MV-22B陸戰(zhàn)隊之鷹
MV-22B是“魚鷹”的基準型,繼承了XV-15的氣動布局,但尺寸大幅放大。MV-22B的半硬殼機體由鋁合金隔框和復合材料蒙皮構成,全機重量的約五分之三是碳纖維材料、五分之一是金屬、十分之一是玻璃纖維,剩余十分之一是其他材料。MV-22B采用可收放前三點式雙輪起落架,前起落架向后收起,主起落架向前收入機身兩側。
MV-22B三面圖MV-22的機翼輕微前掠,平尾平直,垂尾后掠。操縱翼面非常傳統(tǒng),包括方向舵、升降舵,以及每側機翼后緣的兩片襟副翼,機翼和垂尾前緣都有除冰靴。和XV-15一樣,MV-22的每側翼尖都有一個發(fā)動機艙,可傾轉到垂直姿態(tài)垂直起降。MV-22從懸停到前飛的過渡大約需要12秒。
每個發(fā)動機艙內置一臺羅爾斯·羅伊斯T406-AD-400(501-M80C)渦軸發(fā)動機,起飛功率4585千瓦(6150軸馬力),持續(xù)功率4395千瓦(5890軸馬力)。T406-AD-400具有全權限數(shù)字發(fā)動機控制單元(FADEC),帶模擬備份和自動滅火系統(tǒng)。和XV-15一樣,V-22的兩臺發(fā)動機通過駛一根貫穿機翼的驅動軸連接,在正常情況下兩臺發(fā)動機各自獨立運轉,單臺失效時剩下一臺發(fā)動機驅動兩副旋翼維持飛行。發(fā)動機艙的排氣系統(tǒng)包含一套紅外抑制系統(tǒng)。
每臺發(fā)動機驅動一副復合材料三葉螺旋槳,沿相反方向旋轉。螺旋槳具有動力折疊機構,整副機翼可以旋轉90度對齊機身縱軸,此時發(fā)動機呈水平姿態(tài),使MV-22B停放占用面積最小化。整個折疊過程大約需要一分半鐘,完成后,“魚鷹”的尺寸與折疊旋翼的西科斯基CH-53E大致相同。當V-22以機翼展開、發(fā)動機艙水平姿態(tài)停放在跑道上,螺旋槳會被鎖定在一片槳葉垂直朝上的位置,以確保其余槳葉不觸碰地面。
MV-22B安裝有ILC多佛公司的柔性自密封油箱,在機身兩側浮筒前端都安裝有一個1809升油箱,此外在右側浮筒后方還安裝有一個1196升遠程油箱,在每側機翼外側還各有一個333升燃油箱,總載油量5480升。MV-22B還能在貨艙最多安裝三個1628升轉場油箱。MV-22的每側機翼和右側浮筒前方都有加油點,機鼻右側還有一個可伸縮的空中加油探管。雖然這根探管是可拆卸的,但很少有MV-22B會去拆除它。
魚鷹有兩套獨立的液壓系統(tǒng)和一套備份液壓系統(tǒng)。中央翼段后部安裝一臺漢密爾頓標準-透博梅卡T-62T-46-2輔助動力單元(APU),驅動兩臺發(fā)電機和一臺空氣壓縮機,APU具有自動滅火系統(tǒng)。MV-22B有一個機載氧氣發(fā)生器系統(tǒng)(OBOGS),取消了氧氣瓶,并具有類似氮氣發(fā)生系統(tǒng)由于油箱加壓。座艙不帶增壓。
MV-22B的飛行員座椅位于駕駛艙右側,左側是副駕駛,機組還包括一名機工長,三人都配備有耐墜毀裝甲座椅。駕駛艙的飛行操縱系統(tǒng)采用手不離桿(HOTAS)設計,具有傳統(tǒng)飛機的操縱桿、方向舵踏板和油門桿,在直升機模式中就分別變成周期操縱桿,偏航踏板和總距桿。飛控系統(tǒng)會自動處理水平和垂直飛行之間的過渡操作,機組人員無需關注操縱細節(jié)。
機艙足以容納24名全副武裝的士兵和一個機槍手,士兵們面對面坐在艙壁的耐墜毀折疊座椅上。執(zhí)行醫(yī)療后撤任務時,MV-22B可容納12副單架(分成4組堆疊)和相應的醫(yī)護人員。執(zhí)行貨運任務時,“魚鷹”可裝在9070千克貨物,機艙內安裝有可牽引重量900千克的貨物絞車和滑輪系統(tǒng),也可臨時加裝裝貨滾軸系統(tǒng)?!棒~鷹”的機腹有兩個用于外部吊掛貨物的掛鉤,單個掛載能力4535千克,兩個掛鉤一起可以掛載6800千克貨物。當然,“魚鷹”吊掛貨物時只能處于直升機模式。
MV-22B機艙末端是裝貨斜坡兼艙門,機身右前方還有一個大尺寸艙門,上半部分向內打開,下半部分向外打開并內置臺階。機身左側有兩個緊急逃生舷窗,機翼后方的機背還有一個逃生艙口。MV-22B后艙門上方安裝有救援絞車,該絞車最初安裝在側門上方,后因旋翼下洗氣流問題改在此處。MV-22B可以通過后艙門垂下三條垂降繩/繩梯進行索降。
“魚鷹”具有三重冗余數(shù)字線傳(FBW)飛行控制系統(tǒng)和雙MILSTD-1553B數(shù)據(jù)總線,“玻璃駕駛艙”配置了一套自動駕駛儀和四臺多功能顯示器,正副飛行員各擁有兩臺多功能顯示器外加一臺中央狀態(tài)和報警顯示器和一臺小型單色狀態(tài)顯示器。早期飛機使用陰極射線管顯示器,很快就被彩色液晶平板顯示器取代。
和許多現(xiàn)代軍用多用途直升機一樣,“魚鷹”的正副飛行員也配備有頭盔顯示器(HMD),不過更多被描述成“平視顯示器”(HUD)而不是頭盔顯示器。這種頭盔顯示器最初是單色的,現(xiàn)已升級成彩色。MV-22B的駕駛艙兼容夜視鏡(NVG)。該機具有一系列軍用標準無線電,其中包括衛(wèi)星通訊系統(tǒng),以及敵我識別系統(tǒng)(IFF)。MV-22B的其他標準航電還有:
傳統(tǒng)無線電導航設備,如戰(zhàn)術導航(TACAN)系統(tǒng),自動測向儀和儀表著陸系統(tǒng)(ILS)。
三重冗余慣性導航系統(tǒng)以及全球定位系統(tǒng)(GPS)接收機。
安裝載機機鼻下方的AN/AAQ-27光電轉塔,內置前視紅外(FLIR)成像儀和激光測距儀。
彩色氣象雷達和雷達高度計。
兩臺先進任務計算機和一臺飛行記錄儀。
MV-22B還配備有完善的電子對抗套件,包括:AN/APR-39A(V)2雷達報警系統(tǒng);AN/AAR-47導彈預警系統(tǒng)(MWS)和AN/AVR-2A激光警報系統(tǒng)(LWS),其傳感器環(huán)繞機身分布;AN/ALE-47箔條-熱焰彈發(fā)射器,安裝在后機身兩側,發(fā)射器可手動發(fā)射,也可以設置為六種自動發(fā)射模式之一。
最初的MV-22B Block A批次缺少完整航電,后續(xù)Block B和Block C批次才使“魚鷹”達到完全規(guī)格。陸戰(zhàn)隊一開始計劃給“魚鷹”裝上機鼻炮塔,后由于預算問題取消。不過陸戰(zhàn)隊對炮塔一直念念不忘,一架MV-22B在2000年測試了配備一挺12.7毫米機槍的機鼻炮塔。這挺機槍是通用動力公司的GAU-19/A三管加特林機槍的改型,每分鐘射速1200發(fā)。
這種炮塔并沒有投產。最后陸戰(zhàn)隊“魚鷹”裝備了安裝在活動支架上的后艙門機槍,一開始是一挺7.62毫米的M240 MAG機槍,后來升級成更經典的勃朗寧M2 12.7毫米機槍。給“魚鷹”裝備炮塔的想法并沒有消失,BAE系統(tǒng)公司在10年后推出了“臨時防御武器系統(tǒng)”(IDWS)炮塔,裝備一挺7.62毫米的GAU-2B/A六管加特林機槍,安裝在機腹掛鉤位置。陸戰(zhàn)隊采購了一批IDWS,但這套系統(tǒng)太重并不令人滿意,有時會被部隊自行拆除。
貝爾-波音MV-22B“魚鷹”參數(shù)
旋翼直徑 11.58米
翼展 15.52米
帶旋翼翼展 25.40米
折疊寬度 5.61米
長度 17.47米
折疊長度 19.08米
高度(垂尾頂端) 5.38米
高度(發(fā)動機艙垂直) 6.63
折疊高度 5.51米
空重 15030千克
最大起飛重量 27400千克
最大速度 509公里/小時
使用升限 7925米
航程 1760公里
CV-22B空軍特戰(zhàn)型和CMV-22B艦載運輸機
美國空軍的CV-22B被美國空軍特種作戰(zhàn)司令部用于遠程特戰(zhàn)任務,取代了之前的西科斯基MH-53J“超級快樂的綠巨人”直升機。美國空軍原計劃購買80架“魚鷹”,最終削減至50架。兩架CV-22B原型機改裝自“魚鷹”預生產型原型機。
CV-22B的機身與MV-22B相同,駕駛艙布置、導航裝置和敵我識別系統(tǒng)也非常相似。當然兩者存在一些顯著差異,如:CV-22B的飛行員在左側而不是右側,該機駕駛艙內還有一張飛行工程師的座椅,機艙內有第二名飛行工程師的座椅。CV-22B每側機翼內有四個額外油箱,總載油量7722升,比MV-22B多出40%。CV-22B在機鼻安裝了具有地形跟蹤和地形回避功能的AN/APQ-186多模雷達,能與自動駕駛儀相連或輔助飛行員低空飛行,雷達還具備地形測繪和氣象觀測模式。雷達安裝在機鼻偏左的位置。此外該機還用AN/AAQ-16轉塔取代了AN/AAQ-27光電轉塔。兩者還具有不同的電子對抗套件,CV-22B使用AN/ALQ-211(V)2對抗套件,控制著AN/ALE-47干擾彈發(fā)射器和AN/AAQ-24(V)“復仇者”定向紅外對抗系統(tǒng)(DIRCM)系統(tǒng),“復仇者”系統(tǒng)使用激光干擾紅外對空導彈引導頭。CV-22B保留了AN/AVR-2A激光警報系統(tǒng)。CV-22B增加了兩套額外無線電和一套“多任務先進戰(zhàn)術終端”(MATT),此外還有一套幸存者定位系統(tǒng)。
早期交付的CV-22B為基準的Block 0批次,只具備部分作戰(zhàn)航電,隨后被升級成具有全套航電的Block 10和Block 20批次。
美國海軍最初打算購買48架HV-22B“魚鷹”用于戰(zhàn)斗搜索和救援(CSAR)、特種作戰(zhàn)和艦隊后勤支援任務,但最終成為泡影。不過在2009年,美國海軍開始尋找格魯曼C-2“灰狗”艦載運輸機(COD)的后繼機,用于向航母戰(zhàn)斗群運輸物資和人員,于是再次想起了“魚鷹”。
作為評估的一部分,一架MV-22B在2012年降落在“尼米茲”號航母進行上艦加油測試,第二年又登上“杜魯門”號航母進行了裝貨測試。2015年初,美國海軍與海軍陸戰(zhàn)隊簽署了一份讓“魚鷹”執(zhí)行COD任務的諒解備忘錄,并與當年晚些時候下達了正式訂單?!棒~鷹”十分勝任該任務,擁有與“灰狗”相同的運輸能力,同時還能在其他大型軍艦的直升機平臺上起降,還能外部吊掛運輸貨物。
海軍型編號CMV-22B,將具有更大的載油量,航程從MV-22B的1590公里增加到2125公里。該機還將采用超視距通訊系統(tǒng)與航母戰(zhàn)斗群保持聯(lián)系,機艙內安裝與乘客聯(lián)絡的公共廣播系統(tǒng)。美國海軍已經使用MV-22B測試和滑跑起飛和降落,這種起降方式的裝載效率高于垂直起降。貝爾-波音將從2020年起交付44架CMV-22B。
貝爾-波音公司曾向美國海軍建議讓“魚鷹”作為一種艦載平臺執(zhí)行更多任務,如通訊中繼、電子戰(zhàn)、空中加油、搜救、反潛。美國陸軍原本打算采用231架V-22用于執(zhí)行突擊運輸任務,,配置類似于MV-22B,但最后沒有落實。美國陸軍仍然對于使用“魚鷹”執(zhí)行醫(yī)療后撤、特種作戰(zhàn)和戰(zhàn)斗突擊任務感興趣。
“魚鷹”的服役表現(xiàn)
“魚鷹”在伊拉克和阿富汗的反恐戰(zhàn)爭中表現(xiàn)出色,“魚鷹”在艱苦的作戰(zhàn)中證明了自身的價值。海軍陸戰(zhàn)隊MV-22B的戰(zhàn)斗半徑幾倍于被其取代的CH-46,而且把兵力投送到陸上需要的時間僅是后者的一半。執(zhí)行醫(yī)療后撤任務時,“魚鷹”能比直升機更快地把傷員送到野戰(zhàn)醫(yī)院,爭取到寶貴的搶救時間。美國空軍特戰(zhàn)司令部司令托馬斯·特拉斯克少將這樣評價“魚鷹”:
“飛行員們喜歡這架飛機,飛起來很舒服,很容易就適應了。該機具有大多數(shù)直升機都不具備的的靈活性。最重要的是,它飛起來很讓人愉悅?!?/p>
當然,高級軍官對所有事物的評價都傾向于積極的方面,所以我們來聽聽飛行工程師內森·麥金尼技術軍士的看法:
“我們能把這架飛機降落在幾乎任何著陸區(qū)。我們可以在惡劣天氣和地形中作戰(zhàn),并能比其他飛機和直升機更有效地把特種部隊送入和撤出戰(zhàn)區(qū)?!?/p>
V-22進入10年代后又發(fā)生了7起重大事故,分別如下:
2010年4月:一架CV-22B在阿富汗執(zhí)行補給與滲透任務時,可能是因飛行員佩戴夜視鏡導致空間定向問題而墜毀,全機4人喪生、16人受傷。
2012年4月:一架MV-22B在摩洛哥外海聯(lián)合訓練演習期間降落“硫磺島”兩棲攻擊艦時墜毀,全機二人喪生、二人受重傷。
2012年6月:同年第二起事故。一架CV-22B在佛羅里達南部訓練期間墜入森林,全機五人受輕重傷、無人喪生。據(jù)說是飛機陷入了前一架“魚鷹”的下洗氣流。
2015年5月:一架MV-22B在夏威夷瓦胡島降落時墜毀,造成一人喪生、21人受傷。
2016年12月:一架MV-22B于沖繩縣名護市外海迫降時墜毀,造成二人受傷。事故原因是空中加油時旋翼大到了加油軟管造成損壞,機組只能駕機迫降。
2017年1月:一架MV-22B在也門中部的迫降中墜毀,該機事后被陸戰(zhàn)隊炸毀。
2017年8月:一架MV-22B在澳大利亞昆士蘭州肖爾沃特灣附近的聯(lián)合軍演中墜海,機上三人失蹤。
從2013年起,海軍陸戰(zhàn)隊第1直升機中隊(HMX-1,也就是為美國總統(tǒng)和其他高級政府貴賓提供直升機服務的那個中隊)獲得了12架MV-22B中的第一架。這些MV-22B并沒有獲得特別的專機編號,主要執(zhí)行支援運輸任務,不能成為總統(tǒng)的“陸戰(zhàn)隊一號”。
“魚鷹”機隊在服役中獲得了持續(xù)改進,軟件升級一直在進行中,硬件改進也在實施中。美國空軍現(xiàn)在正用雷聲公司的AN/APQ-187“沉默騎士”雷達來替換CV-22B的AN/APQ-186雷達,這是一種“低概率攔截”雷達。美國空軍也在為CV-22B增加裝甲,也就是“先進防彈系統(tǒng)”(ABSS),這是一套相對輕量級的裝甲,能保護機組和關鍵系統(tǒng)。
2014年,貝爾-波音公司自籌資金進行了“魚鷹”武器試驗,在測試飛機上安裝了一個瞄準轉塔,在機鼻右側安裝了武器掛架。該機試射的武器有70毫米無制導火箭、激光制導APKWS 70毫米火箭和“格里芬”小型激光導彈。此外美國軍方還一直要說給“魚鷹”更換發(fā)動機。
2016年10月,貝爾-波音公司向英國科巴姆任務系統(tǒng)公司授予一項合同,為“魚鷹”研制一套托盤式空中加油系統(tǒng),使“魚鷹”能作為空中加油機使用。這套“V-22空中加油系統(tǒng)”(VARS)修改自科巴姆現(xiàn)有的FR300軟管-錐套系統(tǒng)(HDU),將在2019年末形成作戰(zhàn)能力。FR300 HDU是一種成熟的空中加油系統(tǒng),其首個版本出現(xiàn)在20世紀60年代,C-130“大力神”加油機安裝的就是這套系統(tǒng)。一架“魚鷹”臨時塞入了現(xiàn)有型號的FR300進行了概念驗證。
生產型“魚鷹”加油機將是一種能快速改變用途的飛機,其加油系統(tǒng)可根據(jù)需要輕松拆裝。“魚鷹”加油機與現(xiàn)有MV-22B相比將出現(xiàn)一些變化,如對尾艙門進行修改避免影響軟管收放,對電氣系統(tǒng)進行修改使VARS在直升機和固定翼模式下都能工作。這些修改并不大,也不會很昂貴。
貝爾-波音公司也在考慮“魚鷹”的其他特種改型,如監(jiān)視機、電子戰(zhàn)機或指揮機,但目前仍停留在紙面計劃。
“魚鷹”之子,貝爾V-280“勇士”
貝爾曾為美國海岸警衛(wèi)隊研制過一種“鷹眼”傾轉旋翼無人機,并在1993年試飛了一架縮比驗證機。雖然海岸警衛(wèi)隊在1998年向貝爾下達了“鷹眼”的采購合約,但該項目最后還是被取消。
貝爾目前正在研制一種尺寸小于“魚鷹”的載人傾轉旋翼機。2013年,貝爾攜V-280“勇士”方案參加美國陸軍的未來垂直起降運輸機(FVL)的競爭,并在當年年底展示了一個全尺寸模型,其驗證機預計在2017年首飛。洛克希德·馬丁公司與貝爾聯(lián)合研制了該機。
V-280具有復合材料機身,V尾和可收放后三點式起落架,每側翼尖各有一臺發(fā)動機艙,通過一套傳動系統(tǒng)使旋翼單獨傾轉。V-280驗證機采用通用電氣T64渦軸發(fā)動機,生產型尚未選定發(fā)動機。和“魚鷹”一樣,V-280的兩臺發(fā)動機之間也通過驅動軸相連。
V-22“魚鷹”經過多年的服役和實戰(zhàn)后,其傾轉發(fā)動機艙暴露出了一些缺陷,具體有如下幾點:
1、發(fā)動機艙處于垂直姿態(tài)是底部離地間隙過小,此時尾噴管距地面只有1.2米,如果飛行員在垂直降落時姿態(tài)控制不好導致坡度過大,或者飛行員降落在坡地上,都有可能導致發(fā)動機艙尾部撞地,影響飛行安全。
2、由于尾噴管距離地面過近,V-22在垂直起降時會出現(xiàn)尾噴管灼熱氣流對地面的燒蝕問題。
3、發(fā)動機艙整體傾轉使V-22的機身側面被遮擋,無法設置滑動式艙門,士兵只能從尾艙門進入飛機,降低了進出效率。
4、由于沒有側面艙門,士兵只能在機尾進行快速索降,限制了V-22在戰(zhàn)區(qū)進行索降時的戰(zhàn)術靈活性,必須調整姿態(tài)讓尾艙門對向索降地點。
5、最后一點,由于沒有側面艙門,V-22只能把自衛(wèi)機槍安裝在尾部坡道上,在火力密度和射擊角度上都有限制。
V-280的機艙能容納14名全副武裝的士兵,通過機身兩側滑動艙內進出,駕駛艙兩側各有一閃向前打開的鉸接艙門。V-280主要執(zhí)行運兵任務,所以采用了類似直升機的機身兩側滑動艙門,這就是該機采用只傾轉旋翼設計的主要原因,因為垂直姿態(tài)的發(fā)動機艙會阻擋士兵進出。其次,貝爾聲稱傾轉旋翼比傾轉發(fā)動機的設計更簡單和更可靠,V-280的發(fā)動機艙上只有變速箱隨著旋翼一起傾轉,發(fā)動機艙后半部分的渦軸發(fā)動機通過一個傘齒輪組件把動力傳遞給變速箱,而變速箱由通過簡單的常規(guī)驅動機構在兩個大型球面軸承上傾轉,省去了V-22發(fā)動機艙內復雜的液壓機械傾轉機構,如此一來使V-280的發(fā)動機艙結構設計大大簡化,提高了可靠性。V-280具有兼容夜視鏡的玻璃座艙和三重冗余線傳飛控系統(tǒng),機組四人。
V-280駕駛艙之后機身兩側的舷窗位置都可以安裝一挺機槍,當然也可以安裝救援絞車。該機可選裝電子對抗系統(tǒng)和光電轉塔。V-280具有吊掛運輸155毫米榴彈炮的能力,并能進行空中加油。V-280的初步性能規(guī)格如下:
巡航速度520公里/小時,也是就是280節(jié),所以該機被命名為V-280。
最高速度為560公里/小時。
航程3900公里。
戰(zhàn)斗半徑為930-1480公里。
預計最大起飛重量13600千克。
V-280和西科斯基的S-97“襲擊者”尾槳推進共軸雙旋翼高速直升機一道進入了驗證機制造階段。貝爾計劃研制V-280的攻擊改型,概念圖顯示這種改型將在機鼻下方增加一個炮塔,并在機腹安裝可收放的武器掛架系統(tǒng)。
伴隨V-280,貝爾公司也推出了一種新型艦載傾轉旋翼武裝無人機——V-247“警惕”,目標客戶是美國海軍陸戰(zhàn)隊。貝爾表示V-247除武器外還可裝備復雜傳感器、電子戰(zhàn)或通訊控制系統(tǒng),伴隨V-22和F-35B作戰(zhàn)。
雖然陸戰(zhàn)隊還沒正式表態(tài)對該機感興趣,但貝爾已經制定出V-247的初步路線圖,2018年試飛技術驗證機,2026年達到初步作戰(zhàn)能力。貝爾還沒為“警惕”選定發(fā)動機,單臺功率要在3750千瓦到4475千瓦(5000-6000軸馬力)區(qū)間才行。V-247將具有“開放式架構”,可更具任務靈活配置,三個內部艙室能裝載傳感器、燃油、聲納浮標、雷達、魚雷、或“地獄火”/JAGM反坦克導彈。
說完小型傾轉旋翼機后再說說大的。貝爾-波音公司早就提出了下一代四傾轉旋翼機(QTR),載重尺寸與C-130“大力神”相當,在520公里/小時的巡航速度下能運輸13.6-18.2噸貨物飛行3200公里。
軍方對這個概念并不感興趣,只是授予達信貝爾直升機公司一份研究合同,為五角大樓的聯(lián)合重型直升機(JHL)項目進行四傾轉旋翼機的可行性研究。人們對四傾轉旋翼機的實用性仍持懷疑態(tài)度,一些空軍官員說這種飛機將無法在前線作戰(zhàn)條件下起降,由于旋翼下洗氣流過強,四傾轉旋翼機在無鋪裝的野戰(zhàn)機場垂直降落時將會掀起颶風級的塵土和雜物,這點從V-22的服役表現(xiàn)中就能看出。目前四傾轉旋翼機仍停留在紙面。
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