20年花270亿美元,美军直升机终结者,连连坠毁,成寡妇制造机
2023-09-10 07:59来源:网络本地 0人已围观
摘要最近20年,在美国有这样一种军用飞行器,它的装备,包括研制过程,都让美国的军界兴奋不已,但是对于美军的士兵以及使用他的基...
最近20年,在美国有这样一种军用飞行器,它的装备,包括研制过程,都让美国的军界兴奋不已,但是对于美军的士兵以及使用他的基地的周围的很多军民而言,却是让他们有点心惊胆战。
这种飞机在研制的过程中,曾经被人称为是寡妇制造者,或者说事故的制造者。在服役之后,在美国军界也有人认为它是直升机的终结者,这种飞机就是颠覆传统概念的倾转旋翼机,由波音和贝尔公司联合研制的V-22“鱼鹰”。
“鱼鹰”是世界上第一种,正批量生产装备部队的倾转旋翼机。事实上这种概念,它的发生到探索,直到今天有超过半个世纪的历程,然而,这种概念转化为一种真正的工程产品,却经历了一个非常艰难的探索过程。
那么为什么美国,会决定要研制“鱼鹰”这样一个,看起来很奇葩的倾转旋翼机呢?话题要从1980年开始。
1980年,美军在伊朗人质危机的营救行动中,遭遇了挫败。之后美国军界经过评估,认为美军当时使用的直升机是有很多问题的,特别在应对这样的特种任务的时候问题比较多。
主要是直升机的载荷能力有限,而且飞行速度太慢,难以应对这种复杂的战场环境。所以美军认为,他们需要一种能够结合固定翼飞机的高速度,以及直升机的垂直起降能力的新型飞行器,这也就是“鱼鹰”最初的一个研发的动因。
(美军发动“鹰爪行动”,试图救回遭伊朗拘押的大使馆人员,却折戟沉沙)
1981年的时候,国防部就立了一个项目叫做“新概念运输机”,但是到了83年的时候,这个项目就已经演化成了“联合垂直起降新型运输机”。这个概念当时被称为JVX项目,到83年经过竞标,最终波音和贝尔组成的联合的竞标单位,赢得了这个标书。他们竞标的主要方案,就是以倾转旋翼概念,实现飞行器的垂直起降,然后垂直起降之后升到空中,再通过旋翼的转向,转向水平实现飞行器的水平飞行。
这个概念看起来很诱人,但是技术复杂性很大,它的一个表现就是整个研制过程实际上非常漫长。从83年开始竞标成功,一直到89年首飞,其实原型机的制造只用了6年时间,说起来不算短但是并不算很长。89年首飞以后就开始了飞行测试工作,然而这一试就旷日持久,总计用了用了多长时间呢?最先装备的美国海军陆战队,是2007年让MV -22服役的,用了18年的时间,而空军型CV-22则更晚,到了2009年才服役,耗时20年。
20年的测试,可以想象,一种新型飞行器,居然飞行测试历经20年,一定是遇到了非常多的技术问题。在飞行测试中事故出了一大堆,有多少事故呢?为什么他叫寡妇制造者呢?我们看一下数据就知道了。
从1991年到2000年飞行测试中,就发生了3次坠机事故,导致30人死亡;2007年开始服役以后,到今天至少发生了8次坠机事故,导致16人死亡;这两项加起来就有46人了。再加上其他的非坠机类的事故,导致的死亡人数,总计发生机身全损的事故已经达到了13次死亡人数51人。
这个数量可以说是美国的军机发展史上,算是破了纪录了,20年的飞行测试,死亡人数51人,这个数字确实很惊人。那么它的背后其实,意味着重要的技术问题。
另外一个表征是预算方面。最早在86年的时候,美国的财政预算认为,V-22系列飞机可以装备海军、空军和海军陆战队,这是一个三军通用的型号。它的预算,当时认为是25亿美元就能拿下,这个数字其实已经不小了。到了88年的时候,在难缠的技术问题面前,美军的估算认为,他的预算可能要达到300亿美元,扩大了将近10倍。
到了2008年飞机开始服役之后,算了一下已经花了270亿美元,这还是研制过程,再加上订单的制造费用,还要再花270亿,累计540亿美元打不住。540亿美元的重大的研发生产项目,这个确实让美国政界和军界争论不休,认为这个东西到底要不要研制。花这么多钱出了这么多事,死了这么多人值不值得?
那么我们再来看他的技术内涵,V-22在它的技术上确实有很多创新之处,比如说它通过倾转发动机短舱的方式,实现了飞行器从垂直起降,变更为水平飞行。在水平飞行的时候由于这种飞行器,配有一个不长不短的机翼,可以通过机翼来产生升力,解决很大一部分的升力来源。这样两个旋翼产生的推力,可以提供水平飞行的推进力。这样一来高速飞行就成为可能。
在试飞中,这种飞机实现了最高达到509公里每小时的飞行速度,这是非常诱人的。要知道传统的直升机,水平飞行速度一般很难超过300公里,一般都在250公里左右,就算是高速飞行了。那V-22可以实现,传统直升机两倍的飞行速度,V-22的内部载荷可以达到10吨的量级,最多的时候可以容纳32名全副武装的士兵。也就是说他可以用作一个空中的运兵车,速度还非常之快,航程最大可以达到将近2000公里,远远超出了普通的军用直升机。
V-22速度快航程远还能运兵,必要时候也可以垂直吊挂一些重武器,比如说火炮,它能够很大程度上取代传统直升机,当然了它很贵也很复杂。为了实现这些指标,除了采用轻转旋翼技术之外,V-22内部的技术还很复杂。两台6000马力的涡轴发动机驱动两副旋翼,为了保证旋翼发动机在失效的时候,飞行器仍有安全系数,这个动力是由两台发动机产生以后,通过传动轴传递给中央的减速器,再由中央减速器把动力分配给两个旋翼,这样即便一个发动机没功率了,另外一个发动机也可以同时驱动两个旋翼工作产生足够的平衡能力。
最为复杂的是飞行器从垂直起降转入水平飞行。这个过程,是一个非常复杂的动态过程,旋翼的桨距,要不断的调整发动机的功率,也要不断的增加,才能从垂直转为水平。这个过程往往意味着复杂的操纵系统。因此V-22采用了三余度的电传飞控系统,而这种飞控系统在试飞中,也是历经磨难最多的一个问题。
V-22为了减小在舰艇上的占地面积,它的旋翼是可以折叠的,而且旋翼不仅折叠,整个机翼带着发动机短舱都可以进行水平90度的回转。这样一来,机翼就和机身处于同一水平线上。对齐了之后它的占地空间非常小,但是对于飞行器而言,你的活动部分折叠部分越多,它的系统复杂性越强,因为发动机的折叠,发动机的回转,意味着你们的传动系统、油路系统,全部要跟着一起,在这个运动的状态中保持稳定的工作,这个就变得极为复杂。而机翼上还有这种操纵面,操纵面也要能够随着机翼一起回转,整个的系统确实是,复杂程度想起来就头疼。
这也是美国为什么20年测试,不停的搞,不停的出问题,最终才算是打磨得基本算差不多。
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