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“魚鷹”變換新面孔

  • 發(fā)布時(shí)間:2015-02-10 01:31:35  來源:科技日?qǐng)?bào)  作者:佚名  責(zé)任編輯:羅伯特

  美國(guó)戰(zhàn)略之頁網(wǎng)站近日?qǐng)?bào)道,美軍特種作戰(zhàn)司令部正在給其V-22“魚鷹”傾轉(zhuǎn)旋翼運(yùn)輸機(jī)配備更多的武器,所有的武器都是前射方式,而且具有臨時(shí)裝甲板,目的是把V-22打造成所需要的武裝運(yùn)輸機(jī)。消息傳出后,結(jié)構(gòu)奇特的“魚鷹”再次引起世人的關(guān)注。請(qǐng)看科技日?qǐng)?bào)特約專稿——

  美國(guó)貝爾與波音聯(lián)合研制的V-22“魚鷹”運(yùn)輸機(jī)可滿足30余種任務(wù)需求,能執(zhí)行突擊作戰(zhàn)、突擊支援、戰(zhàn)術(shù)空運(yùn)以及戰(zhàn)斗搜索與救援任務(wù),但其優(yōu)異的表現(xiàn)更多來自和平時(shí)期的演習(xí)和評(píng)測(cè),有限的戰(zhàn)爭(zhēng)經(jīng)歷卻暴露出其自身的缺憾。特別是不攜帶武器,不能進(jìn)行有限的防衛(wèi)和攻擊,使其在戰(zhàn)場(chǎng)上極易受到對(duì)方傷害。

  自2007年以來,美國(guó)海軍陸戰(zhàn)隊(duì)和特種作戰(zhàn)司令部一直在開發(fā)可以在V-22上使用的武器。這樣做的主要目的是給其足夠的火力,以清除出足夠長(zhǎng)的著陸區(qū),進(jìn)行卸載和閃避,同時(shí)滿足其作戰(zhàn)和各項(xiàng)任務(wù)的需要。同時(shí),“魚鷹”加裝武裝后將具有一定的自衛(wèi)和對(duì)地攻擊能力,可從各種角度對(duì)目標(biāo)實(shí)施射擊,將滿足特種作戰(zhàn)、緝毒和反恐怖主義行動(dòng)等多種任務(wù)需要。

  結(jié)構(gòu)奇特,具有強(qiáng)悍能力

  現(xiàn)代噴氣式飛機(jī)的最高速度已超過音速的3倍,而目前直升機(jī)最快速度也只有音速的1/3。如何使飛行器既能垂直起降,又具有較快的飛行速度呢?于是,人們開始了復(fù)合式旋翼—固定翼飛行器的研究工作,陸續(xù)提出了傾轉(zhuǎn)旋翼、傾轉(zhuǎn)機(jī)翼、鴨式旋翼/機(jī)翼方案,其中傾轉(zhuǎn)旋翼是目前技術(shù)最為成熟的一種。

  所謂傾轉(zhuǎn)旋翼,簡(jiǎn)單地說,就是指飛機(jī)依靠旋翼傾轉(zhuǎn)來調(diào)節(jié)飛行技術(shù)狀態(tài)。具體方案是在機(jī)翼兩端分別安上發(fā)動(dòng)機(jī)短艙,內(nèi)裝渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)用以驅(qū)動(dòng)旋翼系統(tǒng)。該型機(jī)的關(guān)鍵是發(fā)動(dòng)機(jī)短艙可以繞機(jī)翼軸進(jìn)行由朝上到朝前及由朝前到朝上的直角轉(zhuǎn)動(dòng),并且要求這兩套動(dòng)作完整連續(xù),一般在十幾秒鐘內(nèi)完成。這樣就可以改變旋翼的推力方向。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)短艙呈水平狀態(tài)時(shí),旋翼就變成了螺旋槳,加上原有的一段機(jī)翼,飛機(jī)就變成了渦槳固定翼飛機(jī)了。反之,則變成一架雙旋翼或多旋翼的直升機(jī)。傾轉(zhuǎn)旋翼將直升機(jī)和固定翼飛機(jī)的特點(diǎn)和長(zhǎng)處集于一體,實(shí)現(xiàn)了二者的完美結(jié)合。其可任意變換固定翼和旋翼的兩種形態(tài),航速是直升機(jī)的2倍多,各種指標(biāo)是任何直升機(jī)無法比擬的。

  V-22“魚鷹”在設(shè)計(jì)上吸收了固定翼和旋翼的優(yōu)點(diǎn),又克服了普通直升機(jī)前飛速度慢的弱點(diǎn)。起降時(shí),使用水平的旋翼,前飛時(shí),旋翼向前偏轉(zhuǎn),成為巨大的螺旋槳,不僅提高了機(jī)動(dòng)飛行能力,還使前飛速度提高到600—700千米/小時(shí),比普通直升機(jī)要快得多。

  由于結(jié)構(gòu)的需要,“魚鷹”采用了大量的復(fù)合材料,其中碳纖維材料約占60%,玻璃纖維占10%,整個(gè)機(jī)體金屬材料不到20%,其空重僅14.5噸,而最大短距起飛重量卻達(dá)27.4噸,可同時(shí)運(yùn)載24名全副武裝的海軍陸戰(zhàn)隊(duì)員。在直升機(jī)和固定翼飛機(jī)工作狀態(tài)下,V-22“魚鷹”的海平面巡航速度分別為185千米/小時(shí)和509千米/小時(shí),實(shí)用升限為7900米。在正常短距起飛重量情況下,其起飛滑跑距離小于152米。其最大航程近4000千米,是普通直升機(jī)的3倍多。

  技術(shù)難度大,幾次面臨擱淺

  V-22“魚鷹”是以貝爾公司的XV-15為基礎(chǔ)研制的。從傾轉(zhuǎn)旋翼技術(shù)發(fā)展史來看,它應(yīng)該算美國(guó)發(fā)展的第三代傾轉(zhuǎn)旋翼飛機(jī)。它的前身是第一代的XV-3和第二代的XV-15飛機(jī)。XV-3和XV-15都成功完成數(shù)百小時(shí)的驗(yàn)證飛行。1972年,貝爾公司接到了由美國(guó)陸軍和NASA共同提出的發(fā)展XV-15傾轉(zhuǎn)旋翼飛機(jī)的合同。幾年后,XV-15研制成功,并于1980年首次在巴黎航展上亮相,打破了當(dāng)時(shí)直升機(jī)飛行速度的世界紀(jì)錄,引起不小的轟動(dòng)。美國(guó)軍方因此對(duì)XV-15表示出極大的興趣,從而導(dǎo)致1981年美國(guó)國(guó)防部“多軍種先進(jìn)垂直起降飛機(jī)”計(jì)劃的提出,其目的是研制一種能同時(shí)滿足四個(gè)軍種(海軍陸戰(zhàn)隊(duì)、空軍、海軍和陸軍)需求的中型垂直起降運(yùn)輸機(jī)。

  1985年,依據(jù)這一計(jì)劃研制的飛機(jī)被正式命名為V-22“魚鷹”。當(dāng)時(shí)美陸軍已表示退出該計(jì)劃,另外三個(gè)軍種分別提出了各自的型號(hào)要求,即海軍陸戰(zhàn)隊(duì)的MV-22、空軍的CV-22和海軍的HV-22。1989年3月V-22順利首飛。但首飛一個(gè)月后,美國(guó)國(guó)防部停止了對(duì)該計(jì)劃的全部投資,理由是單機(jī)3000萬美元的價(jià)格太高,另外其技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)較大。然而不久,美國(guó)一次救援人質(zhì)的行動(dòng)失敗,參加這次行動(dòng)的一架軍用運(yùn)輸機(jī)被擊落,8人死亡。這個(gè)事件使軍方重新考慮對(duì)V-22計(jì)劃的態(tài)度,并于1994年決定全面恢復(fù)投資。這之后,受益于航空材料、電子系統(tǒng)和推進(jìn)系統(tǒng)技術(shù)的長(zhǎng)足進(jìn)步,V-22的發(fā)展進(jìn)入了快車道,并被美國(guó)海軍陸戰(zhàn)隊(duì)奉為“未來之星”。到2000年已有9架V-22原型機(jī)成功地完成了驗(yàn)證試飛任務(wù),其中MV-22已進(jìn)入小批量生產(chǎn)階段,并有20多架交付海軍陸戰(zhàn)隊(duì)進(jìn)行作戰(zhàn)使用論證。

  然而,被美國(guó)海軍陸戰(zhàn)隊(duì)奉為“未來之星”的V-22“魚鷹”一直事故頻頻,其中光是7架原型機(jī)就毀了4架。1991年6月11日,一架“魚鷹”在試飛中突然墜毀,造成兩名人員受傷。1992年7月20日,又一架實(shí)驗(yàn)型的“魚鷹”準(zhǔn)備在加利弗尼亞匡蒂科海航站降落時(shí)墜入波多馬克河,造成3名陸戰(zhàn)隊(duì)員和4名平民百姓喪生。7年后,即2000年4月8日,一架“魚鷹”在進(jìn)行作戰(zhàn)評(píng)定飛行中突然墜毀,造成19人喪生。時(shí)隔8個(gè)月,即12月11日晚,又一架美海軍陸戰(zhàn)隊(duì)的MV-22“魚鷹”在北加利福尼亞州進(jìn)行訓(xùn)練時(shí)墜毀,4名機(jī)組人員全部遇難。次日,美國(guó)防部就下令推遲這種創(chuàng)新的傾轉(zhuǎn)旋翼飛機(jī)的大規(guī)模生產(chǎn)。自此以來,“魚鷹”計(jì)劃面臨擱淺的危險(xiǎn)。

  幾度推遲、恢復(fù)飛行試驗(yàn)后,美國(guó)海軍的使用試驗(yàn)與評(píng)估部隊(duì)終于確認(rèn)V-22“魚鷹”傾轉(zhuǎn)旋翼飛機(jī)達(dá)到了作戰(zhàn)效能和作戰(zhàn)適用性要求,海軍陸戰(zhàn)隊(duì)也認(rèn)為該項(xiàng)目基本上接近了可以大批量生產(chǎn)的階段。于是,經(jīng)過20年研發(fā)歷程的“魚鷹”,終于得到了海軍陸戰(zhàn)隊(duì)的認(rèn)可。

  武器系統(tǒng)將極大擴(kuò)展適應(yīng)能力

  V-22“魚鷹”速度快、航程遠(yuǎn)、運(yùn)輸能力強(qiáng)等多方面的優(yōu)越性能,具備空中加油能力,還有“全球自部署能力”,可進(jìn)行全天候低空飛行和低空巡航,自衛(wèi)能力強(qiáng),維護(hù)工時(shí)比較少。特別是,為滿足海軍陸戰(zhàn)隊(duì)在兩棲攻擊艦上著艦的使用要求,它的機(jī)翼可翻轉(zhuǎn)到與機(jī)身并行的位置,旋翼可在90秒鐘內(nèi)折疊起來。

  通過空中加油,“魚鷹”可以從美國(guó)本土直接起飛至世界任何地區(qū)。它從美國(guó)西海岸飛到太平洋中部島嶼僅需要一天多時(shí)間,而普通直升機(jī)則需要一周多時(shí)間。因此,有人說,假如美國(guó)在海灣戰(zhàn)爭(zhēng)期間采用“魚鷹”,就可以在24小時(shí)內(nèi)把在亞洲美軍基地的海軍陸戰(zhàn)隊(duì)運(yùn)抵伊科邊界,減少幾百億美元的耗費(fèi)?!棒~鷹”在伊拉克戰(zhàn)爭(zhēng)中被投入使用。椐美國(guó)海軍陸戰(zhàn)隊(duì)稱,第263飛行中隊(duì)在伊拉克作戰(zhàn)中表現(xiàn)十分出色。該中隊(duì)于2007年10月部署在伊拉克,3個(gè)月里完成了2000多次任務(wù),飛行超過2000小時(shí),確保了至少8000人的生命安全,平均任務(wù)準(zhǔn)備完好率達(dá)到68.1%。難怪美國(guó)前國(guó)防部長(zhǎng)科恩曾夸贊“魚鷹”正是“急需的、可迅速將美軍士兵送到世界任何熱點(diǎn)地區(qū)的飛行器”。

  隨著武器系統(tǒng)的加裝,“魚鷹”也將裝上利爪。據(jù)透露, V-22將在機(jī)頭座艙下部加裝一部加特林轉(zhuǎn)管機(jī)槍和兩具小型對(duì)地打擊導(dǎo)彈發(fā)射筒。有關(guān)人士表示,“一旦安裝這些武器,將提供額外的火力,并減少依賴前方彈藥油料供應(yīng)點(diǎn)有時(shí)需要提供近程攻擊旋翼機(jī),支持V-22行動(dòng)的情況。不需依賴前方彈藥油料供應(yīng)點(diǎn),V-22可以更頻繁地起飛。”

  屆時(shí),美軍才算是真正具備了“全球自部署能力”,作戰(zhàn)能力也將大為增強(qiáng)。(作者單位:總參陸航研究所)

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