革命的定義就是一件事物出現(xiàn)重大的或根本性的變化，那么貝爾-波音公司的V-22“魚鷹”傾轉(zhuǎn)旋翼機到底算得上是一種革命性的飛行器嗎？人們?yōu)榇藸幷摿嗽S久，目前看來多年之后也未必能爭出個結(jié)果來。
V-22的每個故事都繞不開這個爭論，本文內(nèi)容恰恰就與V-22有關(guān)。之前已經(jīng)出現(xiàn)了很多介紹“魚鷹”研發(fā)過程的詳細文章，但這些文章都沒有告訴讀者一件非常關(guān)鍵的事情，那就是V-22飛起來到底如何？而本文將帶你深入了解“魚鷹”的飛行品質(zhì)，并列出其中的優(yōu)缺點。
先說點重要的
先要解釋一下這次“魚鷹”飛行有幾個重點。首先，我在上文中把“魚鷹”稱為飛機而不是直升機，大多數(shù)人可能覺得“魚鷹”是一種類似直升機的旋翼機，但其實飛行的大部分時間里，V-22飛行員都是以飛機模式進行思考、飛行和操作的，所以V-22應(yīng)該被更精確地歸類成能垂直起降的飛機，也就是VTOL飛機。但即使權(quán)威如美國聯(lián)邦航空管理局，也對“魚鷹”的分類也存在錯誤，認為V-22是一種旋翼機。要知道旋翼機的升力全部都由旋翼產(chǎn)生，而V-22的旋翼只在垂直起降時才產(chǎn)生升力，在正常飛行中只產(chǎn)生推力。
其次，“魚鷹”是通過推力矢量來實現(xiàn)垂直起降的，這點和“鷂”式垂直起降戰(zhàn)斗機沒什么區(qū)別。不過“魚鷹”的推力矢量是通過傾轉(zhuǎn)發(fā)動機艙（也就是傾轉(zhuǎn)旋翼）來實現(xiàn)的，而“鷂”使則依靠機身兩側(cè)的推力矢量噴管。
最后，“魚鷹”發(fā)動機艙在不同飛行狀態(tài)下具有不同傾轉(zhuǎn)角度：1、直升機或垂直起降模式，發(fā)動機艙傾轉(zhuǎn)85至96度；2、轉(zhuǎn)換模式，發(fā)動機艙在1-84度之間自動變化；3、飛機模式，發(fā)動機艙置于0度或下止位。貝爾-波音專門發(fā)明了“過渡”（transitioning）和“轉(zhuǎn)換”（converting）這兩個術(shù)語來形容“魚鷹”在兩種飛行模式之間的狀態(tài)，從直升機模式到飛機模式就是“過渡”，反之則是“轉(zhuǎn)換”。下面列出一些參考數(shù)據(jù)，30度發(fā)動機艙傾角大致對應(yīng)于130節(jié)（240公里/小時）校正空速，60度對應(yīng)110節(jié)（204公里/小時），80度對應(yīng)80節(jié)（148公里/小時），當然這些速度在不同環(huán)境條件下會略有不同。
“魚鷹”的駕駛艙
“魚鷹”的駕駛艙絕對不會讓人產(chǎn)生優(yōu)雅的感覺，周圍環(huán)繞著扶手、中控臺和頭頂控制面板。駕駛艙儀表板的核心是四臺兼容夜視鏡的六寸多功能顯示器，能顯示飛行、導航和系統(tǒng)信息。操縱系統(tǒng)由中置操縱桿、推力控制手柄（TCL）和方向舵踏板組成，操縱桿在直升機模式下就變成了周期控制桿，然后隨著V-22過渡到飛機模式，操縱桿就逐漸恢復成傳統(tǒng)的飛行操縱桿。
推力控制手柄和普通飛機的油門桿一樣是前后移動的，操作方式直升機的總距桿完全不同，但這個手柄在直升機模式下的確被當做總距桿使用，并隨著過渡到飛機模式而逐漸變?yōu)橛烷T桿。雖然這種設(shè)計對于直升機飛行員來說非常別扭，但很實用，因為無論飛行模式如何，你總是在用推力控制手柄做同樣的事情：控制矢量方向上的推力的大小。在直升機模式中，前推推力控制手柄就相當于拉起總距桿，反之亦然。美國海軍陸戰(zhàn)隊的直升機飛行員們在“魚鷹”換裝訓練的最初幾個小時里都很不適應(yīng)這種總距控制方式，不過通過練習很快就上手了。推力控制手柄上有個與飛行員左手大拇指接觸的簧壓拇指滾輪，用于控制發(fā)動機艙的傾轉(zhuǎn)。向后撥滾輪就能使發(fā)動機艙向垂直方向傾轉(zhuǎn)，反之亦然。V-22的操縱桿和手柄都遵循手不離桿（HOTAS）設(shè)計理念，集成眾多按鈕和開關(guān)，可控制多個系統(tǒng)。
啟動輔助動力單元后，把頭頂控制面板上的發(fā)動機控制桿置于啟動位置就能啟動發(fā)動機了。在全權(quán)限數(shù)字發(fā)動機控制系統(tǒng)（FADEC）的控制下，發(fā)動機啟動很平穩(wěn)。V-22在發(fā)動機啟動過程中常常會從發(fā)動機尾噴管噴出大團煙霧，這是各種密封件泄漏的滑油在高溫下霧化所致。
“魚鷹”啟動第一臺發(fā)動機后，你會發(fā)現(xiàn)兩副旋翼都轉(zhuǎn)了起來，這說明“魚鷹”的單發(fā)飛行能力正在發(fā)揮著作用，機翼內(nèi)部的一根互連驅(qū)動軸正把動力從一臺發(fā)動機傳遞給對側(cè)發(fā)動機的變速箱。
兩臺發(fā)動機都啟動完畢，所有飛行器檢查也都完成后，只需向前傾轉(zhuǎn)一點發(fā)動機艙就能讓“魚鷹”開始滑行，并通過助力鼻輪轉(zhuǎn)彎。
精準懸停
你把推力控制手柄緩緩前推，就能讓“魚鷹”徐徐升空，進入非常穩(wěn)定的6米高度懸停。推力控制手柄的移動范圍只有10.16厘米，所以你在懸停中上升或下降都必須小心操作。
“魚鷹”懸停時發(fā)動機艙置于86-88度之間，此時機艙地板水平。當然你也可以讓發(fā)動機艙以向前或向后再傾轉(zhuǎn)5度，使機身呈現(xiàn)相應(yīng)的俯仰姿態(tài)變化，這個功能在降落縱坡時特別有用?！棒~鷹”在懸停中的機動操縱與直升機相同，而且操縱感和大型運輸直升機非常相似。
“魚鷹”的懸停飛行可以通過周期桿或傾轉(zhuǎn)發(fā)動機艙進行，沒有硬性規(guī)定一定要用哪一種。如果懸停飛行的距離超過了幾個機身長度，那么用發(fā)動機艙傾轉(zhuǎn)的方式會更有效率。
“魚鷹”的懸停非常穩(wěn)定，這要部分歸功于自動飛行控制系統(tǒng)。在無風的日子里，該系統(tǒng)能自動調(diào)節(jié)發(fā)動機艙傾轉(zhuǎn)角度，實現(xiàn)放手懸停。如果你覺得還不夠好，那么這套系統(tǒng)還提供一個耦合懸停功能，能自動維持懸停飛行的高度或速度。早期“魚鷹”在懸停中曾受橫向漂移現(xiàn)象的困擾，當懸停高度低于4.6米時，機身在旋翼下洗氣流的沖擊下回引發(fā)不正常的擺動。后來這個問題通過升級飛控軟件部分解決，目前仍殘留一點，但很容易控制。
“魚鷹”在懸停時可從尾部艙門進行快速索降或救援絞車作業(yè)，雖然此時可以打開機身右側(cè)的人員進入艙門，但這個位置會受到旋翼下洗氣流的高速吹襲，所以只能在尾部進行此類作業(yè)。
高速飛行
“魚鷹”的高速飛行并不會令噴氣機飛行員感到激動，但對于直升機飛行員來說，當速度突破200節(jié)（370公里/小時）時，還是相當刺激的。V-22的巡航速度在大約170-240節(jié)（315-444公里/小時），極限速度280節(jié)（519公里/小時）。一般來說，該機在進近前的儀表飛行和等待航線中的速度是170節(jié)（351公里/小時），戰(zhàn)術(shù)巡航速度在210-240節(jié)（389-444公里/小時）之間，具體取決于任務(wù)。
當發(fā)動機艙以最大傾轉(zhuǎn)速度（每秒8度）過渡到飛機模式時，此時的加速度會把你推向椅背。如果機艙內(nèi)人員沒有固定好自己，那就有可能摔倒并從后方敞開的尾艙門滑出飛機！所以，在開始加速前大聲宣布至關(guān)重要。
過渡操縱是一項非常精細的作業(yè)，你需要在逐漸抬起機鼻的同時把發(fā)動機艙向下止點傾轉(zhuǎn)。由于起落架的速度限制是140節(jié)（259公里/小時），所以發(fā)動機艙的傾轉(zhuǎn)角度在收起起落架并鎖定之前不得低于60度。一旦發(fā)動機艙達到0度，下一步操作就是快速前撥動拇指滾輪再松開讓滾輪自動歸位，使旋翼轉(zhuǎn)速從100%降到巡航所需的84%。此時飛機的噪音和振動都明顯下降，“魚鷹”以機鼻抬起5-7度的姿態(tài)飛行，同時在約15-20秒的時間里加速到了200節(jié)（370公里/小時）。
在整個過渡期間，飛控系統(tǒng)都會根據(jù)飛控計算機內(nèi)儲存的速度表幫助飛行員進行操縱，期間周期操縱桿對旋翼斜盤的操縱逐漸降低，襟副翼逐漸升起與機翼融為一體。而推力控制手柄的功能始終沒有改變，始終通過改變旋翼槳距來控制矢量推力的大小。
“魚鷹”就這樣變成了一架雙發(fā)渦槳飛機，正在以與傳統(tǒng)渦槳飛機相同的速度、高度和飛行操縱飛行，兩者之間的主要區(qū)別就是“魚鷹”不具備單發(fā)順槳飛行能力，這成為多發(fā)螺旋槳飛機飛行員在V-22換裝訓練中的主要障礙之一。V-22在飛機模式下如果一側(cè)旋翼的變速箱出現(xiàn)故障，導致旋翼停轉(zhuǎn)，唯一的緊急處置方法就是關(guān)閉兩臺發(fā)動機進行無動力滑翔降落。V-22碩大旋翼導致的不利偏航遠遠超過了其方向舵的糾正能力，此時飛行員沒有其他選擇。
具有“魚鷹”和渦槳飛機雙重駕駛資格的飛行員會發(fā)現(xiàn)“魚鷹”的飛行特性和多數(shù)渦槳飛機非常相似。爬升能力是“魚鷹”的一大亮點，在特定環(huán)境條件下，該機的爬升速度能接近每分鐘1220米。
“魚鷹”在飛機模式中的最大缺點是沒有增壓，機組和乘客在3050米以上高度飛行時必須戴上氧氣面罩，戴一兩個小時不成問題，但要知道“魚鷹”具有空中加油能力，續(xù)航時間就取決于機組能夠堅持忍受多長時間。此外，如果你駕駛V-22爬升過5490米，飛在7620米巡航升限之下，那么在下降中由于缺乏純氧供應(yīng)，機組遭遇潛水病的風險會變大。雖然采取了一些預(yù)防措施，但仍存在風險。
和典型的艦載飛機一樣，“魚鷹”具有機載氧氣和惰性氣體發(fā)生系統(tǒng)（所以無法提供純氧），吸入環(huán)境空氣并提取其中的氧氣用于機組呼吸，提取其中的氮氣用于惰化燃油系統(tǒng)。該系統(tǒng)是恒流型的，也就是說不管有沒有被機組吸入，氧氣流會始終流過面罩。增壓機艙和駕駛艙顯然會大大提高“魚鷹”的飛行能力，但這項改進基本無望實施。
“魚鷹”在低空飛行中的表現(xiàn)很出色，能利用各種傳感器進行離地高度61米的貼地飛行。美國空軍的CV-22“魚鷹”裝備了多模地形跟蹤/地形規(guī)避（TF/TA）雷達，這種雷達是波音F-15E夜間導航和紅外瞄準（LANTIRN）吊艙地形跟蹤雷達和波音MH-47E直升機地形跟蹤/地形規(guī)避系統(tǒng)的派生型，使“魚鷹”能在極低能見度條件下（如大霧或下雨）做61米高度安全飛行。雷達會掃描飛行路線前方的地形障礙物，然后根據(jù)飛行數(shù)據(jù)計算出爬升規(guī)避指令，確保飛機安全避開障礙物。指令以水平指示桿的形式顯示在多功能顯示器上，飛行員要做的就是用操縱桿把飛行路徑矢量對準指示桿，這樣“魚鷹”就能安全避開障礙物。這套系統(tǒng)還能計算出俯沖指令，確?！棒~鷹”按地形的起伏隱蔽飛行，降低被敵人發(fā)現(xiàn)的概率。
“魚鷹”還具有前視紅外（FLIR）系統(tǒng)，其傳感器轉(zhuǎn)塔能自動轉(zhuǎn)向飛行路線，例如轉(zhuǎn)塔會在飛機爬升、降落和轉(zhuǎn)彎時始終面向飛行矢量，為飛行員提供前視紅外視頻。這個功能在月黑之夜非常有用，因為此時夜視鏡的敏銳度會降低。
遭遇故障怎么辦？
“魚鷹”的每套系統(tǒng)幾乎都是三重冗余的，該機具有三臺飛行控制計算機、三臺輕型慣導系統(tǒng)、三套液壓系統(tǒng)和四臺發(fā)電機，能夠只憑其中的一套系統(tǒng)維持安全飛行。冗余系統(tǒng)存在的目的完全是為了提高飛行安全性，當然這不是說“魚鷹”不會遭遇故障，你同樣需要和普通飛機的飛行員一樣認真學緊急處置程序。
“魚鷹”在飛機模式中飛行在包線下端時有失速可能。根據(jù)飛機狀態(tài)，“魚鷹”典型的失速速度為105-110節(jié)（194-204公里/小時）。幸運的是“魚鷹”很少以飛機模式進入如此低速，一般是直升機模式?！棒~鷹”在飛機模式中更可能遭遇過載失速，因為隨著坡度的增加，失速速度可以增加140節(jié)（259公里/小時）以上。
V-22的失速特性非常好，失速的唯一跡象就是顯示器上的下降速率異常增大。由于“魚鷹”的機翼相當于吹氣機翼，所以很難進入完全失速，這也是該機失速跡象不明顯的原因。進入完全失速將導致機鼻下墜，但不像其他飛機那樣猛烈。改出操縱與大多數(shù)飛機都一樣，松桿并把油門推到全功率就可以了，然后“魚鷹”幾乎就立即脫離失速。當發(fā)動機艙的傾轉(zhuǎn)角低于35度時，主飛行顯示器會出現(xiàn)一個失速表，顯示動態(tài)的失速百分比以提示飛行員。
“魚鷹”最遭人詬病的地方也許是缺乏自旋降落能力。該機在絕大多數(shù)時間里都是以飛機模式飛行，看似根本無需自旋降落，但根據(jù)墨菲定律，凡是可能出錯的事必定會出錯。
從技術(shù)上講，“魚鷹”的確具有自旋能力，只是飛行特性極差。你只需把推力控制手柄拉到最后，把發(fā)動機艙傾轉(zhuǎn)到最后就能開始自旋下降了，此時旋翼就僅僅在向上氣流的空氣驅(qū)動下旋轉(zhuǎn)?！棒~鷹”自旋的最大問題是旋翼慣性極低，無法像傳統(tǒng)直升機的旋翼那樣保存能量。如果你不是快速進入自旋，那么旋翼轉(zhuǎn)速會快速下降，而且在自旋無望增加轉(zhuǎn)速。把發(fā)動機艙傾轉(zhuǎn)到后止位也至關(guān)重要的，因為旋翼上方出現(xiàn)的任何擺振方向氣流都會迅速降低旋翼轉(zhuǎn)速，這也是V-22在自旋降落拉飄和觸地時飛行品質(zhì)非常差的原因。V-22在自旋降落中下降速度相當快，約每分鐘1525米，需要積極迅速的拉飄操作才能抵消，此時旋翼轉(zhuǎn)速會短暫增加，但由于旋翼慣性較小，增加的轉(zhuǎn)速會很快消失。
我只在模擬器上學習和練習了V-22的自旋降落，成功率很低，因為如果落地過載超過結(jié)構(gòu)限制，模擬器就會判定飛機墜毀，所以我的大多數(shù)自旋降落都是以閃爍的紅色屏幕告終。很難說“魚鷹”到底能不能在自旋降落中生存下來，鑒于操作的艱難程度，成功與否更多是取決于飛行員的運氣。
在飛機模式中如果遭遇雙發(fā)同時失效，那么緊急處置程序與雙發(fā)飛機類似，但“魚鷹”巨大的旋翼在此時又拖了一下后腿，使該機的滑翔比僅為約4.5：1，“魚鷹”在170節(jié)（315公里/小時）的速度下、旋翼風車旋轉(zhuǎn)時的滑翔下降速率約為每分鐘1070米?！棒~鷹”的滑翔降落速度隨飛機重量變化，包線中間速度是130節(jié)（241公里/小時）?；杞德洳⒉唤ㄗh后傾發(fā)動機艙，所以此時旋翼肯定會撞地。好在這種復合材料旋翼具有一個安全設(shè)計，那就是遭受重擊后能解體為掃帚狀，盡量降低飛濺碎片對乘客的傷害。不幸的是這個安全設(shè)計已經(jīng)在V-22墜機事故中得到了驗證，的確如廠家宣傳所言。
重回直升機模式
過渡到飛機模式的操作比較簡單，但轉(zhuǎn)換回直升機模式就有點棘手了，需要更多的練習才能上手。
第一步是增加把旋翼轉(zhuǎn)速提高到100%，但必須要在速度低于220節(jié)（407公里/小時）時才能進行。然后再把推力控制手柄拉到接近末端，讓“魚鷹”在旋翼氣動阻力的作用下減速。“魚鷹”沒有減速板或其他減速裝置，所以減速需要飛行員提前規(guī)劃。襟副翼就像過渡中一樣開始自動下偏，并隨著減速進入完全下偏位置，以降低下洗氣流的影響。旋翼達到100%轉(zhuǎn)速后，由于較高轉(zhuǎn)速增加的阻力，你能感覺到減速明顯加快，這有助于你開始傾轉(zhuǎn)發(fā)動機艙，因為這種操作必須在低于200節(jié)（370公里/小時）速度下進行。
當你向后撥滾輪使發(fā)動機艙傾轉(zhuǎn)時，飛控就激活了轉(zhuǎn)換保護功能，防止發(fā)動機傾轉(zhuǎn)過快，否則可能會損壞飛機或?qū)е率?。和襟副翼一樣，轉(zhuǎn)換保護功能也有一條基于空速并隨高度變化的走廊曲線，在走廊曲線底部，飛控會限制發(fā)動機艙的傾轉(zhuǎn)速度，避免失速；在走廊曲線上段，飛控會保護旋翼，避免在高速下產(chǎn)生過大過載。如果飛行員在空速過高的情況下向后傾轉(zhuǎn)發(fā)動機艙，那么飛控就會超越飛行員輸入停止傾轉(zhuǎn)，并控制發(fā)動機艙向前傾轉(zhuǎn)。飛行員主飛行顯示器上有個指示器，用于顯示發(fā)動機艙傾轉(zhuǎn)角度與走廊曲線的關(guān)系，平穩(wěn)減速的關(guān)鍵是飛行員在轉(zhuǎn)換過程中要盡量把發(fā)動機艙角度置于走廊曲線中間。
機鼻隨著轉(zhuǎn)換的進行下降到水平姿態(tài)，發(fā)動機艙傾轉(zhuǎn)過45度后需要前推推力控制手柄。雖然“魚鷹”在轉(zhuǎn)換和直升機模式中以水平姿態(tài)飛行，但機鼻會稍微抬高一點（迎角在5度以下），這有助于在進近過程中幫助減速。接下來，飛行員對于發(fā)動機艙的傾轉(zhuǎn)操縱并不會立即生效，飛控會自動延遲傾轉(zhuǎn)輸入以實現(xiàn)平穩(wěn)高效的轉(zhuǎn)換。新飛行員此時往往會產(chǎn)生焦慮感，然后繼續(xù)后撥滾輪，結(jié)果導致“魚鷹”急劇減速，在遠離著陸區(qū)的空中就懸停了下來。
“魚鷹”進近操作的一大優(yōu)點是駕駛艙視野廣闊，由于具有接近直升機的駕駛艙設(shè)計，飛行員能很好得看清著陸區(qū)，并且從駕駛艙的任何一個座位上都能完整看到對側(cè)發(fā)動機艙。駕駛“魚鷹”降落最棒的方式是發(fā)動機艙向后傾轉(zhuǎn)90度，然后以機鼻向下的姿態(tài)進近，此時你全程都能在擋風玻璃中看見著陸區(qū)直至觸地，這種操作在小面積著陸區(qū)降落時很實用。
傳統(tǒng)直升機的飛行員在降落中總是擔心尾槳或旋翼會撞上異物，“魚鷹”的飛行員更擔心的是發(fā)動機艙撞上異物，因為該機停在地面時，垂直姿態(tài)的發(fā)動機艙尾噴管距離地面僅1.2米。所以“魚鷹”降落時，任何坡面、巖石或小樹都會成為潛在危險。
當“魚鷹”在未鋪裝場地降落時，旋翼下洗氣流也會造成危害，較高的槳盤載荷會產(chǎn)生強勁下洗氣流，吹起大量塵土和碎片，完全遮蔽住座艙視野。幸運的是“魚鷹”具有非常完善的懸停狀態(tài)顯示，讓飛行員能在近零能見度的條件下進近和著陸。
總結(jié)
本文以飛行員視角對“魚鷹”一次完整飛行進行了簡短描述，希望能夠解答讀者的一些疑問，并消除對該機飛行特性的一些流言。我的一位飛行員同事常常說“魚鷹”是一架很容易駕駛的飛機，但像飛好很不容易。這是我所聽到過的最真實的V-22評論之一。這架飛機具有很多能夠降低飛行員工作量的自動化功能，而且都非常好用，從初級飛行學校畢業(yè)的新飛行員學飛V-22都很容易，體現(xiàn)了技術(shù)的進步。正因為“魚鷹”的飛控設(shè)計上已近完美，所在操作程序和操縱技術(shù)留給飛行員發(fā)揮的余地很小，所以飛好很難。
“魚鷹”是一種真正的21世紀飛行器，該機在設(shè)計上更接近民用飛機，這點讓軍隊飛行員有些難以理解。因為大多數(shù)軍用飛機都允許飛行員控制全部系統(tǒng)并超出飛行包線，而“魚鷹”的設(shè)計原則是避免飛行員搞壞飛機，如發(fā)動機的FADEC系統(tǒng)不僅能避免起動超溫和喘振，還禁止飛行員做出超溫和過扭矩操縱，這對民用機來說是件好事，但對軍用機而言，有時候超溫和過扭矩導致的后果總比飛機墜毀來得好。結(jié)構(gòu)載荷限制也讓飛行員無法做出超過載機動，如果俯沖拉起高度不足，“魚鷹”不允許飛行員拉桿做超過載拉起就可能導致災(zāi)難。這些保護性功能導致“魚鷹”飛行員自嘲為自己只是個傀儡，真正駕駛“魚鷹”的是飛控計算機和各種組件。
本文作者邁克·麥金尼是一名退役美國空軍直升機和傾轉(zhuǎn)旋翼機飛行員，也是美國空軍武器學校的前教官。
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