“鱼鹰”作为美国军队的“爱宠”,它身上的毛病真不少

时间:2019-08-26 来源:www.zsbohai.com

  无痕的弹道3天前我要分享

  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,主要在如下几个方面:

  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/结构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。

  

  研制周期长:从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。

  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。

  

  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。

  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。

  

  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。

  由于MV-22飞机的重量大,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。

  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。飞机上液压系统,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。

  

  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 。

  

  (图片源自网络)

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  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,主要在如下几个方面:

  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/结构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。

  

  研制周期长:从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。

  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。

  

  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。

  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。

  

  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。

  由于MV-22飞机的重量大,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。

  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。飞机上液压系统,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。

  

  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 。

  

  (图片源自网络)