Có thể chuyển đổi trong chuyến bay. Động cơ góc 75 độ (bằng mắt)
V-22 Osprey có dễ bay không? Tôi nghĩ rằng nhiều người sẽ quan tâm đến việc một thứ như vậy thường ở trong không khí như thế nào. nhưng bạn biết nó bằng cách nào? Không chắc Thủy quân lục chiến Mỹ sẽ tốt bụng đến mức cho phép các phi công nước ngoài từ các quốc gia không thân thiện với chiếc máy này.
Tuy nhiên, có một số cơ hội để nhìn phép màu của công nghệ này qua con mắt của một phi công. Tôi đã có thể tìm thấy một bài báo thú vị của Scott Trail, được bảo vệ tại Đại học Tennessee vào tháng 2006 năm 22, trong đó anh ấy xem xét các tính năng của việc lái V-XNUMX dưới các thiết bị (điều kiện khí tượng, IMC), tức là trong điều kiện thời tiết xấu. các điều kiện. Bài báo này được viết trên cơ sở một số chuyến bay thử nghiệm và tự đặt ra nhiệm vụ xác định cấu hình nào là phù hợp nhất cho các chuyến bay như vậy và mức độ dễ dàng khi bay động cơ nghiêng.
Tất nhiên, đây là một báo cáo thử nghiệm không chính thức, nhưng điều này là đủ tốt cho chúng tôi. Về cơ bản bài viết sẽ tiếp nối báo cáo này.
Một chút về máy bay chuyển đổi
Đặc điểm chính của động cơ nghiêng là động cơ của nó được đặt trong hai nanô của động cơ quay được lắp ở đầu cánh. Chúng có thể thay đổi vị trí của chúng trong phạm vi từ 0 đến 96,3 độ (nghĩa là, 6,3 độ trở lại so với vị trí thẳng đứng). Độ nghiêng của nacelles động cơ có ba chế độ: khoảng 0 độ - máy bay, từ 1 đến 74 độ - chế độ chuyển tiếp và từ 74 đến 96 độ - chế độ cất cánh và hạ cánh thẳng đứng.
Ngoài ra, động cơ nghiêng còn có một bánh lái hai keel, các cánh gạt (cánh quạt) trên cánh, có thể hoạt động cả như cánh lật và cánh quạt. Các cánh quạt ở chế độ VTOL có thể nghiêng và ở chế độ này, chuyến bay được điều khiển bởi độ nghiêng của các cánh quạt và chênh lệch độ nghiêng của các cánh quạt (khi di chuyển đến vị trí trục là 61 độ, độ nghiêng của cánh quạt được giới hạn ở mức 10% so với bình thường và giảm dần về 61 ở chế độ trên máy bay; chênh lệch độ nghiêng bị tắt ở tốc độ trên 80 hải lý / giờ hoặc khi vị trí trục lái của động cơ nhỏ hơn 80 độ); nhưng cũng trong chế độ chuyển tiếp, việc điều khiển được thực hiện đồng thời bởi sự khác biệt về độ nghiêng của cánh quạt, cánh quạt và bánh lái. Các vít có điều chỉnh góc lắp đặt, bước và mặt phẳng quay. Trong chế độ bay thẳng đứng, chênh lệch lực đẩy của cánh quạt được sử dụng (giảm xuống 75 khi vị trí trục ngang từ 60 đến 40 độ) và chênh lệch độ cao cánh quạt (tối đa lên đến vị trí trục là 60 độ và giảm xuống XNUMX ở tốc độ XNUMX đến XNUMX hải lý).
Động cơ nghiêng không chỉ có thể hạ cánh theo phương thẳng đứng mà còn có thể hạ cánh giống như một chiếc máy bay. Đồng thời, góc nghiêng tối thiểu của các nan động cơ phải là 75 độ, thiết bị hạ cánh được sản xuất ở tốc độ 140 hải lý / giờ và tốc độ hạ cánh tối đa là 100 hải lý / giờ.
Các điều khiển động cơ nghiêng nhìn chung tương tự như máy bay trực thăng và máy bay: một tay cầm điều khiển độ cao và lăn, bàn đạp quay (không giống như máy bay trực thăng, chúng điều khiển chuyển hướng của bánh lái), một tay cầm lực đẩy động cơ dưới tay trái. Vị trí của nacelles động cơ được điều khiển bởi một bánh xe gắn trên cần kéo dưới ngón cái của bàn tay trái. Đây chính xác là những gì không có trên máy bay hoặc trực thăng.
Buồng lái Convertiplane. Ở bên trái, dưới dải băng màu đỏ, là tay cầm điều khiển độ bám đường, trên đó bạn có thể thấy bánh xe màu trắng điều khiển góc quay của các nan động cơ
Cơ cấu nghiêng có một hệ thống điều khiển tự động liên tục duy trì sự ổn định của vị trí của cơ cấu nghiêng trong chuyến bay.
Khả năng quản lý ở các chế độ khác nhau
Nó hoạt động như thế nào trong các chế độ bay khác nhau?
Chế độ Máy bay, Vị trí Động cơ Nacelle 0 Độ, Tốc độ 200 Knots - Điều khiển như một chiếc máy bay, tốc độ được duy trì trong vòng 2 hải lý, hướng trong vòng 3 độ, độ cao trong vòng 30 feet.
Chế độ chuyển tiếp, vị trí trục xoay động cơ 30 độ, tốc độ 150 hải lý / giờ - xử lý giống như ở chế độ máy bay, nhưng Trail ghi nhận một sự rung lắc đáng chú ý và độ cao khoảng 30 feet khi rẽ.
Chế độ chuyển tiếp, vị trí trục lái của động cơ 45 độ, tốc độ 130 hải lý / giờ - độ rung tăng lên, nhưng không ảnh hưởng đến việc điều khiển; mặt khác, động cơ nghiêng trở nên ít dự đoán hơn, tốc độ dao động trong khoảng từ 2 đến hơn 4 hải lý so với tốc độ mong muốn, và độ cao dao động khi giảm 20 và tăng 60 feet.
Chuyển tiếp, vị trí trục động cơ 61 độ, tốc độ 110 hải lý / giờ - điều khiển động cơ nghiêng tốt, tốc độ trong phạm vi dưới 2 hải lý / giờ và hơn 2 hải lý so với mong muốn, độ cao dao động trong khoảng nhỏ hơn đến hơn 20 bộ so với mong muốn. Nhưng Trail ghi nhận một rung động mạnh.
Chế độ máy bay trực thăng, vị trí trục động cơ 75 độ, tốc độ 80 hải lý / giờ - động cơ nghiêng có thể điều khiển và nhạy hơn, ít sai lệch hơn so với các thông số bay mong muốn (tốc độ trong vòng 2 hải lý, hướng trong vòng 2 độ, độ cao trong vòng 10 bộ), nhưng ở chế độ này có trượt mạnh.
Có những tính năng thú vị khác của việc thí điểm. Nó chỉ ra rằng động cơ nghiêng leo và xuống nhanh nhất khi nacelles của động cơ ở 45 độ: khi leo lên - 200-240 bộ mỗi phút, trong khi giảm xuống từ 200 đến 400 bộ mỗi phút. Nhưng rất khó để lái máy bay nghiêng, cần phải có nhiều kinh nghiệm hơn so với các chế độ bay khác. V-22 có thể lên và xuống nhanh hơn, lên đến 1000 feet / phút, trong khi phi công cần sự trợ giúp của chỉ huy.
Hóa ra rất khó để tìm thấy một bức ảnh của chuyến bay ở chế độ chuyển tiếp. Trong ảnh này, góc của nacelles động cơ (bằng mắt) là khoảng 45 độ
Kết luận chung của Trail là điều này. Động cơ nghiêng hầu hết đều rất tốt để xử lý và trên Thang đánh giá chất lượng xử lý, hầu hết các thao tác điều khiển yêu cầu ít hoặc không có sự can thiệp của phi công (HQR 2-3). Tuy nhiên, ở góc nghiêng 45 độ, cũng như khi thay đổi góc của các nan và cơ động, việc điều khiển trở nên khó khăn hơn và việc điều động đòi hỏi sự can thiệp của phi công ở mức trung bình hoặc đáng kể (HQR 4-5).
Các tính năng tiếp cận
Trong quá trình thử nghiệm, một số chế độ bay thiết bị khác đã được thực hiện, đặc biệt là phương pháp tiếp cận hạ cánh và phương pháp tiếp cận không thành công với việc mất một động cơ (trong các thí nghiệm, nó được mô phỏng bằng cách giới hạn lực đẩy đến 60% mức tối đa).
Tiếp cận từ chế độ máy bay đặt ra một số thách thức đối với phi công, người phải theo dõi độ cao, hướng đi, tốc độ và góc trục và phản ứng với những thay đổi khi vị trí trục thay đổi, đặc biệt khi góc thay đổi thành 30 độ. Với góc nghiêng 30 độ và tốc độ 150 hải lý / giờ, thiết bị hạ cánh chưa thể kéo dài, do đó phi công cần nhanh chóng nâng thanh trục lên một góc 75 độ và giảm tốc độ xuống 100 hải lý / giờ. Tại thời điểm này, hiện tượng trượt sẽ xảy ra và bạn cần phải giữ cho cơ cấu quay nghiêng theo hướng di chuyển, cũng như bù đắp cho sự trồi lên của máy xảy ra ở các góc nghiêng của động cơ từ 30 đến 45 độ. Sau khi chuyển sang chế độ trực thăng, phi công cần nâng mũi và tăng lực đẩy lên tối đa để giảm tốc độ rơi xuống.
Tiếp cận trong cấu hình nacelle 75 độ, thiết bị hạ cánh mở rộng
Phi công có thể quay nacelles đến 61 độ ở tốc độ 110 hải lý khi tiếp cận, với động cơ nghiêng có thể đạt được độ cao từ 50 đến 80 feet và tốc độ mong muốn hơn 10 hải lý / giờ. Rung động bên cũng xảy ra, khiến phi công mất tập trung. Tuy nhiên, trong cấu hình này, động cơ nghiêng dễ điều khiển hơn, ổn định hơn và duy trì tốc độ trong vòng 2-3 hải lý so với mong muốn. Tốc độ chìm được kiểm soát tốt bởi lực đẩy. Từ cấu hình này, có thể dễ dàng nhất chuyển sang cấu hình hạ cánh, với cấu hình này là đủ để giảm 10 hải lý / giờ và nâng nacelles của động cơ lên 14 độ.
Trong chuyến bay cũng có thể di chuyển các nanô đến vị trí 75 độ và bắt đầu tiếp cận ở tốc độ 80 hải lý / giờ. Trong trường hợp này, cơ chế nghiêng có thể tự phát lệch khỏi phương trình 1-2 độ, điều này phải được bù lại. Cấu hình này cho phép hạ cánh chính xác hơn và điểm chạm xuống có thể lựa chọn.
Trong trường hợp tiếp cận hạ cánh không thành công do mất một động cơ, phi công phải chuyển ngay các nanô động cơ sang vị trí 0 độ (vị trí ban đầu của các nanô động cơ là 30 và 45 độ đã được tính toán), trong trường hợp này, máy bay nghiêng mất độ cao 200 feet. Chỉ có thể nâng khi chuyển sang chế độ trên máy bay. Với cấu hình nacelle ban đầu là 61 độ, việc chuyển đổi sang chế độ máy bay trong quá trình tiếp cận không thành công trở nên rất khó khăn, vì cảm biến nghiêng trở nên nhạy cảm với những thay đổi về góc của các nacell. Phi công phải di chuyển nacelles của động cơ rất cẩn thận để không tăng tốc độ xuống, và thao tác này yêu cầu khoảng cách ít nhất 8 dặm; trong quá trình cơ động, máy bị mất độ cao 250 feet.
Thuận lợi và bất lợi
Theo như những gì có thể được đánh giá từ mô tả của bộ điều khiển động cơ nghiêng, khó khăn chính nằm ở thực tế là phi công không chỉ cần có khả năng bay như một chiếc máy bay và như một chiếc trực thăng, nói một cách đơn giản, mà còn phải chuyển đổi từ một chuyển chế độ lái sang chế độ khác kịp thời khi vị trí của các nanô động cơ thay đổi, đồng thời nỗ lực hơn khi lái trong điều kiện thoáng qua, đặc biệt là ở góc nghiêng của các nanô động cơ là 75 độ, khi cơ cấu nghiêng trở nên kiểm soát chặt chẽ và dễ bị trượt.
Ở một số nơi, bộ điều khiển nghiêng không hợp lý trong điều khiển. Phần lớn, phi công lái nó ở chế độ máy bay, nhưng thực tế là khi tiếp cận để hạ cánh và chuyển sang cấu hình trực thăng, bạn cần phải cung cấp đầy đủ lực đẩy, trong khi máy bay yêu cầu bạn phải dọn dẹp lực đẩy khi hạ cánh, đòi hỏi một số kỹ năng. và thói quen cho phi công.
Mỗi chiếc xe đều có những ưu nhược điểm riêng. Những nhược điểm của động cơ nghiêng bao gồm thực tế là nó hầu như không có chế độ tự động chuyển động ở chế độ trực thăng (đúng là như vậy, nhưng tệ: tốc độ hạ độ cao trong chế độ tự động chuyển động là 5000 feet / phút), điều này tạo thuận lợi đáng kể cho việc lái máy bay trực thăng. Tuy nhiên, động cơ nghiêng có cánh với khả năng nâng và lướt (chất lượng khí động học là 4,5, với tốc độ chìm 3500 fpm ở 170 hải lý), kết hợp với các góc nacelle khác nhau, điều này có thể tạo ra các hiệu ứng thú vị như leo và tăng tốc đồng thời tại vị trí của nacelles của động cơ ở góc 45 độ. Một phi công có kinh nghiệm có thể thay đổi các chế độ bay bằng cách thay đổi góc của nacelles động cơ (tối đa 8 độ mỗi giây, tức là quay toàn bộ từ 0 đến 96 độ mất 12 giây). Ví dụ, việc chuyển các nacelles của động cơ từ 30 đến 45 độ xảy ra gần như ngay lập tức, chỉ trong hơn một giây và chế độ này cho phép bạn nhanh chóng đạt được độ cao và tốc độ, có thể được sử dụng, chẳng hạn như khi tránh pháo kích từ mặt đất.
Ở chế độ trên máy bay, bạn có thể quay lại
Nói chung, đối với một phi công có kinh nghiệm, đây là một chiếc máy rất tốt với những tính năng bổ sung mà không phải máy bay và trực thăng nào cũng có được. Nhưng đối với một người mới bắt đầu, đây là một chiếc máy khó. Tất nhiên, bạn có thể học cách thử nghiệm điều kỳ diệu này của công nghệ. Tuy nhiên, việc này đòi hỏi quá trình huấn luyện lâu hơn (chương trình học của Thủy quân lục chiến Hoa Kỳ cung cấp 180 ngày cho việc huấn luyện phi công), và chuyến bay đòi hỏi phi công phải chú ý nhiều hơn.