Bell V-22 Osprey

Bell V-22 Osprey

Bell V-22 Osprey — американский конвертоплан, который успешно сочетает в себе возможности самолёта и вертолёта.

Единственный серийно выпускаемый конвертоплан разрабатывался в США более 30 лет компаниями Boeing и Bell. Находится на вооружении Корпуса морской пехоты США и ВМС США.

Летательный аппарат оснащён двумя двигателями Rolls-Royce T406, расположенными на концах крыла в гондолах, которые могут поворачиваться почти на 98 градусов. Винты с тремя трапециевидными лопастями связаны между собой синхронизирующим валом, который проходит внутри крыла. Данный вал также обеспечивает возможность посадки летательного аппарата на одном двигателе. С целью уменьшения массы конструкции около 70 % (5700 кг) аппарата произведено из композитных материалов на основе угле- и стеклопластиков с эпоксидным связующим, что делает его на четверть легче металлического аналога.

История

Разработка летательного аппарата (ЛА) ведется с 1982 года и предусматривает создание трех его основных вариантов: транспортно-десантного MV-22 для морской пехоты (МП), поисково-спасательного HV-22 для ВМС и СH-22 для сил специальных операций (ССО) ВВС США.

При проектировании ВТС V-22 применялся системный подход к конструированию всех узлов и агрегатов самолета с целью уменьшения стоимости их производства при одновременном повышении качества. Первоначально был разработан единый прототип, в который впоследствии вносились изменения в соответствии с требованиями заказчиков. К настоящему времени изготовлены 12 предсерийных образцов MV-22 для МП, два из которых в дальнейшем будут переоборудованы в вариант CV-22 и переданы для проведения испытаний ВВС. В последующем часть машин намечено переоборудовать в модификацию HV-22. Создание новой модификации, путем внесения последовательных изменений позволило фирме-производителю значительно сократить время разработки и уменьшить ее стоимость.

Все варианты имеют общий планер, силовую установку, самолетные системы и отличаются только объемом топливной системы, составом бортового радиоэлектронного оборудования (БРЭО) и авиационным вооружением.

Самолет "Оспрей" выполнен по нормальной аэродинамической схеме с верхнерасположенным прямым крылом, двухкилевым хвостовым оперением и трехопорным шасси с передним колесом. Его планер имеет гибридную конструкцию: силовые элементы выполнены в основном из алюминия, а 40 проц.деталей - из композиционных материалов. В результате разработчикам удалось уменьшить массу ВТС на 1 000 кг, снизить его стоимость на 22 проц., сократить количество деталей на 36 проц., креплений - на 34 проц.

Описание

Силовая установка

Силовая установка самолета включает два турбовинтовых двигателя АЕ1107С фирмы "Эллисон", установленных в поворотных гондолах на законцовках крыла. Характеристики двигателя приведены ниже. Двигатель имеет модульную конструкцию и оснащен полноправной электронно-цифровой системой автоматического управления FADEC с двойным резервированием, что обеспечивает высокий уровень надежности его работы. Для уменьшения ИК-заметности на обоих двигателях установлена система охлаждения выхлопных газов и экранирования горячих частей двигателя.

Двигатель

В гондоле двигателя находятся два редуктора. Один предназначен для передачи мощности на воздушный винт, другой (установлен по оси узла поворота гондолы) - для привода вала синхронизации, проходящего через редуктор центроплана, на котором расположены генераторы переменного тока.. В аварийных ситуациях и при проведении наземных проверок последний может приводиться вспомогательной силовой установкой. Во время штатной работы двигателей каждый из них передает свою мощность через редуктор на соответствующий винт, часть которой (около 380 кВт) отводится через вал на редуктор привода генераторов. В случае отказа одного из двигателей мощность исправного автоматически увеличивается до 5100 кВт. При этом создаваемая мощность распределяется следующим образом: около 3960 кВт идет на привод воздушных винтов и до 1100 кВт - на привод генераторов и источников питания самолетных систем. При отказе обоих двигателей начинает функционировать вспомогательная силовая установка, которая в течение 30 мин может приводить во вращение оба винта с оборотами на 30 проц. меньше номинального режима.

Топливная система

Топливная система включает четыре группы баков, размещающихся в спонсонах фюзеляжа и консолях крыла. В непосредственной близости от гондол, а также в передних и в заднем правом спонсонах находятся расходные баки. Кроме того, два дополнительных бака могут быть установлены в грузовом отсеке. Модификации MV-22 и CV-22 отличаются количеством ТЕ и общим объемом топливной системы. Все баки имеют конструкцию, обеспечивающую отсутствие утечки топлива при попадании пуль калибра до 12,7 мм и падении с высоты до 20 м. На борту самолета установлена система генерирования насыщенного азотом воздуха OBIGGS (Onboard Inert Gas Generating System), газовая смесь из которой нагнетается в крыльевые баки и ТБ спонсонов по мере выработки топлива, вытесняя из них пары керосина. Двигатели потребляют топливо из расходных баков, в которые оно нагнетается сначала из дополнительных баков, затем из передних спонсонов, крыльевых топливных емкостей и в последнюю очередь из заднего правого спонсона. Процесс выработки топлива полностью автоматизирован, но при необходимости экипаж может вмешиваться в него. В случае отказа одного из двигателей автоматика обеспечивает работающий топливом из ТБ, установленный на противоположной консоли крыла. Баки соединяются высокопрочными топливопроводами, снабженными автоматическими клапанами. Заправка топливной системы может осуществляться закрытым способом - под давлением через горловину бака заднего правого спонсона, и открытым - через горловины каждого бака. При необходимости топливо из всех баков, кроме расходного, может быть сброшено со скоростью 400 кг/мин.

Переход с режима вертикального взлета и висения на режим горизонтального полета занимает 12 с. При взлете гондолы развернуты вертикально, подъемная сила и управляющие моменты создаются благодаря изменению тяги двигателей и шага винтов. При увеличении скорости горизонтального полета до 180 - 200 км/ч подъемная сила и управляющие моменты обеспечиваются набегающим потоком воздуха на аэродинамические поверхности, после чего гондолы фиксируются в горизонтальном положении.

На V-22 установлен навигационный комплекс, включающий следующую аппаратуру: инерциально-навигационную систему (ИНС), радиосистему ближнего привода и обеспечения посадки ARN-147, авиационный радиокомпас ADF (Automatic Direction Finder), радиовысотомер, систему воздушных сигналов и другие датчики. Малогабаритная типовая ИНС LWINS (Lightweighf Inertial Navigation System) обеспечивает навигационный комплекс данными о параметрах движения ЛА (скорость, ускорение, высота, магнитный и истинный курс и т. п.). Система ближнего привода AN/ARN-147 выдает все необходимые данные для осуществления взлета и посадки ВТС в нормальных погодных условиях, а во взаимодействии с наземными системами обеспечивает инструментальную посадку в сложных метеоусловиях и ночью, а также принимает маркерные сигналы.

V-22 может перевозить грузы как на внешней подвеске, так и в грузовом отсеке. Для этого на внешней подвеске имеются два выдвижных крюка, на каждом из которых самолет может нести до 4 500 кг, а при подвешивании груза сразу на два крюка его грузоподъемность составляет 6 800 кг. Грузовой отсек может быть оснащен разнообразными вспомогательными устройствами для транспортировки грузов или личного состава. В стандартной конфигурации кабина оборудована местами для 24 морских пехотинцев в полном снаряжении. Кресла имеют три удерживающих ремня и один ограничитель для рук. При перевозке грузов в кабине общим объемом 21 м3 могут размещаться контейнеры размером 170х166х625 см. Грузовой отсек рассчитан на груз массой 9 000 кг. При выполнении задачи поиска и спасения в нем на съемной балке устанавливается лебедка с тросом длиной 76 м (максимальная нагрузка на него около 270 кг при перегрузке 2,5 g, скорость подъема 0,13 - 1,37 м/с).

Назначение

Основным назначением ВТС MV-22 является воздушная переброска личного состава и грузов подразделений МП США при проведении морских десантных операций. Применение этого самолета значительно повышает мобильность перевозок, сокращает время высадки и снижает требования к району десантирования, а также приводит к уменьшению числа потерь при преодолении ПВО противника. Благодаря большей дальности и скорости полета MV-22 по сравнению с имеющимися на вооружении МП транспортно-десантными вертолетами СП-46 и СН-53 при проведении морской десантной операции десантные корабли могут располагаться на большем расстоянии от береговой линии.

Текущими планами командования ВВС намечено принять на вооружение ССО самолеты СV-22 "Оспрей", которые должны заменить весь парк вертолетов МH-600 и MH-53J, устаревшие самолеты МС-130Е "Комбат Тэлон-1" и часть самолетов-заправщиков MH-130P/N. По оценкам американских военных экспертов, боевой радиус этого ВТС с полезной нагрузкой, включающей 18 полностью экипированных военнослужащих, составит 930 км. Расчетный профиль полета: короткий взлет, полет до цели на оптимальной высоте с крейсерской скоростью (480 км/ч), зависание над ней в течение 15 мин, полет к месту базирования на крейсерской скорости и высоте, а также вертикальная посадка со стандартным резервным остатком топлива. Более высокая, по сравнению с вертолетами, скорость полета позволит использовать в качестве штатных заправщиков самолеты КС-10А и КС-135. Перегоночная дальность полета с одной дозаправкой в воздухе, по оценке экспертов, составит 4 900 км.

БРЭО самолета CV-22 будет дополнительно включать многофункциональную РЛС AN/APQ-174D, обеспечивающую выполнение полетов на предельно малых высотах с огибанием рельефа местности, а также перспективную объединенную систему радиоэлектронного противодействия SIRCM (Suite of Integrated Radio Countermeasures), помехозащищенные системы связи и передачи информации в реальном масштабе времени. Кроме того, для более эффективного взаимодействия с наземными подразделениями ССО самолет намечено оборудовать терминалом распределения информации - MATT (Multimission Advanced Tactical Terminal), на индикаторе которого на фоне цифровой карты местности отображается местоположение военнослужащих, оснащенных персональными навигационными системами, использующими данные КРНС NAVSTAR.

Рассматривается возможность размещения на самолете различного вооружения, в том числе автоматической пушки на турельной установке в носовой части фюзеляжа, и его оснащения УР класса <воздух - воздух> (на подфюзеляжных узлах подвески вооружения).

Ожидается, что принятие нового ВТС на вооружение позволит значительно снизить количество обеспечивающих средств при выполнении специальных операций.

Текущими планами предусматривается произвести 458 самолетов V-22 различных модификаций, в том числе для МП - 360, ВМС - 48, ССО ВВС - 50. Поступление первых машин в строевые части намечено на 2001 год. Общая стоимость программы разработки ВТС составит 2,75 млрд. долларов.

Технические характеристики

• Экипаж — 3 (MV-22) или 4 (CV-22) человека;
• пассажировместимость — 24 десантника.
• Габариты:
  • длина фюзеляжа — 17,48 м;
  • размах крыла по концам лопастей винтов — 25,78 м;
  • длина при сложенных лопастях — 19,23 м;
  • ширина при сложенных лопастях — 5,64 м;
  • высота по килям — 5,38 м;
    • при двигателях, установленных вертикально вверх — 6,74 м;
    • при сложенных лопастях — 5,51 м;
  • площадь крыла — 28 м².
• Масса:
  • масса пустого конвертоплана — 15 000 кг[8];
  • снаряжённого — 21 500 кг;
  • максимальная взлётная масса — 27 443 кг;
    • при вертикальном взлёте — 23 859 кг;
    • при взлёте с коротким разбегом — 25 855 кг;
  • масса полезной нагрузки — 5 445 кг (при вертикальном взлёте);
  • масса груза на внешней подвеске:
    • при использовании одного крюка — 4 536 кг;
    • при использовании двух крюков — 6 147 кг.
• Объём топливных баков:
  • MV-22 — 6 513 л;
  • CV-22 — 7 710 л;
  • до трёх подвесных топливных баков по 1 628 л.
• Грузовая кабина:
  • длина — 6,34 м;
  • ширина — 1,74 м;
• *высота — 1,67 м.
• Двигатели — 2 × Rolls-Royce T406 (AE 1107C-Liberty):
  • мощность — 2 × 4 586 кВт (6 150 л. с.);
  • количество лопастей ротора — 3 шт.;
  • диаметр ротора — 11,6 м;
  • площадь ометаемой поверхности — 212 м².

Лётные характеристики

• Максимальная скорость:
  • в самолётном режиме — 463 км/ч;
  • в вертолётном режиме — 185 км/ч.
• Крейсерская скорость — 396 км/ч (на уровне моря).
• Дальность действия:
  • боевой радиус — 690 км;
  • радиус действия при десантной загрузке — 722 км;
  • практическая дальность — 1 627 км (без дозаправки);
    • при вертикальном взлёте — 2 225 км;
    • при взлёте с коротким разбегом — 3 340 км;
  • перегоночная дальность — 3 892 км (с дозаправкой).
• Практический потолок — 7 620 м;
  • с одним двигателем — 3 139 м.
• Скороподъёмность:
  • номинальная — 5,5 м/с;
  • максимальная — 16,25 м/с.
• Нагрузка на роторы — 102,23 кг/м².
• Энерговооружённость — 427 Вт/кг.
• Максимальная эксплуатационная перегрузка — +4/−1 g.