“魚鷹”變換新面孔
- 發佈時間:2015-02-10 01:31:35 來源:科技日報 責任編輯:羅伯特
美國戰略之頁網站近日報道,美軍特種作戰司令部正在給其V-22“魚鷹”傾轉旋翼運輸機配備更多的武器,所有的武器都是前射方式,而且具有臨時裝甲板,目的是把V-22打造成所需要的武裝運輸機。消息傳出後,結構奇特的“魚鷹”再次引起世人的關注。請看科技日報特約專稿——
美國貝爾與波音聯合研製的V-22“魚鷹”運輸機可滿足30余種任務需求,能執行突擊作戰、突擊支援、戰術空運以及戰鬥搜索與救援任務,但其優異的表現更多來自和平時期的演習和評測,有限的戰爭經歷卻暴露出其自身的缺憾。特別是不攜帶武器,不能進行有限的防衛和攻擊,使其在戰場上極易受到對方傷害。
自2007年以來,美國海軍陸戰隊和特種作戰司令部一直在開發可以在V-22上使用的武器。這樣做的主要目的是給其足夠的火力,以清除出足夠長的著陸區,進行卸載和閃避,同時滿足其作戰和各項任務的需要。同時,“魚鷹”加裝武裝後將具有一定的自衛和對地攻擊能力,可從各種角度對目標實施射擊,將滿足特種作戰、緝毒和反恐怖主義行動等多種任務需要。
結構奇特,具有強悍能力
現代噴氣式飛機的最高速度已超過音速的3倍,而目前直升機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?於是,人們開始了複合式旋翼—固定翼飛行器的研究工作,陸續提出了傾轉旋翼、傾轉機翼、鴨式旋翼/機翼方案,其中傾轉旋翼是目前技術最為成熟的一種。
所謂傾轉旋翼,簡單地説,就是指飛機依靠旋翼傾轉來調節飛行技術狀態。具體方案是在機翼兩端分別安上發動機短艙,內裝渦輪發動機用以驅動旋翼系統。該型機的關鍵是發動機短艙可以繞機翼軸進行由朝上到朝前及由朝前到朝上的直角轉動,並且要求這兩套動作完整連續,一般在十幾秒鐘內完成。這樣就可以改變旋翼的推力方向。當發動機短艙呈水準狀態時,旋翼就變成了螺旋槳,加上原有的一段機翼,飛機就變成了渦槳固定翼飛機了。反之,則變成一架雙旋翼或多旋翼的直升機。傾轉旋翼將直升機和固定翼飛機的特點和長處集于一體,實現了二者的完美結合。其可任意變換固定翼和旋翼的兩種形態,航速是直升機的2倍多,各種指標是任何直升機無法比擬的。
V-22“魚鷹”在設計上吸收了固定翼和旋翼的優點,又克服了普通直升機前飛速度慢的弱點。起降時,使用水準的旋翼,前飛時,旋翼向前偏轉,成為巨大的螺旋槳,不僅提高了機動飛行能力,還使前飛速度提高到600—700千米/小時,比普通直升機要快得多。
由於結構的需要,“魚鷹”採用了大量的複合材料,其中碳纖維材料約佔60%,玻璃纖維佔10%,整個機體金屬材料不到20%,其空重僅14.5噸,而最大短距起飛重量卻達27.4噸,可同時運載24名全副武裝的海軍陸戰隊員。在直升機和固定翼飛機工作狀態下,V-22“魚鷹”的海平面巡航速度分別為185千米/小時和509千米/小時,實用升限為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,是普通直升機的3倍多。
技術難度大,幾次面臨擱淺
V-22“魚鷹”是以貝爾公司的XV-15為基礎研製的。從傾轉旋翼技術發展史來看,它應該算美國發展的第三代傾轉旋翼飛機。它的前身是第一代的XV-3和第二代的XV-15飛機。XV-3和XV-15都成功完成數百小時的驗證飛行。1972年,貝爾公司接到了由美國陸軍和NASA共同提出的發展XV-15傾轉旋翼飛機的合同。幾年後,XV-15研製成功,並於1980年首次在巴黎航展上亮相,打破了當時直升機飛行速度的世界紀錄,引起不小的轟動。美國軍方因此對XV-15表示出極大的興趣,從而導致1981年美國國防部“多軍种先進垂直起降飛機”計劃的提出,其目的是研製一種能同時滿足四個軍種(海軍陸戰隊、空軍、海軍和陸軍)需求的中型垂直起降運輸機。
1985年,依據這一計劃研製的飛機被正式命名為V-22“魚鷹”。當時美陸軍已表示退出該計劃,另外三個軍種分別提出了各自的型號要求,即海軍陸戰隊的MV-22、空軍的CV-22和海軍的HV-22。1989年3月V-22順利首飛。但首飛一個月後,美國國防部停止了對該計劃的全部投資,理由是單機3000萬美元的價格太高,另外其技術風險較大。然而不久,美國一次救援人質的行動失敗,參加這次行動的一架軍用運輸機被擊落,8人死亡。這個事件使軍方重新考慮對V-22計劃的態度,並於1994年決定全面恢復投資。這之後,受益於航空材料、電子系統和推進系統技術的長足進步,V-22的發展進入了快車道,並被美國海軍陸戰隊奉為“未來之星”。到2000年已有9架V-22原型機成功地完成了驗證試飛任務,其中MV-22已進入小批量生産階段,並有20多架交付海軍陸戰隊進行作戰使用論證。
然而,被美國海軍陸戰隊奉為“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,又一架實驗型的“魚鷹”準備在加利弗尼亞匡蒂科海航站降落時墜入波多馬克河,造成3名陸戰隊員和4名平民百姓喪生。7年後,即2000年4月8日,一架“魚鷹”在進行作戰評定飛行中突然墜毀,造成19人喪生。時隔8個月,即12月11日晚,又一架美海軍陸戰隊的MV-22“魚鷹”在北加利福尼亞州進行訓練時墜毀,4名機組人員全部遇難。次日,美國防部就下令推遲這種創新的傾轉旋翼飛機的大規模生産。自此以來,“魚鷹”計劃面臨擱淺的危險。
幾度推遲、恢復飛行試驗後,美國海軍的使用試驗與評估部隊終於確認V-22“魚鷹”傾轉旋翼飛機達到了作戰效能和作戰適用性要求,海軍陸戰隊也認為該項目基本上接近了可以大批量生産的階段。於是,經過20年研發歷程的“魚鷹”,終於得到了海軍陸戰隊的認可。
武器系統將極大擴展適應能力
V-22“魚鷹”速度快、航程遠、運輸能力強等多方面的優越性能,具備空中加油能力,還有“全球自部署能力”,可進行全天候低空飛行和低空巡航,自衛能力強,維護工時比較少。特別是,為滿足海軍陸戰隊在兩棲攻擊艦上著艦的使用要求,它的機翼可翻轉到與機身並行的位置,旋翼可在90秒鐘內折疊起來。
通過空中加油,“魚鷹”可以從美國本土直接起飛至世界任何地區。它從美國西海岸飛到太平洋中部島嶼僅需要一天多時間,而普通直升機則需要一週多時間。因此,有人説,假如美國在海灣戰爭期間採用“魚鷹”,就可以在24小時內把在亞洲美軍基地的海軍陸戰隊運抵伊科邊界,減少幾百億美元的耗費。“魚鷹”在伊拉克戰爭中被投入使用。椐美國海軍陸戰隊稱,第263飛行中隊在伊拉克作戰中表現十分出色。該中隊于2007年10月部署在伊拉克,3個月裏完成了2000多次任務,飛行超過2000小時,確保了至少8000人的生命安全,平均任務準備完好率達到68.1%。難怪美國前國防部長科恩曾誇讚“魚鷹”正是“急需的、可迅速將美軍士兵送到世界任何熱點地區的飛行器”。
隨著武器系統的加裝,“魚鷹”也將裝上利爪。據透露, V-22將在機頭座艙下部加裝一部加特林轉管機槍和兩具小型對地打擊導彈發射筒。有關人士表示,“一旦安裝這些武器,將提供額外的火力,並減少依賴前方彈藥油料供應點有時需要提供近程攻擊旋翼機,支援V-22行動的情況。不需依賴前方彈藥油料供應點,V-22可以更頻繁地起飛。”
屆時,美軍才算是真正具備了“全球自部署能力”,作戰能力也將大為增強。(作者單位:總參陸航研究所)