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美军V-22鱼鹰飞机的设计特点(附图)

http://jczs.sina.com.cn 2006年01月28日 08:45 现代军事
美军V-22鱼鹰飞机的设计特点(附图)

  2005年6月中旬,美国海军陆战队第22倾转旋翼机评估与试验中队的全部8架MV-22集中在“巴丹”号两栖攻击舰上,进行最后阶段的飞行试验。

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  V-22的设计特点

  在V-22的机翼翼尖部位,安装有2台可倾转的T406一AD-400型涡轮轴发动机和2副直径11.61米的螺旋桨(旋翼),单台起飞功率6235轴马力。2台发动机工作时,螺桨旋翼是对转的,产生的扭矩相互抵消。若发动机处于水平位置,整架飞机与普通的螺旋桨飞机没有什么两样。而当发动机转向上方时,

  旋桨便相当于一对旋翼,飞机可以垂直起降和悬停。V一22的发动机、传动系统和螺旋桨(旋翼)在定翼机平飞状态、直升机工作状态以及过渡飞行状态之间的偏转变换角度可达97。30’。

  V-22能在大气温度33℃、高度900多米处进行无地效悬停。不过,由于它的螺旋桨直径小于同等重量直升机的旋翼、排气速度较大、桨盘载荷略高于一般直升机,因此垂直起飞和悬停时的效率亦稍逊于直升机。但它的常规飞行性能却是直升机无法匹敌的。该机在直升机状态的最大垂直起飞重量为23980千克,最大前飞速度396千米,小时;在固定翼飞机状态的最大短距起飞重量为27442千克;实用升限约8000米,试飞速度曾达到647千米/小时,垂直起飞的航程为2224千米,短距起飞的最大转场航程接近3900千米。与普通的直升机相较,这无疑是一个巨大的飞跃。

  为了提高垂直起降的效率,为V-22配备的螺旋桨的直径较长(即桨盘面比普通螺旋桨要大),这样可以减小排气速度。虽然在垂直起飞和悬停状态,它的耗油率仍比普通直升机高一些,但远低于采用

发动机喷口转向的“鹞”式飞机。与“鹞”式、“雅克-38”等喷气式垂直起降攻击机和“米-8”、AH-64等型直升机相比,V-22“鱼鹰”的最大飞行速度、悬停和垂直起飞时的经济效率居中,但航程最远、巡航经济性最好、运输效率最高。

  上述特点使V-22具备了承担某些特殊使命的能力。它的主要的军事用途有:从大型舰船上向陆地战场快速投送兵员和物资、潜入敌方纵深进行战斗搜索和救援、以垂直机降方式远距离运送突击队、执行特种作战任务和后勤支援任务等等。以V一22“鱼鹰”式飞机为平台,还可以派生出具备悬停和垂直,短距起降能力的侦察机、反潜机、预警机、海上巡逻机、空中继通信飞机、电子对抗飞机等特殊用途的机种、机型。三军通用的垂直起降固定翼飞机的出现,将对未来的空地作战方式和军事思想的演变产生影响。

  V-22存在严重缺陷

  V-22“鱼鹰”想要保证位于翼尖的大功率、大负荷的发动机和螺旋桨同步转动,而且转速、桨矩等工作参数基本一致(或按要求进行调整),在操纵与控制上是相当困难的,存在着一些直升机和固定翼飞机很少遇到的矛盾。为了克服这些“品质”上的缺陷,“鱼鹰”不得不采取许多复杂的、非常规的技术措施,从而使全机的重量、性能和生产成本都受到影响。倾转发动机(倾转旋翼)飞机的主要问题,集中在起降和过渡飞行阶段。

  起飞降落阶段

  由于v-22桨盘面的直径较大,发动机舱转至水平位置时,桨叶一旋转就会触地。因此它不能像普通飞机那样采用常规滑跑方式起飞。该机离陆前,发动机舱和螺旋桨只能举至斜上方,以短距滑跑方式起飞;或将发动机舱偏转向上,采用垂直升空的方式离地。这样一来,“鱼鹰”在起飞状态下的经济性就变得较差。

  当v-22以直升机的方式起降时,由于螺旋桨(旋翼)位于机翼的翼尖上方,螺桨旋翼系统产生的下冲气流,有相当一部分会打在主翼的上表面。而为了保证发动机在转动和固定于某一位置时,机翼有足够的刚度和强度,它的主翼翼尖必须设计得很宽,从而增大了阻挡滑流向下运动的面积。在需要螺桨旋翼产生较大动力升力的时候,V-22的布局设计不但要损失正升力,而且根据作用力与反作用力原理,还得付出一定的负升力的代价,这是很不合算的。其垂直起飞时的效率,又要比普通的直升机降低许多。

  损失动力升力还不是问题的全部。更糟糕的是,当螺桨旋翼向下排气时,部分滑流受到机翼的阻挡,将不可避免地在主翼面上形成涡环;而向上激起的涡环,会对螺桨旋翼的正常工作产生干扰。尽管v-22的螺桨旋翼是对转的,但并不能保证附着在左右翼面上的涡环也一定对称,因为受到外界环境条件的影响,涡环本身的运动并不很稳定。尤其是当飞机处于下降状态、接近地面时,机翼上已有的涡环与螺旋桨滑流拍击地面而新产生的涡环相互诱导,有可能产生出意想不到的非平衡现象。此时,飞行员的操纵稍有差池或反应不及,很容易造成失控。

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