Bell V-22 Osprey: єдиний в світі серійний конвертоплан

З моменту першого польоту братів Райт конструкторами різних країн було створено величезну кількість літальних апаратів, деякі з яких були, м'яко кажучи, дивовижними. Більшість таких проектів так і залишилося на папері або не вийшло за межі випробувальних стендів. Тому подвійно цікавіше говорити про незвичайних літальних апаратах, які не тільки були прийняті в експлуатацію, але і активно використовуються для виконання різних завдань.

Американський конвертоплан (гібрид літака і вертольота) Bell V-22 Osprey здійснив свій перший політ в 1989 році. Розробкою "Оспрея" займалися компанії Bell Helicopter і Boeing Rotorcraft Systems. На реалізацію програми пішло близько 30 років і десятки мільярдів доларів. На сьогоднішній день V-22 Osprey - це єдиний в світі серійний конвертоплан.

"Оспри" можна сміливо назвати найскандальнішим проектом американських збройних сил. Кілька разів він був під загрозою закриття, різні міністри оборони США віддавали накази про остаточне припинення фінансування програми V-22. Проте кожного разу ці рішення переглядалися. Мало який літальний апарат викликав стільки дискусій, як Osprey.

Катастрофи, які сталися під час експлуатації конвертоплана V-22 Osprey, забрали життя декількох десятків людей.

В даний час ця машина коштує на озброєнні Корпусу морської піхоти США і американських сил спеціальних операцій. Конвертоплан "Оспрей" - це дійсно унікальна машина, яка не має аналогів в світі. Вартість одного літального апарата становить 110-120 млн доларів (інші джерела називають суму 66 млн дол.), Всього американська промисловість випустила більше 200 "Оспреев". За час серійного виробництва було розроблено кілька варіантів і модифікацій конвертоплана.

V-22 Osprey - це справжнє диво інженерної думки, але водночас цей літальний апарат є найпопулярнішою мішенню для насмішок в США. Однак, незважаючи на відверті знущання, військове командування і більшість експертів визнають, що "ОСПРОМ" зробили справжню революцію і вивів мобільність американських військ на новий рівень.

Перш ніж перейти до огляду цього літального апарату, слід кілька слів сказати про історію його створення.

Історія створення

24 квітня 1980 року американська спецслужби і військові зробили спробу звільнення заручників, захоплених після Ісламської революції в Ірані. Операція закінчилася повною катастрофою: загинули американські військовослужбовці, було втрачено кілька літаків і вертольотів, заручників так і не звільнили, силова операція призвела до міжнародного скандалу.

План операції був досить простий: спецназ повинен був висадитися на одній з покинутих авіабаз близько Тегерана, увійти в місто, звільнити заручників і повернутися додому повітряним шляхом.

Однією з головних причин провалу операції "Орлиний кіготь" стала відсутність у армії США повітряних транспортних засобів, які б могли літати на значні відстані, перевозити серйозний вантаж і обходитися без стандартних злітно-посадкових смуг. Щоб доставити бійців і необхідне спорядження, були використані транспортні літаки С-130 Hercules, захоплення аеродрому для яких і призвів до провалу всієї місії.

Вертольоти не могли бути задіяні в цій операції через недостатню вантажопідйомності і дальності польоту. Це мала бути новий тип літального апарату, який би поєднав в собі переваги літака і вертольота: значний радіус дії і можливість обходитися без аеродромів.

Після деяких коливань в 1981 році в США почалася нова програма JVX, метою якої було створення конвертоплана, здатного літати на значні дистанції та здійснювати вертикальний зліт і посадку. Проект контролювала комісія, що складається з представників збройних сил, ВПС, ВМФ і морської піхоти США. У тендері брали участь не тільки гіганти американської авіапромисловості (Bell, Boeing, Lockheed), але і зарубіжні компанії: Aerospatiale і Westland.

Для участі в конкурсі Bell об'єднався з Boeing. Компанія Bell займалася роторами, мотогондолами, крилами і доводила двигуни. Фахівці Boeing працювали над створенням фюзеляжу, кабіни пілотів, відповідали за авіоніку і системи управління.

Прототип конвертоплана був готовий в травні 1988 року, перший політ відбувся в березні 1989 року. Випробування нової машини проходили складно, в 1991-1992 році аварію зазнали два прототипи. Виникли проблеми і іншого порядку: з проекту вийшли сухопутні сили, кількість замовлених машин було зменшено. В американському Конгресі йшли дебати про повне припинення проекту.

Однак, незважаючи на всі складності, реалізація проекту "Оспри" була продовжена. Льотні випробування тривали до 1999 року, після чого почалася збірка передсерійних зразків. У 2000 році відбулося відразу дві аварії, в яких загинуло 19 морських піхотинців. Після цього всі польоти "Оспреев" були припинені на півтора року. Їх відновили тільки в 2002 році.

За цей період розробниками був пройдений величезний обсяг роботи з модернізації машини і усунення виявлених дефектів. А їх вистачало. Машина була настільки революційною, що конструкторам доводилося стикатися з проблемами, про які вони навіть не підозрювали. Однією з основних став так званий ефект "вихрового кільця".

Цей феномен був відомий і раніше, у вертольотів. Він спостерігався у машин, які заходили на посадку з невеликою поступальною швидкістю, але зі значною вертикальної. При цьому лопаті несучого гвинта потрапляли в вихровий потік, раніше створений несучим гвинтом. Підйомна сила різко падала, що нерідко закінчувалося падінням машини.

Для "Оспрея", який не може здійснювати посадку "по-літакового", ця проблема була особливо гострою. Крім того, у конвертоплана підйомна сила може різко зменшитися тільки для одного з двигунів, тоді він просто перекинеться.

Після катастроф програма створення конвертоплана була ретельно проаналізована. Американці прийшли до висновку, що створити новий літальний апарат замість "Оспрея" буде ще дорожче, тому вирішили кинути всі сили на доопрацювання цієї машини. Були проведені додаткові дослідження ефекту "вихрового кільця", до них були залучені фахівці НАСА. У конструкцію конвертоплана були внесені більше сотні змін, головним чином вони стосувалися мотогондол. Також було серйозно доопрацьовано програмне забезпечення.

Експлуатаційні випробування тривали практично до 2005 року, тільки тоді Пентагон визнав конвертоплан безпечним для використання.

У 2008 році був укладений контракт на поставку 167 "Оспреев", його сума склала 10,4 млрд доларів. В цілому до 2014 року було випущено 200 конвертопланів, велика частина з яких знаходиться на озброєнні КМП США.

Офіційні представники американського військового відомства не раз заявляли про можливість поставок "Оспреев" державам-союзникам: Канаді, Південній Кореї, Японії, Ізраїлю та ОАЕ.

Аварії і катастрофи не припинили переслідувати конвертоплан, навіть після його суттєвого доопрацювання і прийняття в експлуатацію. У період з 2010 по 2018 рік відбулося сім серйозних інцидентів, в результаті яких загинуло вісім осіб, ще кілька десятків отримали поранення. Нещасні випадки відбувалися як на території США, так і за її межами.

модифікації

В даний час існує декілька модифікацій конвертоплана V-22 Osprey:

• CV-22B. Це модифікація, розроблена для сил спеціальних операцій США (US SOCOM). Вона має збільшену дальність польоту (за рахунок додаткових баків) і оснащена деяким іншим спеціальним обладнанням.
• MV-22B. Модифікація конвертоплана, розроблена для Корпусу морської піхоти США. Саме морпіхи протягом усього існування програми були головними її лобістами. Даний варіант "Оспрея" може приймати на борт до 32 десантників, здатний злітати і сідати на корабельну палубу.
• CMV-22B. Модифікація, розроблена для забезпечення перевезень. Має додаткові паливні баки.
• EV-22. Конвертоплан, призначений для радіовиявлення і наведення. Розроблявся для ВМФ Великобританії.
• HV-22. Пошуково-рятувальний конвертоплан, який створювався за замовленням ВМФ США.
• SV-22. Модифікація, призначена для боротьби проти підводних човнів.

опис конструкції

V-22 Osprey є першим в світі конвертопланів, який запущено в серійне виробництво. Цей літальний апарат має два двигуни, які можуть змінювати вектор тяги, з горизонтального на вертикальний. Відповідно до класифікації американської авіаційної класифікації, "Оспрей" - це літак вертикального зльоту і посадки.

Конвертоплани можуть злітати і сідати вертикально (як вертольоти), але при цьому вони здатні до тривалого горизонтального польоту на високій швидкості (як літаки).

Osprey виконаний за нормальною аеродинамічною схемою, це високоплан з двома газотурбінними двигунами (ГТД) і двокілевим хвостовим оперенням. У конструкції планера активно використані композитні матеріали (близько 40%), що дозволило розробникам значно зменшити масу літального апарату (майже на тонну) і знизити його вартість. Також з композитних матеріалів виготовлені і лопаті гвинтів "Оспрея".

Всі модифікації конвертоплана мають однаковий планер, вони розрізняються тільки об'ємом паливних баків, складом радіоелектронного обладнання та озброєнням.

Фюзеляж конвертоплана - полумонококовой типу, з прямокутним перетином. Бічні обтічники фюзеляжу служать для збирання основних стійок шасі, розміщення додаткових паливних баків і деяких систем обладнання конвертоплана. У передній частині фюзеляжу знаходиться кабіна пілотів, в якій встановлені броньовані катапультні крісла. Кожне з них здатне захистити людину від попадання 12,7-мм кулі. Екіпаж "Оспрея" складається з трьох або чотирьох осіб.

Більшу частину фюзеляжу конвертоплана займає вантажопасажирський відсік, з правого боку машини знаходиться двосекційна двері, оснащена трапом.

Крило конвертоплана кесонного типу з двома лонжеронами, воно має невеликий кут зворотної стріловидності і практично повністю виконано з композитних матеріалів. Механізація крила конвертоплана складається з чотирьох елевонов.

Крило розташоване на круговій опорі, що дозволяє повертати його і розміщувати уздовж фюзеляжу для зменшення габаритів ЛА.

Силова установка конвертоплана складається з двох двигунів Rolls-Royce AE 1107C, розташованих в поворотних гондолах на кінцях крила. Двигуни з'єднуються один з одним через крило, що дозволяє в разі відмови одного з них зробити кероване зниження.

Кожен двигун має модульну конструкцію, він оснащений цифровою системою управління FADEC, що значно збільшує надійність його роботи. Крім того, силова установка "Оспрея" має систему охолодження вихлопних газів, а найгарячіші частини двигунів екрановані. Це знижує помітність літального апарату в ІК-діапазоні.

У кожній мотогондолі знаходяться два редуктора: один передає потужність двигуна на гвинт, а другий пускає в хід вал синхронізації, що проходить через центроплан "Оспрея". Гвинти мають по три трапецієподібних лопаті, в їх шарнірах використані еластомерні підшипники. Поворот гондол проводиться за допомогою гідравлічного приводу.

Перехід з вертикального в горизонтальний політ займає приблизно 12 секунд. Під час вертикального польоту управління відбувається за рахунок зміни кроку гвинтів і тяги двигуна. Після досягнення апаратом швидкості 180-200 км / год підйомна сила вже забезпечується аеродинамічними поверхнями, і мотогондоли переводяться в горизонтальне положення.

"Оспрей" має двухкилевое вертикальне оперення, практично повністю виконане з композитних матеріалів. Його площа становить 12,45 кв. метрів.

Шасі конвертоплана трехопорное, забирається. Носова стійка прибирається назад в спеціальний відсік фюзеляжу, бічні стійки під час польоту розміщуються в спонсонах корпусу.

Паливна система літального апарату складається з декількох груп паливних баків, які розміщуються в консолях крила і спонсонах фюзеляжу. У вантажній кабіні можуть бути розміщені додаткові баки. Слід зазначити, що ємність баків "спецназівській" модифікації "Оспрея" набагато більше, ніж у варіанту ЛА, розробленого для морської піхоти. Всі паливні ємності протектіровани, що забезпечує захист від витоку палива при попаданні 12,7-мм боєприпасів або падінні з висоти 20 метрів. Також у "Оспрея" є система накачування паливних баків інертним газом.

У "Оспрея" досить складно влаштована система подачі палива: двигуни споживають його з витратних баків, в які воно нагнітається з основних баків (причому в строгій послідовності). Всі процеси подачі палива автоматизовані. Конвертоплан може заправлятися паливом і в польоті: заправний вузол знаходиться в носовій частині фюзеляжу.

До складу бортового радіоелектронного обладнання "Оспрея" входить инерциально-навігаційна система, радіокомпас, висотомір, радіосистема забезпечення посадки літального апарату. У кабіні пілотів встановлені чотири багатофункціональних дисплея і екран, на який виводиться загальна інформація: карти, відео, різні зображення.

Управління літальним апаратом проводиться за допомогою ЕДСУ і гідравлічних систем.

Під час проектування і подальших робіт з удосконалення "Оспрея" велика увага приділена забезпеченню безпеки екіпажу та пасажирів у разі аварій або бойових ушкоджень конвертоплана. Всі важливі системи машини рознесені і по можливості дубльовані. Пасажири і члени екіпажу мають броньовані крісла. Лопаті гвинтів виконані з особливо міцних композитних матеріалів.

Редуктори і двигуни максимально віддалені від пілотів і десантників. Шасі конвертоплана повністю поглинає імпульс удару при зіткненні з землею на швидкості 30 км / ч, посилена конструкція кабіни пілотів. У разі приводнення фюзеляж зберігає плавучість протягом 10 хвилин, чого цілком достатньо для евакуації льотчиків і пасажирів.

оцінка проекту

"Оспрей" - це дуже суперечлива машина, яка і сьогодні викликає величезну кількість суперечок і нарікань. Однак не можна заперечувати той факт, що розробникам вдалося втілити в життя концепцію, яка закладалася на старті програми. Вони зробили літальний апарат, який може злітати вертикально і долати значні відстані зі швидкістю звичайного літака.

Але чого коштувала реалізація цього проекту американської армії! Майже тридцять років розробок і випробувань, мільярди доларів і десятки пілотів і десантників, які загинули в аваріях і катастрофах. Більшість експертів вважають, що вартість програми V-22 перевищила суму 50 млрд доларів. Багато нарікань викликає надійність цих машин. У 2007 році впливове американське видання Time назвало "Оспрей" "літаючим ганьбою" і помістило його фото з таким підписом на обкладинку.

Крім того, "ОСПРОМ" досить дорогі і складні в експлуатації. Під час використання конвертопланів в Афганістані ресурс їх двигунів становив всього лише 200 годин (у вертольота СН-53 Sea Knight він в кілька разів більше). На початку експлуатації "Оспреев" у аеродромних команд виникали певні труднощі з обслуговуванням цих апаратів.

З іншого боку, швидкість і вантажопідйомність конвертопланів багато в чому перекривають їх основні недоліки. Osprey дійсно виявився дуже дорогим, але він зарекомендував себе настільки корисним, що військові не бажають відмовлятися від цієї машини. Після прийому "Оспрея" в експлуатацію більшість його недоліків були усунуті або, принаймні, значно мінімізовано. Аварійність конвертоплана знаходиться на досить низькому рівні (деякі автори взагалі називають "Оспрей" найбезпечнішим ЛА).

В останні роки з'явилася інформація про розробку нового конвертоплана Bell V-280 Valor, якій займають компанії Bell Helicopter і Lockheed Martin. Він був офіційно представлений в 2013 року, перший політ машини повинен відбутися в 2018 році.

Характеристики

Дивіться відео: Новый Конвертоплан США не имеющий аналогов в мире Bell V-280 Valor и MV-22 Osprey (Грудень 2024).