美利堅海軍 飛機中的變形金剛 美軍黑科技之作【V-22詳解】

這是一架V-22魚鷹 是當今世界上服役數量最多的輕轉旋翼機 也是唯一一種熟練運用該技術的飛機 目前一共有三款魚鷹在美軍中服役 分別是美國海軍陸戰隊的用於救援和運輸的MV-22 美國空軍的用於特種作戰的CV-22 和美國海軍的用於補給作業的CMV-22B 作爲輕轉旋翼機 魚鷹可以在直升機模式和固定翼模式之間隨意轉換 堪稱飛機中的變形金剛 這使得它可以同時兼具直升機的垂直起降能力 與固定翼飛機的速度和航程 那要想性能好 動力充沛的心臟是必不可少的 魚鷹搭載了兩臺Rothrace 406渦軸發動機 該款引擎動力強大 最高可輸出6150匹馬力 使魚鷹的最大垂直起飛重量達到23.8噸 最高飛行時速509公里每小時 航程1680公里 定位完美處在直升機和固定翼運輸機之間 比它飛得遠的沒它靈活 比它靈活的沒它飛得遠 飛得快 然而 這並不意味着魚鷹是一架沒有缺點的飛機 事實正好相反 這架飛機從研製之初就飽受爭議 各種風波 事故 一直持續到了今天 安全性是魚鷹最爲詬病的問題 畢竟它也時不時摔一架 一摔就摔死幾十個美國大兵而聞名中外 堪稱寡婦製造機 那本期V22詳解視頻 將帶領您從四方面徹底搞懂這架飛機 分別是魚鷹的研發背景 服役履歷 技術特點 以及它的安全性到底如何 歡迎來到Chris軍機地 聚焦各國軍備鑑賞 今天我們來說說 V22 魚鷹 早在上世紀50年代 貝爾直升機公司就已經開始研究輕轉旋翼技術 他們推出的首款飛機是XV3 該款飛機較爲笨重 擁有兩個三槳葉旋翼 以及一臺普惠活塞發動機安裝在機身內部 其配備有雙速變速器 使旋翼能夠以兩種速度運行 高轉速用於旋停 低轉速用於巡航 旋翼通過機翼和發動機相連 這是人類歷史上首款旋翼能夠從垂直飛行 轉換至水平飛行的飛機 具有跨時代的里程碑意義 然而問題也是顯而易見的 在當時那個年代 XV3頂多算是個概念機 距離成熟還差得遠 XV3在直升機模式下運轉良好 然而從直升機模式轉換到巡航模式時 經常出現故障 由於材料強度不夠 旋翼輕轉過程中會導致機身猛烈震動 有一次甚至直接把試飛員震暈了 但貝爾並沒有因此放棄輕轉旋翼技術 歷時20年的探索 貝爾於1977年推出了XV15 與XV3不同 XV15並沒有將發動機安裝在機身內 而是將其安裝在旋轉吊艙中 並與旋翼直接相連 動力可以從發動機直接傳遞到減速齒輪箱 再傳遞給旋翼 無需任何傳動長軸 反觀XV3 由於它的發動機安裝在機身內部 傳動軸要將動力從機身中央傳遞到兩側翼肩 這使得傳動軸要做得又粗又大 必須要適應長時間高硬力飛行 而XV15的設計則可以很好地避免這一問題 它簡化了傳動結構 並減輕了重量 雖然說爲了冗餘設計 XV15的機翼中央還是保留了傳動軸 但它僅用於在發動機失效時 將動力傳遞給另一側的旋翼 大多數情況下不承受任何負載 因此可以做得更輕 此時XV15的設計已經趨於成熟 然而美軍對它並沒有什麼興趣 直到一場複雜且失敗的軍事行動改變了一切 正是這次行動的全面失敗 促使美軍推進輕轉旋翼機項目來填補空白 1979年11月 伊朗伊斯蘭革命爆發後 大約3000名學生襲擊了位於德黑蘭的美國大使館 他們指責美國破壞伊斯蘭革命 並劫持了館內66位外交官當爲人質 在多次談判未果後 美國軍方計劃開展一場代號爲 「鷹爪的救援行動」 爲了救出人質 美軍需要使用重型直升機 海上種馬 但是德黑蘭距離海岸線太遠 海上種馬的航程不夠直飛 爲此美軍還派出了C-130運輸機 他們計劃在伊朗內陸臨時搭建一個加油點 爲直升機隊補充燃油 然而該計劃最終以全面失敗告終 由於伊朗內陸複雜多變的天氣 精密的直升機引擎無法忍受沙塵的侵襲 美軍既沒有救到人質 還損失了5架直升機 1架運輸機 死了8個人 堪比歷史上最失敗的行動 對鷹爪行動感興趣的兄弟們 可以去看看這期視頻 裏面詳細闡述了鷹爪行動的準備過程 行動細節以及後續影響 看完鷹爪行動再看V-22 能對該款飛機的研發背景有更深入的瞭解 總之 在鷹爪行動失敗後 美國軍方意識到 直升機雖然可以在任何地方降落 但如果不進行高風險的加油補給任務 就無法快速抵達縱深目標 因此 美軍急需一款全新的飛機 要兼具C-130的航程和運載能力 還要有能在航母上部署的垂直起降能力 1981年 美國陸軍發起聯合軍種先進垂直起降機計劃 簡稱GVX 美國海軍 空軍和海軍陸戰隊隨後加入 項目雖然說是陸軍發起的 但海軍陸戰隊慢慢佔據了主導權 畢竟他們已經喊着要一架全新的遠程直升機喊了20年 從上世紀60年代開始 反艦導彈的發展速度越來越快 尤其是陸基反艦導彈的射程越來越遠 這使得海軍陸戰隊必須要在離海岸線更遠的地方投送部隊 而現有的CH-46海騎式的航程不夠 機體還老 已經逐漸跟不上時代了 作爲美軍重要的快速反應部隊 海軍陸戰隊要在全球各地以最快的速度投送陸戰隊員 因此他們的需求被放在了首位 1982年底 招標正式開始 衆多飛行巨頭都加入了招標中 在這其中 貝爾具備豐富的輕轉旋翼機經驗 而波音則是軍工巨頭 大規模生產的經驗數不勝數 最終兩家公司強相聯手 順利拿下了該項目 他們在XV-15的基礎上打造新飛機 研發速度相當快 1988年5月 魚鷹舉行了下線儀式 首次公開亮相 1600名政府高官和民衆一同參加 這是他們首次見到一架造型如此怪異的飛機 而光是這架原型機 就已經花費了超過20億美元 波音預估未來成本將飆升15倍以上 同年 美國陸軍在審查後退出了該項目 這大幅增加了魚鷹的單位成本 並使海軍陸戰隊的預算更加吃緊 畢竟他們是美軍中資金最不充裕的部隊 雪上加霜的是 在得知研發成本大幅增加後 時任國防部長迪克·切尼 試圖削減魚鷹的預算 我們不想建造V-22 我們想回到比較普通的方式 但海軍陸戰隊強力反對 他們依然堅信魚鷹是架好飛機 值得這個價錢 並說服國會提升了預算 然而 魚鷹在之後的表現 卻辜負了陸戰隊的期待 1991年 魚鷹5號原型機在首航試飛階段 突然失去控制 撞向地面 導致飛機墜毀並起火 不過好在兩名飛行員只是輕傷 事後調查發現 事故原因竟然是地勤人員 接錯了飛控系統的傳輸線 整改過後 波音認爲項目終於可以走上正軌了 可誰知 1922年 在一場公開展示活動中 V22的右發動機發生故障 導致飛機在海軍陸戰隊 國防部官員 和大量觀衆面前墜入波托馬克河 機上7人全部遇難 國防部隨即宣佈 停飛其餘魚鷹 這次國會也動搖了 也在考慮暫停該項目 魚鷹的未來 甚至成爲了總統競選的議題 其中 在國防部長迪克切尼的建議下 老布什政府公開反對魚鷹 而他的競爭對手 比爾克林頓則大力支持 我們將要花更多的錢 在未來 在軍事技術上 以及更多的運動力 更多的飛機 更多的海報 V22飛機 我們將要做一些 非常貴重的事情 最終 克林頓擊敗了老布什 魚鷹項目也被順利保留了下來 並開始了爲期8年的 操作和評估測試 然而 在測試和評估工作 進行到最後一個月時 惡耗又接踵而至 2000年4月 一架魚鷹在降落過程中 下降過快導致墜毀 12月 又一架魚鷹因飛控軟件故障 墜入森林 兩次事故 奪走了23名陸戰隊員的生命 魚鷹再次停飛 並被冠以了 寡婦製造機的名號 整個計劃懸而未決 遭到各方批評 國防部立刻成立了調查小組 他們要阻止更多的美軍死亡 哪怕是終止魚鷹這個項目 2001年4月19日 調查結果公佈 我們發現了 無證據的 魚鷹飛行系統的 飛行安全問題 最終的調查結論認爲 事故發生的原因 和飛機本身無關 問題都出在飛行員上 他們並沒有接受充足的訓練 很容易出現操控失誤 隨後數年 魚鷹又經歷了多次評估和調整 飛行員培訓體系也經過優化 只有具備大量直升機 和固定翼飛行經驗的飛行員 才能入選 除此以外 還要專門接受輕轉翼的培訓 又歷時6年 2007年6月 魚鷹終於進入美國海軍陸戰隊 開啓了服役之路 在服役後 魚鷹也保持了之前的事故頻率 平均下來可以說是一年摔一架 這讓人們對魚鷹的安全性大爲質疑 甚至不少人覺得 這架飛機就是一個徹頭徹尾的錯誤 然而事實真的如此嗎 視頻最後 我們會詳細分析下魚鷹的安全性 但在此之前 我們先來說說魚鷹的設計細節 V22魚鷹長17.5米 翼展連通懸移25.8米 機身類似於輕型運輸機 最大垂直起飛重量23.8噸 使用短距起降模式時 最大起飛重量可提升至27.5噸 機組人員大概3到4人 兩名飛行員 一名飛行工程師 再加上一名其他人員 魚鷹最多可以容納32人 或者24名全副武裝的陸戰隊員 其內部最多可以裝載9噸貨物 外部吊索可吊5.7噸 在懸移設計上 由於魚鷹要肩負垂直起降 與長距離巡航 因此 它的懸移設計思路 正好處在傳統運輸機C130 和直升機CH53之間 從尺寸來看 C130螺旋槳直徑4米 CH53懸移直徑21米 而魚鷹的懸移直徑則爲11.6米 正好處在二者之間 首先我們要搞清楚 直升機在飛行時 懸移尖端的限速度 要比懸移根部的限速度更快 受到的阻力也比根部更大 因此 爲了平衡懸移葉片的整體受力情況 直升機懸移葉片的扭轉角度 通常在8到14度之間 而V22葉片的旋轉角度高達47度 這主要是因爲V22還得兼顧巡航模式 在巡航模式下 螺旋槳會受到高速空氣的直接衝擊 這使得懸移尖端 和懸移根部的切入速度差異更大 因此 爲了平衡受力情況 讓螺旋槳整體產生的推力穩定 V22的螺旋槳葉片 才被設計成了47度扭轉角 但需要注意的是 儘管V22的懸移 已經比常規飛機大了很多 但和直升機相比 它還是很小 直升機產生升力的方式 是依靠巨大的懸移 緩慢地向下推動大量空氣 但V22的懸移沒那麼大 機身還相對較重 因此 要想產生足夠的升力 它的懸移轉速就要快不少 常規直升機的下起切流速度 在110公里每小時左右 而V22的下起切流速度 可達150公里每小時 這不光提升了地勤人員的工作難度 還加大了在複雜地勤起降的危險程度 綜合來看 V22的懸移設計 雖然可以完美平衡垂直起降 和長距離巡航的需求 但代價就是 它的垂直起降能力沒有直升機好 長距離巡航能力又沒有運輸機強 那在開啓V22的下部分內容前 先感謝本期視頻的贊助商棉同學 人們說棉和我一樣 睡眠不好 第二天又累又困 幹啥都提不起勁 但自從我用了它 睡眠質量直接拉昇 第二天剪視頻都更有精力了 沒錯 就是這款棉同學深睡枕 它半年多銷量就達到了20多萬 光回頭客就一萬多 都是自己睡舒服了 再復個給家人 這款枕頭 是他們研發團隊採集了 幾千個中國人的肩頸數據設計而成的 一開始我以爲是噱頭 但躺上去我就懂了 C型立體裁切 能精準貼合肩頸的生理曲線 不像我之前的枕頭 側睡脖子總全空 睡醒照樣很累 而這款 不管你半夜怎麼翻身 都能穩穩跟着頸椎走 加上40D密度 60RN壓線硬度 躺下去有云朵般的軟糯包裹感 像一雙大手 穩穩拖住你的頭 頸 肩 疲憊瞬間就消散了 就連送的枕套都是雙面睡杆 一年四季都好用 市面上深睡枕 動輒大幾百 棉童鞋278就能輕鬆拿下 買回去試試 不舒服直接退 還送運費錢 平衡區有限時優惠 想把睡眠和狀態全拉滿的兄弟們 直接充 OK 那我們說回正題 魚鷹的動力裝置設計的很精良 但也很複雜 兩臺大型發動機 與變速槍和旋翼一起連接 在單個吊艙內 吊艙安裝在機翼上 液壓驅動裝置通過機翼裏的軸承 和吊艙連接 該設計相當靈活 可以按照需要推動整個吊艙上下轉動 在15秒內能旋轉90度 其搭載有兩臺 Rothless T406渦軸發動機 該款引擎非常強大 巡航模式下有2890匹馬力 起飛時高達6150匹馬力 要知道 以大力出名的超汽種馬 也只有4380匹馬力 如此大的馬力 是因爲漁鷹的旋翼過小 旋停效率不佳 只能加大發動機馬力 更快地推動空氣 力大專飛 在V22後續的升級計劃中 有意將馬力提升至8000甚至10000匹 以進一步提升旋停能力 儘管V22可以在任意旋翼角度下飛行 但爲了避免複雜的空氣動力學 一般只有三種飛行模式 直升機模式下 發動機吊艙呈90度 完全垂直地面 以獲取最大升力 巡航模式下 吊艙與機身平行 旋翼完全用於提供推力 升力則由機翼產生 短距起降模式下 發動機吊艙與機身夾角在60度 以同時獲取升力和推力 在不同模式之間轉化很簡易 飛行員只需要撥動操作杆上的一個小轉盤 其餘的工作都由計算機完成 操控方面 調整兩側旋翼葉片的間距 調整轉子的傾斜方向 可以控制俯仰 將轉子向相反的方向傾斜 則可以控制偏航 這種精確控制 可以使V22輕鬆完成旋停 垂直起降 短距離起飛等操作 在巡航模式下 飛機的操控就由機翼接管了 可操控翼麪包括了 副翼 方向舵 和升降舵 爲了防止單個發動機失效 魚鷹的機翼中還有一個傳動系統 由多段傳動軸拼接而成 能使飛機在失去一個引擎的情況下 也能以最大扭矩飛行5小時左右 但如果同時失去兩個引擎 那魚鷹就只能變身滑翔機了 不過因爲其巨大的旋翼 在迫降時會提前接觸地面 大大增加了滑翔迫降的難度 魚鷹的機體結構 大約有43%是由複合材料構成 空重大約14.4噸 旋翼也由複合材料構成 但高速飛行時的氣流 很容易損壞它們 因此爲了提升旋翼強度 每個葉片前三四分之三的刃部 都覆蓋有鈦合金 鈦合金堅硬 耐腐蝕 重量還相對較輕 葉片的後四分之一刃部 則覆蓋有鎳合金 鎳的硬度更高 可以抵抗更猛烈的衝擊 但重量也更重 因此只在關鍵部位使用 當魚鷹在一些沙漠地區起降時 可以清晰看到葉片高速旋轉 撞擊周圍沙塵所產生的光圈 外形方面 從正面看 V22的機翼略微上傾 傾角在3.5度左右 這不僅增加了飛行時的穩定性 還確保了機翼摺疊時 發動機吊艙可以恰好卡在機身上 機翼略微前掠 這主要是爲了騰出空間留給旋翼 考慮到V22是爲內部空間緊張的艦船設計的 因此尺寸問題相當重要 從正面看 魚鷹最寬處有25米 但好在它可以隨時改變形狀 開始摺疊後 旋翼葉片會先向內對摺 隨後 發動機吊艙會轉直和機翼平行 機翼再轉直和機身一條直線 摺疊過程十分簡單 大約只需要90秒左右 完成摺疊後 魚鷹的寬度將縮減到5.6米 值得一提的是 魚鷹憑藉着優秀的飛行速度和高度 它也可以充當加油機的角色 F35B在部署到兩棲攻擊艦後 大大增加了海軍陸戰隊的作戰實力 但也帶來了如何爲其提供空中加油的問題 傳統加油機無法在兩棲艦上起降 因此 用魚鷹充當加油機是最好的解決方案 這種做法還沒有大規模應用 但技術層面已經成熟 看起來魚鷹的紙面數據很是出色 但對武器最好的檢驗 莫過於來一場真刀真槍的實戰 在魚鷹剛開始服役還沒多久 2007年10月 它就被火速投入進了伊拉克戰場 然而 在V22前往戰區前 時代雜誌把它放上了封面 直言不諱地批評了一番 說魚鷹不安全 已經花費了200億美元 並搭上了30條人命 而如今 這架失敗之坐正在前往伊拉克 這篇雜誌讓前往戰區的陸戰隊員十分不滿 甚至覺得受到了侮辱 他們下定決心要爲V22證明 在伊拉克戰爭的19個月裏 魚鷹中隊合計飛行了9000個小時 運輸了超過4.5萬人 以及1000噸貨物 沒有一架墜毀 魚鷹速度快 航程遠 它很好地扮演了戰場靈活運輸機的角色 能把人員和物資更快地送到更遠的基地 減少地面車隊在危險地區的暴露時間 但不足之處也是有的 在伊拉克戰場上 魚鷹大多在敵後運行 缺乏在複雜高威脅環境下的驗證 那要想找到合適的作戰場景 還得再換一個練兵場 2009年 阿富汗 赫爾曼德省 19自由行動的第8年 奧巴馬下令增兵1.7萬 大力打擊塔利班 魚鷹也跟隨陸戰隊被派到了阿富汗 陸戰隊指揮官要求機組人員 最大化發揮魚鷹的性能 他們被指派參加一次大膽的突擊行動 在陸戰隊機場數百公里外 當地軍閥控制着一個小村莊 這裏是它販賣毒品的大本營 而從中賺的錢都流向了塔利班 陸戰隊的目標是清除販毒首腦 斬斷資金鍊 他們計劃派出100名陸戰隊員 直接在白天突擊偏遠村莊 活捉首腦 然而問題在於 陸戰隊機場附近遍佈塔利班眼目 一旦有直升機起飛 塔利班就會預估美軍的飛行時間 並警告他們的盟友 但塔利班從來沒有見過V-22 也完全不瞭解它的能耐 這次 陸戰隊員們將依靠魚鷹的速度和航程 完成一次快速突擊 行動當天 4架魚鷹滿載陸戰隊員 直接降落在了獨孝家門口 不到5分鐘 陸戰隊員就將它逮捕 並押上飛機 魚鷹在阿富汗的表現很具代表性 原因很簡單 阿富汗國土面積大 地形複雜 前線分散 很多地方沒有跑道 傳統直升機速度慢 固定翼運輸機又落不下去 而V-22正好卡在兩者中間 完美填補空缺 在阿富汗戰爭中 魚鷹總計飛行時長超過了1.4萬小時 運輸了6.4萬人 並執行了大量前線突擊任務 成功證明了自己的能力 那最後 我們來說說魚鷹的安全性 自從1991年以來 魚鷹一共發生了25起重大事故 其中9起是飛行員失誤造成的 10起是機械故障 兩起二者皆有 還有兩起正在調查當中 這些事故總計導致58人喪生 那這些數據和美軍另外兩款主力直升機 黑鷹與之努幹相比如何呢 黑鷹自從1979年誕生以來 總計發生過390起事故 造成了970人死亡 其中60人是在最近10年的事故中喪生 這比V-22在過去30年造成的死亡人數還要多兩人 而之努幹則是美國陸軍歷史上 發生事故死亡率最高的機型 從1966年至2005年期間 10起非戰鬥事故造成了238人死亡 但近些年來 C-47的安全性也有大幅提升 2016年至2020年期間 共發生了47起事故 無人死亡 當然 這種僅僅比較死亡人數的方法是片面的 因爲他並沒有考慮每款飛機的服役數量 那如果算上服役飛機總數的話 V-22每架飛機平均只有0.0625起事故 而黑鷹平均每架飛機有0.075起事故 之努幹則是0.11起 當然 這樣的比較方法依舊不夠全面 因爲並沒有考慮每款飛機的飛行時間 那如果再算上飛行時間的話 魚鷹的數據就不怎麼好看了 魚鷹服役後每10萬飛行小時的故障率是黑鷹的4倍 之努乾的2.7倍 的確不是一個出色的數據 但即便如此 魚鷹依舊不是故障率最高的飛機 按照每10萬飛行小時事故率來計算的話 根據美軍官方報告 在2015年至2024年 這最新的統計週期內 海軍陸戰隊的CH-53E纔是事故率最高的 所以總的來說 V-22的安全性雖說不佳 但也沒有大多數媒體說的那麼不堪 至少從總體水平上來看 是處在及格線以上的 尤其是對於一款首次服役的輕轉旋翼機來說 OK了 那以上就是本期視頻的全部內容了 喜歡的話別忘了多多三連 還想看什麼 我們評論區見