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美軍技術超前的魚鷹旋翼機,為何事故頻頻?
送交者: 一劍破天 2024年07月20日17:14:24 於 [軍事天地] 發送悄悄話

  1991年6月,一架“魚鷹”在美國特拉華州北部懸停時,發生左機艙撞擊地面事故,造成兩人輕傷。僅在2022-2023年期間,該機就發生了四起事故,分別是:2022年3月,一架“魚鷹”在挪威墜毀,造成4名美軍喪生。2022年6月,一架“魚鷹”在美國墜毀,造成5名美軍遇難。2023年8月,一架“魚鷹”在澳大利亞北部墜毀,造成3名美軍喪生20人受傷,另外就是這次在日本的事故。

  獨特的“魚鷹”

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  從上世紀40年代開始,美國就開始了對傾轉旋翼機進行研究。經過漫長的探索和失敗後,美國貝爾公司研製的XV-3.XV-15等旋翼機取得了一定程度的成功,引起了美國軍方的關注。

  1981年,美國提出“多軍種先進垂直起落飛機”(JVX)計劃,要求研製出一款能夠垂直起降,具有較快飛行速度並可供多軍種使用的飛機需求。1984年,波音公司和貝爾公司共同聯合開始這款新型飛機的研發工作。

  為了達到設計要求,設計團隊在XV-15的基礎上開展研發,利用安裝在飛機上的傾轉式翼旋轉渦輪發動機來實現垂直起降和快速飛行的要求。這種大膽設計為飛機研髮帶來了眾多困難。試飛階段第五架和第四架原型機先後發生事故,導致項目一度陷入停滯。

  經過長期努力,設計團隊不斷對飛機進行了改進優化,逐步解決問題。從1997年開始,這款飛機先後在美國海軍和美國海軍陸戰隊投入試用。經過對使用中發現問題進行大量完善,該機於2007年正式進入美國海軍陸戰隊服役。

  “魚鷹”長17.5米,翼展14米,連同旋翼達到25.8米,高6.73米,實用升限8000米,可搭載24名人員或9噸物資。該型最大垂直起飛重量為23980千克,飛行速度396千米/小時;最大短距起飛重量為27442千克,飛行速度510千米/小時。

  “魚鷹”安裝了兩台艾里遜公司的AE1107C渦輪發動機,利用可在水平位置與垂直位置之間轉動的旋翼傾轉系統提供飛行動力。由於旋翼直徑大,該機只能使用垂直機降和短距起降起飛方式,可執行人員和裝備運輸、戰鬥搜索救援、特種作戰、後勤支援、醫療後撤、反潛等任務。

  “魚鷹”服役後也根據美軍不同軍種的需求進行了一些改進,形成了不同型號。目前已有數百架“魚鷹”進入美軍服役,並出口到日本等國。其中:美國海軍陸戰隊使用的是MV-22型,美國空軍特種作戰司令部使用的是CV-22型,美國海軍則使用的是CMV-22B型。

  可垂直起飛的魚鷹

  先進的“魚鷹”

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  “魚鷹”融合了固定翼飛機和直升機的優點,是一款獨特的先進旋翼飛行器。具有直升機那樣的垂直起降和空中懸停能力,也有螺旋槳飛機那樣的高速飛行能力。性能比較先進。

  一是設計獨特先進。“魚鷹”採用傾轉旋翼設計,具有很高的辨識度,是很多科幻電影中飛機的原始構型。通過這種設計,飛機可以像傳統直升機那樣垂直起降,並在空中利用對發動機推力方向的調整,實現飛機快速前進或懸停。這種設計對直升機發展技術實現了突破。和傳統直升機相比,具有更快的飛行速度和更遠的航程,空中機動性提升巨大。

  二是技術難度高。“魚鷹”的優勢依靠的是旋翼旋轉,這就增加了技術難度。“魚鷹”的氣動性能、機體結構、操作控制都與其他飛機不一樣,需要重新設計衡量,這也是該機研製周期較長的原因。

  三是多任務能力強。“魚鷹”飛行速度快、航程遠、可垂直起降的特點,使其可以在山地、森林、城市等狹小環境下使用。這就意味着該機可以在不同環境中靈活執行運輸、突襲、偵察和救援等任務,尤其是特種作戰任務,極大增加了戰術靈活性和戰場生存能力,提升了軍隊的反應速度。

  四是使用效能高。相對對普通直升機,“魚鷹”的耗油量小、載重量大,航程遠。正常情況下航程超過1500公里,如果攜帶副油箱,轉場航程可以超過3500公里。“魚鷹”的搭載能力也非常突出,可以運輸大量人員和物資,滿足不同任務要求,這就意味着該機的使用成本較低,擁有執行快速多樣任務的能力。

  不可靠的“魚鷹”

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  “魚鷹”雖然擁有眾多優點,但也存在一些明顯問題,嚴重影響了該機的可靠性。

  一是技術還不夠成熟。傾轉旋翼機作為一種新構型飛行器,雖然美國從上世紀40年代就開始相關研究,該機也已服役很長一段時間,但依舊不夠成熟,存在一定的維修保養和使用隱患。

  二是製造維護費用高。“魚鷹”使用的技術複雜,使得該機的試驗驗證時間長、花費高,造成了“魚鷹”的研製成本和單機成本都高得驚人。其中:“魚鷹”的研製費用就達到380多億美元,單機造價也超過了4000萬美元。而特殊的設計和工藝,也勢必造成“魚鷹”的維護成本也較高。

  事故頻出的魚鷹

  三是結構較為複雜。“魚鷹”的旋翼扭轉造成飛機的結構較為複雜,對使用的材料要求也較高,這就讓“魚鷹”的維護保養更為複雜。兩台發動機採用橫列布置方式,需要兩台發動機同時保持着良好的工作狀態,否則容易導致升力失衡,發生滾轉。

  四是操作較為複雜。“魚鷹”在垂直起降過程中,旋翼產生氣流容易在機翼表面形成渦流,干擾旋翼正常運轉;當靠近地面時,機翼表面渦流又會與地面渦流形成干擾,這就意味着需要飛行員掌控的局面更為複雜,雖然有飛行控制系統幫忙,但“魚鷹”的一些事故明顯就是因為人為原因造成的。

  五是可靠性低。“魚鷹”的液壓裝置、離合器硬接合、飛行控制、發動機容易吸入沙塵等問題頻頻出現。該機結構複雜,維護難度大,對地面維護人員的要求也相應提高。“魚鷹”也因為可靠性低多次陷入停飛的泥潭。目前,人為失誤和機械設備故障是造成“魚鷹”頻繁墜毀的主要原因。最新的這次事故矛頭直指所使用的材料。

  墜海的魚鷹

  怎麼看待“魚鷹”

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  雖然“魚鷹”存在不少問題,但作為一款給直升機技術帶來跨時代提升的產品,依然有着特殊意義。

  首先,不得不說美國的科技創新能力確實強。雖然美國近幾十年的一些裝備發展走了彎路,但這與其對國家安全形勢、未來戰爭形態分析錯誤有關。畢竟走在最前面的國家是沒有發展參照物的。

  “魚鷹”問世已經接近四十年,依舊是一款獨門裝備,充分體現了美國在機械加工、新材料、電子科技和航空工程的巨大優勢。這些年間,很多國家都看到了傾轉旋翼機的優點,專門研製相關產品,但還沒有什麼具體成果。

  美國新一代V-280旋翼機

  其次,“魚鷹”因為複雜的結構和還不完全成熟的技術,給維修保養和飛行操作的確帶來一定影響,但因為其獨特的性能,讓美軍在執行一些任務時具有較大的靈活度。因此“魚鷹”經常被使用在一些特殊場合。這些場合的環境因素一般較為苛刻,為“魚鷹”安全性帶來一定影響。

  最後,“魚鷹”雖然可靠性不佳,但作為一款使用新技術的航空器,需要時間去提升完善。美軍依舊看中“魚鷹”的巨大潛能,將繼續提升“魚鷹”的可靠性和安全性,優化維修流程,降低維護成本。目前,美國已經宣布在下一代直升機競爭中傾轉旋翼機V-280勝出。這款新型傾斜旋翼機將在吸收“魚鷹”技術基礎上,採用固定發動機短艙設計,有效提高V-280的飛行速度、航程和安全性,增強美軍的縱深攻擊和運輸能力。

  “魚鷹”運輸機總的來說是一款優秀的運輸機,雖然存在一些問題但更多是一種航空技術的突破,充分體現了美國依舊在軍事技術領域擁有的強大能力。

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