Är V-22 Osprey tiltrotor lätt att flyga? Jag tror att många skulle vara intresserade av hur sådant i allmänhet håller i luften. Men hur vet du det? Det är osannolikt att US Marine Corps kommer att vara så snäll att tillåta utländska piloter från ovänliga länder till handtaget på detta fordon.
Ändå finns det en viss möjlighet att titta på detta tekniska mirakel genom en pilots ögon. Jag kunde hitta en intressant uppsats av Scott Trail, som försvarades vid University of Tennessee i maj 2006, där han tog hänsyn till särdragen i att testa V-22 på instrument (instrumentmeteorologiska förhållanden, IMC), det vill säga vid dåligt väder betingelser. Detta arbete skrevs på grundval av en serie testflygningar och syftade till att avgöra vilken konfiguration som är bäst lämpad för sådana flygningar och hur lätt det är att flyga tiltrotorn.
Detta är naturligtvis en inofficiell testrapport, men det här är bra för oss. I grund och botten kommer artikeln att följa denna rapport.
Lite om tiltrotorn
Huvuddragen i tiltrotorn är att dess motorer är placerade i två roterande naceller monterade vid ändarna av vingarna. De kan ändra sin position i intervallet från 0 till 96,3 grader (det vill säga 6, 3 grader bakåt från det vertikala läget). Nacelllutningen har tre lägen: cirka 0 grader - flygplansläge, från 1 till 74 grader - övergående läge och från 74 till 96 grader - vertikalt start- och landningsläge.
Dessutom har tiltrotorn ett två-köls roder, flaperons (aileron-flaps) på vingarna, som kan fungera som både klaffar och ailerons. Propellrarna i vertikalt start- och landningsläge kan luta, och i detta läge styrs flyget av propellerlutningen och propellerns lutningsdifferens (när man flyttar till motorns nacelläge på 61 grader är propellerlutningen begränsad till 10% normal och minskar gradvis till noll i flygplansläge; lutningsdifferensen är inaktiverad med en hastighet över 61 knop eller när nacelläget är mindre än 80 grader); men även i transientläget utförs kontrollen samtidigt av skillnaden i propellerns, flaperons och roders lutningsskillnad. Skruvarna är justerbara för installationsvinkel, stigning och rotationsplan. I det vertikala flygläget används propellerhöjden (minskar till noll när motorns naceller är placerade från 80 till 75 grader) och stigdifferensen för propellrarna (max till motorns nacelläge är 60 grader och med en hastighet av 40 till 60 knop minskar det till noll).
En tiltrotor kan landa inte bara vertikalt, utan också med körsträcka, som ett flygplan. I detta fall bör motorns nacelles minsta lutningsvinkel vara 75 grader, chassit släpps med en hastighet av 140 knop och den maximala landningshastigheten är 100 knop.
Kontrollerna på tiltrotorn liknar i allmänhet de för helikoptrar och flygplan: handtaget som styr tonhöjden och rullningen, svängpedalerna (till skillnad från helikoptern styr de rodren), motorhandtaget för vänster hand. Motoracellernas position styrs av ett hjul monterat på tryckhandtaget under tummen på vänster hand. Det är precis det som inte finns på planet eller på helikoptern.
Tiltrotorn har ett automatiskt styrsystem som ständigt upprätthåller stabiliseringen av tiltrotorns position under flygning.
Kontrollerbarhet i olika lägen
Hur beter han sig i olika flyglägen?
Flygplansläge, nacelläge 0 grader, hastighet 200 knop - flygplanskontroll, hastighet upprätthållen vid 2 knop, kurs inom 3 grader, höjd inom 30 fot.
Övergångsläge, nacelläge 30 grader, hastighet 150 knop - kontrollerna är desamma som i flygplansläge, men Trail noterade en märkbar vibration och stigning på cirka 30 fot vid kurvtagning.
Övergående läge, nacelläge 45 grader, hastighet 130 knop - vibrationer ökade, men påverkade inte kontrollen; å å andra sidan blev tiltrotorn mindre förutsägbar, hastigheten svängde mellan mindre än 2 och mer än 4 knop från den önskade och höjden varierade från en nedstigning på 20 och en stigning på 60 fot.
Övergångsläge, nacelläge 61 grader, hastighet 110 knop - tiltrotorn är väl kontrollerbar, hastigheten är mindre än 2 knop och mer än 2 knop från den önskade, höjden fluktuerade mindre och mer än 20 fot från den önskade. Men Trail noterade en stark vibration.
Helikopterläge, nacelläge 75 grader, hastighet 80 knop - tiltrotorn är mer kontrollerbar och känsligare, avviker mindre från önskade flygparametrar (hastighet inom 2 knop, kurs inom 2 grader, höjd inom 10 fot), dock i detta läge det förekommer stark glidning.
Det finns också andra intressanta funktioner i piloter. Det visade sig att tiltrotorn klättrar och sjunker snabbast när nacellerna är vid 45 grader: vid klättring - 200-240 fot per minut, medan de sjunker från 200 till 400 fot per minut. Men att styra en tiltrotor är svårt, mer erfarenhet krävs än i andra flyglägen. V-22 kan klättra och sjunka ännu snabbare, upp till 1000 fot per minut, med piloten som behöver hjälp av befälhavaren.
Trails allmänna slutsats är följande. Tiltrotorn är mestadels mycket bra på att hantera och på Handling Qualities Rating Scale kräver de flesta manövrar inte pilotintervention eller kräver minimal ingrepp (HQR 2-3). Men med en nacellvinkel på 45 grader, liksom en kombination av nacellevinkeländring och manöver, blir kontrollen svårare och manövrer kräver måttlig till signifikant pilotintervention (HQR 4-5).
Tillvägagångssätt
Under testerna utarbetades flera fler instrumentflyglägen, i synnerhet ett tillvägagångssätt och ett misslyckat landningssätt med förlust av en motor (i experimenten simulerades det genom att begränsa dragkraften till 60% av max).
En landningsstrategi från flygplansläge innebär vissa svårigheter för piloten, som måste övervaka höjden, kursen, hastigheten och vinkeln på nacellerna och reagera på förändringar när nacellernas position ändras, särskilt när vinkeln på 30 grader passerar. Med en nacellvinkel på 30 grader och en hastighet på 150 knop kan landningsstället ännu inte förlängas, så piloten måste snabbt höja nacellerna till en vinkel på 75 grader och sakta ner till 100 knop. I detta ögonblick uppstår en glidning och det är nödvändigt att behålla tiltrotorn på banan, samt att kompensera för bilens lyft, som uppstår när nacellvinklarna är från 30 till 45 grader. Efter att ha kommit in i helikopterläge måste piloten höja näsan och öka dragkraften till max för att minska nedstigningshastigheten.
Piloten kan vid inflygningen flytta nacellerna till 61 grader vid 110 knop, där tiltrotorn blir 50 till 80 fot höjd och 10 knop mer önskvärd. Lateral vibration uppstår också, vilket distraherar piloten. Men i denna konfiguration är tiltrotorn lättare att styra, stabilare och håller en hastighet inom 2-3 knop av den önskade. Sänkhastigheten styrs väl av dragkraften. Från denna konfiguration är det enklast att gå till landningskonfigurationen, för vilken det räcker att tappa 10 knop och höja nacellerna med 14 grader.
Det är också möjligt att flytta nacellerna till 75 grader under flygning och börja inflygningen med 80 knop. I detta fall kan tiltrotorn spontant avvika från kursen med 1-2 grader, vilket måste kompenseras. Denna konfiguration möjliggör ett mer exakt landnings- och landningsplatsval.
Vid ett misslyckat landningssätt med förlust av en motor bör piloten omedelbart flytta nacellerna till 0 -gradersläget (de ursprungliga positionerna för nacellerna på 30 och 45 grader var utarbetade), i vilket fall tiltrotorn kommer att förlora 200 fot höjd. Uppstigning är endast möjlig vid växling till flygplansläge. Med den ursprungliga konfigurationen av naceller på 61 grader blir övergången till flygplansläge vid ett misslyckat landningssätt mycket svårt, eftersom tiltrotorn blir känslig för förändringar i nacellernas vinkel. Piloten måste flytta nacellerna mycket försiktigt för att inte påskynda nedstigningen, och denna manöver kräver ett avstånd på minst 8 miles; under manövern tappar fordonet 250 fot höjd.
Fördelar och nackdelar
Såvitt kan bedömas utifrån beskrivningen av tiltrotorkontroll ligger den största svårigheten i det faktum att piloten inte bara behöver kunna flyga i ett flygplan och i en helikopter, utan också att byta från en pilot läge till en annan i tid när positionerna för nacellerna ändras, och också anstränga sig mer vid pilotering i övergående lägen, särskilt i en nacellvinkel på 75 grader, när tiltrotorn blir stel i hanteringen och får en tendens att glida.
På vissa ställen är tiltrotorn ologisk i hanteringen. För det mesta flyger piloter det i flygplansläge, men det faktum att när man närmar sig och byter till en helikopterkonfiguration är det nödvändigt att ge full dragkraft, medan ett flygplan kräver städning av stötar under landning, kräver det viss skicklighet och vana för piloter.
Varje bil har sina egna fördelar och nackdelar. Nackdelarna med tiltrotorn inkluderar det faktum att den nästan inte har någon autorotation i helikopterläge (den är, men dålig: nedstigningshastigheten för autorotation är 5000 fpm), vilket avsevärt underlättar helikopterpilotering. Tiltrotorn har dock vingar med sin lyft- och glidförmåga (aerodynamisk kvalitet - 4,5, med en nedstigningshastighet på 3500 fpm vid en hastighet av 170 knop), i kombination med olika nacellevinklar, kan detta ge intressanta effekter som samtidig stigning och hastighet med nacelläget vid 45 grader. En erfaren pilot kan variera flyglägena genom att ändra lutningsvinkeln på nacellen (maximalt 8 grader per sekund, det vill säga en hel sväng från 0 till 96 grader tar 12 sekunder). Till exempel sker överföringen av naceller från 30 till 45 grader nästan omedelbart, på lite mer än en sekund, och det här läget låter dig kraftigt få höjd och hastighet, vilket kan användas till exempel när du undviker skal från marken.
I allmänhet är detta för en erfaren pilot en mycket bra bil med ytterligare funktioner som både flygplanet och helikoptern saknar. Men för en nybörjare är detta en svår maskin. För att styra detta mirakel av teknik kan du förstås lära dig. Detta kräver dock längre utbildning (US Marine Corps läroplan har 180 dagars pilotutbildning) och flygningen kräver mer pilotuppmärksamhet.
