P 长度：17.5米
1 N+ h; d, M4 H, P2 [- v 翼展：14.0米（连同旋翼25.8米）
5 X# i6 }6 Q9 e# Q& S! B 高度：6.73米. i# w2 _5 R0 |9 F
机翼面积：28.0平方米（旋翼面积为212平方米）& V) W6 W3 ~: E: Q0 @
空重：15,032千克+ [5 r& n2 Y5 n1 L3 k; u
最大起飞重量：27,400千克6 }: s# F% G. x' u& o2 q
动力系统：2 ×AE 1107C涡轮轴发动机，每台4,590 kW" Y" K. W! ]/ B k/ o
最大飞行速度：509千米/小时' l' j1 ~0 w9 C* V( n# M
实用升限：7,620米
& `7 X( _; Q+ A- q" M 航程：1,627千米
: u4 J! a2 J z' ]- h% d3 F. G 作战半径：722千米
% R- a& H# v! \: h 爬升率：11.8米/秒8 ~; ~3 M/ t3 _7 [
翼载荷：102.23千克/平方米: g) o, c6 Q8 M- ~) `& G: `3 f
推重比：0.33
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优点及缺点
8 x& y( H3 u2 q, [+ N. K 优点
2 x% d# b. ~; v1 v+ [ 倾转旋翼机与常规直升机相比，归纳起来有以下几个性能优点：
6 _% b. h' _# e5 J2 ` 1.速度快
0 F0 a: `; I8 r' z, Y, x 直升机因受到旋翼前行桨叶激波失速和后行桨叶气流分离的限制，当直升机飞行速度为：360千米/小时（即100米/秒）时，则旋翼前行桨叶处于90°处的桨尖相对气流速度达300米/秒（旋翼旋转时桨尖处的切线速度一般为200米/秒），接近声速340.2米/秒，再增加速度就很容易产生激波失速了，而此时后行桨叶在270°处相对气流的速度为100米/秒，桨根部分会出现气流从桨叶后缘流向前缘的反流区，从而使桨叶产生的升力减少，为使升力保持与前行桨叶相同，需要增加后行桨叶的桨距，但桨距过大会出现气流分离现象。因此常规直升机最大速度超过360千米/小时、巡航速度超过300千米/小时的不多，而 V-22倾转旋翼机的巡航速度为509千米/小时，最大速度可达650千米/小时。" f5 g# s/ O! q Q5 R+ q
2.噪声小- _+ m. t! V# V9 v
倾转旋翼机因巡航时一般以固定翼飞机的方式飞行，因此噪声比直升机小得多，并且在150米高度悬停时，其噪声只有80分贝，仅相当于30米外卡车发出的噪声。0 }& B+ P$ G$ y
3.航程远
, ]0 q, d1 a: B1 L 如V-22的航程大于1850千米，若再加满两个转场油箱，航程可达3890千米。如果进行空中加油，该机具有从美国本土直飞欧洲的能力，而直升机的航程很少超过1000千米。% j/ ]2 q7 V8 n+ I) e
4.载重量大& Q" d S7 R0 }& }. ?2 z
美国研制的倾转旋翼机V-22悬停重量已达21800千克。贝尔直升机公司计划研制的下一代四旋翼倾转旋翼机（V-44）可装载80～100名士兵或10～20吨货物。
. n" z. C2 J* f6 `4 q 5.耗油率低# t3 W/ s1 `8 V1 J @9 j& \
倾转旋翼机在巡航飞行时，因机翼可产生升力，旋翼转速较低，基本上相当于两副螺旋桨，所以耗油率比直升机低。0 g l0 Y* r& V/ k8 _6 C. z
6.运输成本低# U7 M2 n9 W2 y% c- n3 H- f4 \: Y
综合考虑倾转旋翼机耗油量少、速度快、航程远、载重大等优点，其运输的成本仅为直升机的1/2。
- X4 U- b$ H$ a4 w$ C- g9 X4 G 7.振动小
7 j% m8 j: Q4 Z. G" ? 由于一般倾转旋翼机的旋翼布局在远离机身的机翼尖端，并且旋翼直径较小，因此其座舱的振动水平比一般的直升机低得多。7 [. J; M2 l* f! K) ]3 E% g
- E! N- T! y/ `$ @$ Y1 ? 缺点
: `5 X, X- n0 g' R 虽然倾转旋翼机与一般直升机相比有许多优点，但也有不少缺点，主要表现在如下几个方面：* B8 p) h# E2 W6 d/ }# x7 ~. @
技术难度高：倾转旋翼机因既有旋翼又有机翼，并且要实现旋翼从垂直位置向水平位置或水平位置向垂直位置倾转，因此在旋翼倾转过程中气动特性的确定；旋翼/机翼、旋翼/旋翼、旋翼/机体之间的气动干扰问题；结构设计；旋翼在倾转过程中的动力学分析、旋翼/机翼耦合动载荷和稳定性问题；操纵控制技术及操纵系统动力学设计等方面都遇到了许多技术难题。[11] ! R2 e g, F' _7 M9 L
研制周期长：从20世纪40年代起，美国贝尔直升机公司就开始进行倾转旋翼机的研究，已经过50多年的技术发展，其技术仍不是很成熟。“鱼鹰”倾转旋翼机仍存在诸多问题，并没有真正形成战斗力和投放民用市场。倾转旋翼机的技术研究和型号研制的周期都相当长。
% B2 ~/ ?, `7 } T S' l5 [: R 研制费用高、单机成本高：由于倾转旋翼机是一项高新技术产品，其技术复杂、难度高，因此要验证各项技术需要很高的费用，造成研制费用和单机成本都高得惊人。像美国的“鱼鹰”倾转旋翼机的研制费用达380亿美元，其海军型MV-22的单价达4400万美元。
! _0 \' O( [5 Z8 T: B3 F( |1 _, S 旋翼效率低：与直升机旋翼相比，螺旋桨旋翼的扭转角比较大，这对于确保桨叶根部能够在前飞状态下产生较大的拉力是十分有必要的。但在悬停状态时，采用大扭转角设计螺旋桨旋翼，其工作效率会大大降低，这就意味着由发动机输送过来的可用功率有很大一部分都被损耗了。
$ n- F8 @4 C0 ^. D7 s 气动特性复杂：在直升机前飞速度很低且下降速度较大时，它就会陷入到自身的下洗气流当中，此时极易导致涡环状态的发生。在涡环状态下，空气会绕着旋翼桨叶的叶尖呈环形流动，形成了类似于炸面包圈的涡流。涡流内部的空气压力下降，这就导致旋翼会损失一部分升力。
6 Z4 _. n$ L: C) [ g4 [3 u 如果此时飞行员试图通过加大油门、增大桨叶工作迎角的方法来弥补因涡流而损失的那部分升力，那么涡环运动将会加速，导致旋翼损失更多的升力，情况就变得更加糟糕。
6 R" ^" {' J5 a1 u) p 由于MV-22飞机的机体重量大，导致由发动机输出的可用于机动飞行的剩余功率减少。另外，MV-22飞机上的两副螺旋桨旋翼采用的是较为独特的横列式布置方式，一旦在飞行过程中出现一侧旋翼进入涡环状态，而另一侧则正常工作的情况，就会导致左右两侧的升力失衡，飞机就会向着受到涡环影响的一侧旋翼方向滚转。& N$ Y! \+ k; A, X \0 N% |9 J
可靠性及安全性低：可靠性的高低直接影响着安全性的好坏。迄今为止，两架V-22飞机的坠毁事故都可能是源于发动机舱内液压系统的泄漏。机上液压系统，尤其是发动机舱内与飞行控制系统相关部分的可靠性低的问题，对V-22飞机的安全飞行构成了极大威胁。
$ R- F* ~. S4 [' p0 x; C 可靠性和维修性之所以不甚理想，除了与维护人员的技术水平、熟练程度等因素相关之外，更重要的还源自于飞机设计上的欠缺。就在2000年发生两起坠机事故之后，事故调查人员就已经充分地认识到了这一问题的严重性，要求贝尔和波音公司对发动机舱进行重新设计。, u, S- r: E4 p
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发表于 2017-7-19 10:58:58
