2v2鱼鹰倾转旋翼机 航天航空概论课程论文大学论文.docx

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航空航天概论课程论文

V22“鱼鹰”倾转旋翼机

V-22鱼鹰式倾转旋翼机（V-22Osprey）是由美国贝尔直升机公司和波音公司联合设计制造的一款倾转旋翼机，倾转旋翼机具备直升机的“树梢高度”的机动性和垂直升起降带来的战术使用上的灵活性，又具备固定翼螺旋桨飞机较高速、航程较远及耗油量较低的优点。

基本信息

动力装置

二台劳斯莱斯AE1107C的涡轴发动机

最大和中间轴马力（千瓦）-6,150（4,586）

转子系统

桨叶数-3

工程材料-石墨/玻璃纤维

叶尖速度，FPS（MPS）-661.90（201.75）

直径，英尺（米）-38.08（11.6）

桨叶折叠-自动

变速箱

起飞垂直起降，一般功率4570RHP

起飞垂直起降，中期强度5183RHP

负载47000磅时性能

最大速度，KTS（KM/H）-250（463）

最大爬升率，FPM（M/M）3,200（975）

实用升限英,英尺（米）-25,000（7,620）

实用升限，一台发动机,英尺（米）-10,300（3,139）

航程

无空中加油，携带24名士兵，海里（公里）-390（722）

自部署，海里（公里）-2,100（3,892）进行空中加油

乘员

驾驶舱-乘员座椅-2/3

货舱-乘务长和部队座席/全副武装士兵-1+24/12

数据来源：

V-22OspreyTechnicalSpecifications.BoeingIntegratedDefenseSystems.

内部尺寸

最大长度，英尺（米）-20.8（6.34）

最大宽度，英尺（米）-5.7（1.74）

最大高度，英尺（米）-5.5（1.67）

重量

起飞，垂直，最大，磅（千克）-52,600（23,859）

起飞，短期运行，最大，磅（千克）57,000（25,855）

起飞，部署任务，磅（千克）60,500（27,443）

货钩，单，磅（千克）-10,000（4,536）

货钩，双，磅（千克）-15,000（6,147）

为避免空中受油时加油管被吸入桨叶造成危险，V-22采用直升机的加长的可伸缩硬管式受油口

外部尺寸

机身长度，英尺（米）-57.33（17.48）

宽度，旋翼旋转时，英尺（米）-84.6（25.78）

长度，存放，英尺（米）-63.1（19.23）

宽度，存放，英尺（米）-18.5（5.64）

高度，机舱完全垂直，英尺（米）-22.1（6.74）

高度，垂直安定面，英尺（米）-17.65（5.38）

燃料容量

MV-22，加仑（升）-1,721（6,513）

CV-22，加仑（升）-2,037（7,710）

基本设计

V-22在机翼两端各有一可变向的旋翼推进装置，各包含一台劳斯莱斯T406（AE1107C-Liberty）涡轮轴发动机及由三片桨叶所组成的旋翼，整个推进装置可以绕机翼轴由朝上与朝前之间转动变向，并能固定在所需方向，因此能产生向上的升力或向前的推力。

这转换过程一般在十几秒钟内完成。

为了迎合海军陆战队的要求，波音公司增添了可自动折叠的机械装置。

图为折叠完毕的MV-22

当V-22推进装置垂直向上，产生升力，便可像直升机垂直起飞、降落或悬停，其操纵系统可改变旋翼上升力的大小和旋翼升力倾斜的方向，以使飞机保持或改变飞行状态。

在起飞之后，推进装置可转到水平位置产生向前的推力，像固定翼螺旋桨飞机一样依靠机翼产生升力飞行。

这时以主翼后缘的两对副翼可保证飞机的横向操纵，铰接在端板式垂直尾翼上的方向舵和水平尾翼上的升降舵可以依靠舵机改变飞行方向和飞行高度。

由于旋翼直径大，在地面将推进装置转到水平位置会使旋翼会碰到地面，所以V-22不能像飞机一样在跑道滑行升降。

为此，V-22另一升降模式为短距起降（STOL，ShortTake-OffandLanding），推进装置会转至前向45°，同时产生升力及向前推力，使机身在跑上滑行，主翼产生的升力，加上旋翼的升力使V-22在滑行短距离后能起飞，同样方式也能用于降落。

此模式之好处在于较垂直起降节省燃料。

在直升机模式下，因为主翼挡住了部份旋翼的气流，相比Tiltwing设计损失了10%的升力，但却有更佳的短场升降性能。

机身有超过43%为复合材料制造，包括旋翼。

为减少被运载时所需空间，整主翼可以转动90°，变成与机身平行，三叶旋翼也能转动重叠在一地。

整个收纳过程只需90秒。

两具劳斯莱斯Rolls-RoyceT406引擎以转轴及齿轮箱连动，因此即使其中一个失去动力，另一个也能让整架机继飞行。

大部份V-22的任务有超过70%时间以定翼机模式飞行，定翼机飞行模式有比直升机更高的飞行高度，让V-22有更远的航程，更快的飞行速度，也方便了通讯。

两种飞行方式基本机动动作图解

V-22与一般的直升机相比，有以下几个优点：

1.速度高：

直升机因受旋翼性能的限制，巡航速度超过300公里的不多，而V-22的巡航速度通常为500公里，最大为560公里。

2.噪音小：

V-22巡航飞行时，噪音比直升机小得多；悬停时，150米高度的噪音为80分贝，相当于30米外卡车发出的噪音。

3.航程远：

V-22的作战距离大于1850公里；如加满两个转场油箱，航程可达3000多公里。

如进行空中加油有从美国本土向欧洲展开的能力，而直升机的航程很少有超过1000公里的。

4.耗油少：

V-22在巡航飞行时，机翼产生升力，旋翼转速下降，基本上相当于两副螺旋桨，所以耗油率比直升机低。

5.振动小：

V-22虽有直升机功能，但振动比直升机小。

研发历史

50年代，贝尔公司在美国空军的资助下，研制了XV-3倾转桨研究机，在机身两侧平直机翼的翼尖，各安装了一副可以倾转的常规直升机上用的三桨旋翼，由机身内的发动机通过传动轴驱动，既可以前倾至水平作推进螺旋桨用，又可以直立作直升机的旋翼用。

XV-3于1955年2月全机完成，1958年12月18日首次完成直升机状态到固定翼状态的转换，成功地从原理上解决了螺旋桨推进的固定翼飞机和直升机之间的转换问题。

XV-15验证机

美国陆军对XV-3的成就十分满意，和NASA一起进一步资助贝尔，在1973年开始研制XV-15倾转桨研究机，该机的验证取得巨大成功，1981年，美国国防部指令四大军种共同研制XV-15的放大型V-22。

1985年1月这种飞机被正式命名为V-22“鱼鹰”，该机于2007年开始在美国海军陆战队服役，取代CH-46“海骑士”串列双桨中型直升机和重型的CH-53作拯救及作战任务，作为未来两栖作战超视距垂直包围的主力运输工具；2009年，美国空军也开始配备。

近期发展

2005年10月，MV-22“鱼鹰”项目被批准进入全速生产阶段，将于2007年形成初始战斗力。

美国海军陆战队于2000年开始，训练V-22的飞行员，并在2007年派出，将用于补充且最后将取代CH-46海上骑士。

美国空军在2009年开始引进V-22。

自进入美国海军陆战队和美国空军，V-22已被部署在伊拉克，阿富汗和利比亚用于战斗及救援行动。

2011年2月18日，海军陆战队指挥官JamesAmos表示，美国海军陆战队部署到阿富汗的MV-22飞行超过10万小时，并指出MV-22已成为最安全或接近最安全的飞机。

MV-22在过去十年每飞行小时的事故发生率大约只有美国海军陆战队飞行机队平均事故发生率的一半。

V-22已成为海军陆战队中事故发生率最低的旋翼机。

事故

5架原型机中有3架分别于1991年、1992年与2000年发生意外。

美军方公布了两次大事故的原因，一次是飞行员垂直降落时太高太快，超出了降落控制的稳定包线。

另一次是液压机械故障加上控制软件的设计漏洞，目前已得到修正。

生产批次

CV-22A

空军使用的陆基型运输直升机要求能在任务半径为1,297公里的范围内运输12名特种部队，或是能在463公里／小时的速度下，运送1300公斤的物资飞行1,297公里（注：

美国陆军则同意以海军陆战队的型号为标准，但要改为比较适用的陆上作战型，用来执行多种作战运输任务）

2005年6月中旬，美国海军陆战队第22倾转旋翼机评估与试验中队的全部8架MV-22集中在“巴丹”号两栖攻击舰上，进行最后阶段的飞行试验

MV-22B

美国海军陆战队所使用的基本运输型，2004年前共订购552架。

陆战队是V-22鱼鹰的主要客户。

陆战队专用型MV-22B是为步兵、装备和补给品提供快速运输，能够从船舰上或从远征部队的飞机场上起降的中型运输机。

自2007年3月起，陆战队编组了三个鱼鹰中队。

CV-22B

由美国特种作战司令部（英语：

UnitedStatesSpecialOperationsCommand，简称：

USSOCOM）属下的航空战力使用的型号，将展开远程，特种作战任务，并将装上外挂油缸。

在2006年11月16日，佛罗里达州西北部的HurlburtField举办的仪式中，空军正式宣布会采用CV-22。

空军型CV-22

HV-22B

仅限计划阶段，但未备资金，美国海军的HV-22将提供战斗搜索和抢救、投递和回收特战部队与舰队后勤支援运输一起。

SV-22

海军设计的反潜型，已停止研发。

使用国

目前V-22全部在美国部队服役

美国海军陆战队和空军共装备110架V-22。

美国空军装备13架CV-22。

第8特战中队（驻扎佛罗里达州）

第71特战大队（驻扎新墨西哥州柯特兰空军基地）

第20特战大队（驻扎新墨西哥州坎农空军基地）

美国海军陆战队装备97架MV-22。