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V-22魚鷹傾轉旋翼機是世界上第一型進入量產的傾轉旋翼飛行器,共兩副旋翼,每副旋翼三片槳葉,由渦輪螺旋槳發動機驅動,兩副短艙分別聯接在兩側機翼槳尖處。在起飛和降落階段,魚鷹短艙豎直向上,旋翼平面呈水平姿態,如同直升機一般;在短短12s的空中變形之後,魚鷹的短艙前傾90°,旋翼變為推進螺旋槳,整個飛行器「變身」為一架燃油效率更高、速度更快的渦輪螺旋槳飛機。其作業半徑達2000公里,轉場航程超3900公里。下文將從動力系統、航電系統、武器系統及空中加油能力幾個方面對魚鷹傾轉旋翼機的技術特點進行介紹。

# 動力系統

V-22 的兩台Rolls-Royce AE 1107C 發動機由傳動軸連接到一副共用的中央減速器上,這就使得一旦V-22的單發失效,另一台發動機能夠同時驅動兩副旋翼。不過V-22極難憑藉單發實現懸停,在美軍的飛行測試中,只有在負載極輕、低空及理想狀態下,V-22能夠實現單發懸停。如果是一副旋翼的減速器故障了,那該旋翼將無法實現變距,在緊急迫降之前,兩台發動機都必須停車。此外,由於兩副旋翼的轉動慣量相對於V-22本身的來說都太小,因而V-22的自轉特性非常差。

圖——前飛中的V-22

2013年9月份的時候,Rolls-Royce公司曾宣稱其將AE-1107C發動機的功率提升了17%,並進行了其他的一系列提升。該項發動機性能升級足以使得V-22的高海拔、高溫環境可靠性大大提升。據稱下一階段的發動機性能還將被進一步提升,預計功率將提升26%,達到接近10000馬力,並且還將改進燃油消耗。

V-22旋翼下洗速度最大超過了40m/s,而颶風的風速下限也不過32m/s左右。巨大的下洗速度使得懸停狀態下右舷側的艙門幾乎無法打開,只能通過後艙門進行投放或者吊裝。波音稱由於機翼對旋翼下洗流的阻擋,V-22傾斜機翼的設計使得懸停狀態下其負載能力降低了約10%,但是該設計對於短距跳飛和降落性能卻有極大提升。一般來說,兩架V-22之間的垂直飛行距離應當至少大於7.6m,這樣下方的V-22才不會受到上方V-22的較大影響,否則下方的V-22極有可能進入較大的尾渦湍流中,導致操縱失效。

圖——V-22 編隊飛行

# 航電系統

V-22 裝備有玻璃座艙,其中集成了多功能顯示屏(MFD;Multi-function Displays,可兼容夜視鏡)以及一台共用的中央顯示單元(CDU;Central Display Unit),其可顯示的內容包括:數字圖像、前視紅外系統傳回的圖像、導航信息以及系統狀態信息。其駕駛艙管理系統(CMS;Cockpit Management System)能夠實現從前飛轉換到懸停狀態的全自主操縱,完全不需要駕駛員的參與。被取消的CH-46X縱列式直升機的玻璃座艙就是源自V-22。V-22機身沒有加壓,所以如果飛行高度在3000米以上,機組人員及成員都必須佩戴氧氣面罩。

圖——V-22 的航電系統展示

V-22 具備三重余度的電子飛行控制系統,其中包含了自動化的險情控制系統來自動處理/隔離故障部件。在短艙垂直向上的情況下,自控系統會自動切換到直升機模式,所有的操縱將作用在槳轂下方的自動傾斜器上,如同常規直升機一般。在短艙傾轉到水平方向時,副翼、方向舵、升降舵的操縱就如同固定翼飛機一般。在傾轉過渡階段,飛機操縱面的效率會隨著短艙傾轉量的變化而變化。V-22的短艙能夠向後傾轉到97.5°來實現後向飛行。它還能實現「80°跳飛」,也就是短艙保持80°傾轉角起飛來迅速爬升到較高的高度並獲得較大的前飛速度。其航電系統的先進程度已經到了能夠在較小的陣風中實現無人全自動懸停的地步。

圖——吊運地面裝備的V-22

# 武器系統

魚鷹可在裝載板上裝備7.62×51毫米(.308口徑)的M240機槍或者.50口徑(12.7毫米)的M2機槍,只要放低裝載板就能實現朝後方射擊的任務。對於升級型號的評估中還包括在V-22的鼻頭下方掛載.50口徑的GAU-19三管加特林機槍。英國BAE公司為V-22開發了一種腹部掛載、遙控式的射擊炮塔裝備,命名為臨時防禦武器系統(IDWS,Interim Defense Weapon System)。該系統由艙內的機槍操作員控制,操作員可以通過可視化吊艙和前視紅外系統來鎖定目標。在2009年首批部署到阿富汗的V-22中大約有半數安裝了該系統,但是受限於當時的交戰規則該系統並沒有發揮出太大的作用,而且這套系統足有360公斤,即便是對於魚鷹這種重型直升機而言仍然是一種不可忽視的額外附加重量。

圖——裝載在魚鷹裝載板上的M240機槍

截至2012年,海軍陸戰隊中有32架魚鷹裝備有IDWS系統,但是由於魚鷹的飛行往往有武裝直升機和近距空中支援機保駕護航,所以魚鷹往往只需要專註於其運輸任務,這套系統基本沒有發揮過任何作用。因此編隊飛行中V-22很少加裝上這套「重量超標」的腹部武器系統,畢竟這套系統對其貨運能力還是有一些影響的。

但是魚鷹所具備的較高速度使其常常會「擺脫」為其護航的武裝直升機——尤其是在執行長航程任務的時候——這時候,自保能力就顯得極其重要了。紅外熱像儀(Infrared Gun Camera)在這種情況下就凸現出了巨大價值,它的裝備大大增強了魚鷹的偵察性能和生存能力。

2014年的時候,海軍陸戰隊曾表示要對V-22的武裝系統進行全面升級,使其具備「全軸、視線外的精確打擊能力」,一般來說,這樣的武器系統將會由額外的機組人員操作。海軍陸戰隊進行此番升級的目的是為了更好地針對應急任務進行快速危機響應,而並非想把魚鷹打造成一個武裝攻擊平台。V-22可以搭載多種精確制導武器,其中包括:AGM-114 地獄火、AGM-176 格里芬、聯合空對地導彈以及GBU-53B SDB Ⅱ。在2014年11月份的時候,貝爾和波音在V-22機身前部左舷側加裝了一個小的吊架並將AN/AAQ-27A EO 相機替換為激光瞄準/無制導系統的九頭蛇70火箭彈、兩枚自動制導的APKWS(先進精確殺傷性武器系統)火箭彈以及兩枚格里芬 B 導彈,並對其進行了火力攻擊測試。

圖——裝備在阿帕奇上的九頭蛇70(Hydra 70)火箭彈

# 空中加油能力

波音公司正在為V-22開發一種滾裝式(roll-on/roll-off)空中加油裝置,有了該裝備之後,魚鷹就能為其他飛行器進行空中加油作業了。在以往,美軍F-35B只能基於尼米茲級航空母艦或者陸基(Land Base)實現二次加油,如今有了V-22的空中加油能力,只需要基於美軍黃蜂級兩棲攻擊艦,F-35B就能實現空中受油,大大提升了其作戰能力。2013年9月5號的時候,波音測試了其滾裝式空中加油裝置,受油對象為一架F/A-18 大黃蜂,測試完美成功。

這種高速版本的軟管/錐套式加油系統設計空速為343 千米/時,最大可用速度達460千米/時。隨機攜帶的油箱及滾裝式囊袋總儲油量可達5.4噸。V-22執行空中加油作業時需要打開後艙門,使加油軟管延伸出去,隨後升起斜艙門,僅保持後艙頂部開啟。V-22也能給旋翼類飛行器加油,但是必須要使用專用的錐套並且操縱短艙以適當的角度傾轉來保持較低的飛行速度。目前海軍陸戰隊的一些地面車輛能夠使用航空燃油,V-22也能為他們加油。在2014年下半年的時候,波音曾表示2017年的時候,這種空中加油系統就能夠投入實際應用,現在看來,今年(2019)年內能夠真正投入應用就算是不錯了。

雖然波音在V-22 的空中加油系統上發了不少力氣,但是美國海軍對這一系統還沒有表示出明確的興趣,也就是說,是否在海軍的魚鷹上加裝這種空中加油系統還不是一件明確的事情。

圖——V-22能夠為其他飛機進行空中加油

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