凤凰涅磐-第291节
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要点二：由于复合材料具有高的比强度和比刚度，因此已广泛为各种飞机所采用，而且使用范围越来越广，用量越来越多。例如：在战斗机中，雄猫舰载战斗机所占比例占百分之一，鹰式重型战斗机占百分之二，猛禽战斗机占百分之二十四；在客机中，波音七四七占百分之一，波音七七七占百分之十一，波音七八七占百分之五十。
在整理完这些资料后，韦克剑开始考虑起选择那些飞机来，虽然他也钟情与国产飞机，但是他也知道国产飞机有很多缺点显然已经限制住了飞机的发展。而且最重要的是，就那时候美苏两个国家武器对比来说，虽然各有所长，但是就实用性来说，似乎西方的飞机，特别是美式要比苏联的和国内的就要强许多。所以处于这样的考虑，韦克剑最终还是决定以美式战机作为主要选择对象，而至于能不能生产出来，在他看来，问题不大。毕竟他所选的都是一些比较老式的武器装备了，不过他为部队选择的第一种飞机不是战斗机，而是运输机，一种在当时引起很大争议的运输机，它的最早型号就是叫V22鱼鹰特种运输机。
看着电脑屏幕上的介绍：二零零五年五月二十日。美国空军在凯特兰空军基地组建了第一个V…22倾转旋翼机训练中队，围绕V…22用于运送特种作战部队的设计初衷展开系统训练。二零零五年六月。美国海军陆战队VMX…22作战试验与评估中队的全部八架“鱼鹰”集中在美国海军LHD5“巴丹”号两栖攻击舰上。进行最后阶段的作战评估试验……这一系列事件标志着这种研制期长达二十五年的新型作战飞机真正投入了部署。V一22有着独特而优异的性能。但在技术上仍然存在着较严重的问题。
对此，我国专家将进行详尽的分析。美国研制的V一22“鱼鹰”倾转旋翼机，是一款颇受媒体关注的多功能垂直/短距起降航空器。其新颖的构思、优异的性能和宽广的适用范围，给人留下了深刻印象。但这种先进的三军通用型飞机的称谓却值得商榷，所采用的技术和总体设计方案也有许多需要改进的地方。
关于V…22的称谓：严格地讲，V一22“鱼鹰”这一类的飞行器不应叫做“倾转旋翼机”。虽然相对干正常的飞行状态（发动机、螺旋桨处在与飞机纵轴平行的位置），V一22的螺桨旋翼在短距起降、垂直起降、悬停、过渡飞行等状态时的确是“倾转”的，但它们并非单独偏转，而是随着发动机舱的转动而转动。因此，该机种的准确名称应该是“采用倾转发动机技术”的直升飞机。
美国人之所以将“鱼鹰”定义为倾转旋翼机，是沿用了贝尔直升机公司对XV…3的叫法。一九五五年八月试飞成功的XV…3垂直起降研究机，是一架真正意义上的倾转旋翼飞行器。该机的动力装置是一台四百五十马力的涡轴发动机，飞行时，发动机输出的功率通过一个横轴传给设在左右翼尖上的螺桨旋翼，使之能够同步对转、产生拉力。两副工作中的螺桨旋翼可由一套特殊的操纵机构控制，在水平和垂直位置间来回转动，以改变拉力矢量的方向，从而构成“直升机状态”、“定翼机状态”和“过渡飞行状态”。试飞结果表明，XV…3能够在十秒钟之内完成九十度的飞行姿态转换。
一九七三年，应美国陆军和航空航天局的要求，贝尔公司结合XV…3倾转旋翼机的设计经验，研制了一种采用低桨盘载荷旋翼和倾转发动机技术的垂直起降航空器一一xV…15试验机。但贝尔直升机公司的技术人员仍将其称为“倾转旋翼机”。这大概是因为转动发动机舱的目的，也是为了改变螺桨旋翼的拉力矢量方向。虽然这两类“倾转”方案所采用的技术措施和控制机构不一样，但在功能、原理、效果方面则相差不大。后来，在XV…15基础上新开发的实用型V…22“鱼鹰”，亦承袭了这一称谓。
V…22的研制情况：与固定翼飞机相比，直升机最明显的长处是可以垂直起降和在空中悬停，对起降场所的依赖程度较低。不过，在平飞过程中，直升机由于旋翼的气动效率很低，一百千克拉力最多可以拉动三百千克重量，运输效率K只有四左右；而以螺旋桨为动力的、同等功率的固定翼飞机的运输效率K可达十二以上，一百千克拉力最多可以拉动一千五百千克重量。由于效率高、经济性好，固定翼飞机的航程远远高于直升机。普通直升机的最大航程不过五百千米左右，而轻型螺旋桨飞机的航程往往在一千五百到两千千米以上。另外，由于受旋翼工作特点的限制，直升机的最大飞行速度、飞行高度等技术指标也比同级别的固定翼飞机低许多。
采用倾转旋翼方案，可以把直升机与固定翼飞机的优点较完美地结合起来，构建出一种独特的既能垂直起降和悬停，又能飞得更高、更快、更远的新型航空器一一螺旋桨式“直升飞机”。这就是美国人开发V…22“鱼鹰”的动因。
一九八一年底，美国军方提出了“多军种先进垂直起降飞机”计划，为空、海军研制一种具有较高运输效率、三军通用的“直升飞机”。为了竞争JVX项目，美国贝尔直升机公司与波音直升机公司联手推出以XV…15为蓝本、但尺寸放大了的V…22方案。一九八五年一月，这种飞行器被正式命名为V…22“鱼鹰”。从该机以英文字母“V”而不是“H”打头，就可看出：它是垂直起降飞机而不是直升机。V…22分为空军型、海军型和海军陆战队型，编号分别为CV…22、HV一22、MV…22，今后还有可能发展陆军型以及海军反潜型SV一22。
一九八八年五月二十三日，V…22的一号原型机出厂。一九八九年三月十九日，该机试飞成功。一九八九年九月十四日，完成了首次由直升机状态向定翼机状态过渡的飞行实验。一九九零年十二月，V…22的原型机开始在航空母舰上进行海上试飞。按照原先的计划，V…22的生产型应于一九九一年底交付美国海军陆战队，一九九三年开始配备美国空军，一九九五年进入美国海军服役。但由于经费、技术等方面的原因，到一九九七年时，这种先进垂直，短距起降飞行器仍处于工程制造阶段。此时的“鱼鹰”已比原型机有了较大变化，材料、工艺、结构、系统方面的改动很多，而后来的小批量生产型又在设计上做了进一步的调整和改进。直至本世纪初，复杂、昂贵的v一22型直升飞机才逐步装备美国军队。
V…22的设计特点：在V…22的机翼翼尖部位，安装有两台可倾转的T406一AD…400型涡轮轴发动机和两副直径十一点六一米的螺旋桨，单台起飞功率六千二百三十五轴马力。两台发动机工作时，螺桨旋翼是对转的，产生的扭矩相互抵消。若发动机处于水平位置，整架飞机与普通的螺旋桨飞机没有什么两样。而当发动机转向上方时，
旋桨便相当于一对旋翼，飞机可以垂直起降和悬停。V一22的发动机、传动系统和螺旋桨在定翼机平飞状态、直升机工作状态以及过渡飞行状态之间的偏转变换角度可达九十七点三度。
V…22能在大气温度三十三度、高度九百多米处进行无地效悬停。不过，由于它的螺旋桨直径小于同等重量直升机的旋翼、排气速度较大、桨盘载荷略高于一般直升机，因此垂直起飞和悬停时的效率亦稍逊于直升机。但它的常规飞行性能却是直升机无法匹敌的。该机在直升机状态的最大垂直起飞重量为两万三千九百八十千克，最大前飞速度三百九十六千米，小时；在固定翼飞机状态的最大短距起飞重量为两万七千四百四十二千克；实用升限约八千米，试飞速度曾达到六百四十七千米每小时，垂直起飞的航程为两千二百二十四千米，短距起飞的最大转场航程接近三千九百千米。与普通的直升机相较，这无疑是一个巨大的飞跃。
为了提高垂直起降的效率，为V…22配备的螺旋桨的直径较长，这样可以减小排气速度。虽然在垂直起飞和悬停状态，它的耗油率仍比普通直升机高一些，但远低于采用发动机喷口转向的“鹞”式飞机。与“鹞”式、“雅克…38”等喷气式垂直起降攻击机和“米…8”、AH…64等型直升机相比，V…22“鱼鹰”的最大飞行速度、悬停和垂直起飞时的经济效率居中，但航程最远、巡航经济性最好、运输效率最高。
上述特点使V…22具备了承担某些特殊使命的能力。它的主要的军事用途有：从大型舰船上向陆地战场快速投送兵员和物资、潜入敌方纵深进行战斗搜索和救援、以垂直机降方式远距离运送突击队、执行特种作战任务和后勤支援任务等等。以V一22“鱼鹰”式飞机为平台，还可以派生出具备悬停和垂直，短距起降能力的侦察机、反潜机、预警机、海上巡逻机、空中继通信飞机、电子对抗飞机等特殊用途的机种、机型。三军通用的垂直起降固定翼飞机的出现，将对未来的空地作战方式和军事思想的演变产生影响。
V…22存在严重缺陷：V…22“鱼鹰”想要保证位于翼尖的大功率、大负荷的发动机和螺旋桨同步转动，而且转速、桨矩等工作参数基本一致飞机的主要问题，集中在起降和过渡飞行阶段。
起飞降落阶段：由于v…22桨盘面的直径较大，发动机舱转至水平位置时，桨叶一旋转就会触地。因此它不能像普通飞机那样采用常规滑跑方式起飞。该机离陆前，发动机舱和螺旋桨只能举至斜上方，以短距滑跑方式起飞；或将发动机舱偏转向上，采用垂直升空的方式离地。这样一来，“鱼鹰”在起飞状态下的经济性就变得较差。
当v…22以直升机的方式起降时，由于螺旋桨位于机翼的翼尖上方，螺桨旋翼系统产生的下冲气流，有相当一部分会打在主翼的上表面。而为了保证发动机在转动和固定于某一位置时，机翼有足够的刚度和强度，它的主翼翼尖必须设计得很宽，从而增大了阻挡滑流向下运动的面积。在需要螺桨旋翼产生较大动力升力的时候，V…22的布局设计不但要损失正升力，而且根据作用力与反作用力原理，还得付出一定的负升力的代价，这是很不合算的。其垂直起飞时的效率，又要比普通的直升机降低许多。
损失动力升力还不是问题的全部。更糟糕的是，当螺桨旋翼向下排气时，部分滑流受到机翼的阻挡，将不可避免地在主翼面上形成涡环；而向上激起的涡环，会对螺桨旋翼的正常工作产生干扰。尽管v…22的螺桨旋翼是对转的，但并不能保证附着在左右翼面上的涡环也一定对称，因为受到外界环境条件的影响，涡环本身的运动并不很稳定。尤其是当飞机处于下降状态、接近地面时，机翼上已有的涡环与螺旋桨滑流拍击地面而新产生的涡环相互诱导，有可能产生出意想不到的非平衡现象。此时，飞行员的操纵稍有差池或反应不及，很容易造成失控。
过渡飞行阶段：v…22由起飞状态过渡到平飞状态时，飞行速度较低、自身的操稳特性差、姿态控制复杂，发动机舱无论是从垂直位置转至水平位置还是由斜上方位置回到平飞位置，都存在着一定的风险。一旦有一台发动机停车，或两台发动机工作不同步、发动机舱转动的角度不一样，便会发生事故，甚至机毁人亡。反之，在由平飞转至着陆的过渡阶段，危险也同样存在。从“鱼鹰”的几起坠机情况看，飞行事故几乎都发生在起降过程。
“鱼鹰”采用了不少特殊的技术手段来保证飞行安全。例如：在发动机上配备有电子模拟辅助控制功能的数字式全权限控制系统；左右发动机的螺旋桨减速器通过传动轴联结在一起，以便在一台发动机突然停车时，另一台发动机可保证左右螺旋桨都工作，以维持平衡；在机身内安装一套在启动时驱动横轴的辅助动力装置等等。横轴的作用之一，是在单发停车后仍可使两副螺旋桨转动，并提供相应的补充动力。在正常起飞状态，它的转动功率为五千一百一十四马力；当一台发动机停车时，其应急输出功率可增至六千零四马力，相当于一台T406…AD…400型涡轮轴发动机的最大输出功率。
但这些技术措施的采用，使得飞机的系统变得复杂、结构重量相应增大，生产成本自然也就水涨船高了。例如，美国军方希望这种三军通用飞行器的生产成本能够控制在三千二百三十万美元左右；然而目前空军CV…22/小批量生产型的单价已升至七千四百四十万美元，海军MV…22试生产型的造价则高达九千四百四十万美元。另据外刊报道，从上个世纪五十年代的XV…3、70年代的XV…15到80年代开始研制的v…22，贝尔直升机公司、波音直升机
