El desarrollo y evolución del avión de rotor basculante V-22
El avión de rotor basculante es un nuevo tipo de avión que combina las características de los aviones de ala fija y los helicópteros. Algunas personas lo llaman "híbrido" en el aire. El desarrollo de aviones de rotor basculante ha pasado por un proceso de desarrollo largo y tortuoso. En el pasado,
Durante más de medio siglo, * * * se desarrollaron y estudiaron 43 modelos diferentes, como el XV-3, X-22A, XC-124A, CL-84 y " Walter ”76, pero la mayoría fracasó. Solo la American Bell Helicopter Company ha desarrollado con éxito el XV-3 y el XV-15, y ha desarrollado con éxito el avión militar Osprey y el avión civil de rotor basculante BA609 basado en el XV-15. Después de un largo período de exploración e investigación, el avión de rotor basculante finalmente se ha puesto en práctica.
Ya a finales de la década de 1940, la American Bell Helicopter Company comenzó a investigar la tecnología de rotor basculante. En 1951, Bell Helicopter Company comenzó a desarrollar el avión de rotor basculante XV-3 con el apoyo del ejército. En agosto de 1955, el primer avión de prueba de rotor basculante XV-3 realizó la primera prueba de vuelo de despegue y aterrizaje vertical en modo helicóptero. Mediante pruebas en túnel de viento, se encontró que el sistema de rotor XV-3 presenta inestabilidad aeroelástica. Para resolver este problema, los técnicos cambiaron el sistema de rotor articulado de tres palas del XV-3 por un sistema de rotor semirrígido de dos palas. El 12 de diciembre de 1958, el segundo prototipo del XV-3 voló en la Base de la Fuerza Aérea Edwards en Estados Unidos. El 18 de junio, el avión completó con éxito una prueba de vuelo de 90° de inclinación de doble rotor. Todo el proceso de inclinación sólo duró 10 segundos. Esto marca un gran avance en la tecnología de los aviones de rotor basculante. En la prueba de vuelo, la velocidad máxima del avión volando en modo avión de ala fija fue de 213 km/h y la velocidad de inmersión en ángulo pequeño fue de 287 km/h, ya que el XV-3 no resolvió completamente el problema técnico de la aeroelástica. inestabilidad, su desempeño se vio afectado Grandes restricciones. En 1965, el segundo prototipo se sometió a pruebas en el túnel de viento y el rotor se separó del fuselaje, poniendo así fin a la misión histórica del XV-3.
El exitoso vuelo de prueba del avión de rotor basculante XV-3 demostró que el avión de rotor basculante tiene una gran vitalidad. También atrajo la atención de la NASA y el ejército y proporcionó una base para el desarrollo del avión basculante. -El desarrollo de aviones de rotor ha sentado una buena base. Ha creado una nueva situación en el desarrollo de aviones de rotor basculante, un nuevo tipo de avión.
Del 65438 al 0972, la NASA y el Ejército lanzaron un nuevo proyecto de avión de rotor basculante propulsado por un motor turboeje. Bell Helicopter ganó el contrato de desarrollo en 1973 y nombró al prototipo XV-15. En mayo de 1977, el primer prototipo producido por Bell Helicopter completó su primera prueba de vuelo estacionario. Después de un vuelo de tres horas, el prototipo fue trasladado al túnel de viento, donde se probaron de forma remota diferentes modos de vuelo del prototipo para descubrir la causa del desequilibrio de potencia. La primera prueba de vuelo estacionario del segundo prototipo se realizó el 23 de abril de 1979 y la prueba de inclinación del rotor se completó el 24 de julio del mismo año. Durante la prueba, el prototipo XV-15 tuvo un peso máximo de despegue de 6.804 kilogramos durante despegues y aterrizajes cortos, una velocidad de vuelo horizontal de 555 kilómetros por hora en modo avión y una velocidad máxima de inmersión de 639 kilómetros por hora. . El prototipo XV-15 también puede volar boca abajo a una velocidad de 74 km/h. Basado en el excelente desempeño del XV-15, a finales de 1981, el gobierno de Estados Unidos propuso el "Despegue y Aterrizaje Vertical Avanzado Multiservicio". En 1982, se desarrolló el avión de rotor basculante para las tres fuerzas armadas basado en el 15. El proyecto fue asumido por el Ejército de los EE. UU. y entregado a la Marina de los EE. UU. después de 1983.
En 1981, el primer prototipo XV-15 se exhibió en el Salón Aeronáutico de París en nombre de Bell Helicopter Company y el Ejército de los Estados Unidos. Durante los 11 vuelos consecutivos, dejó una profunda impresión en los visitantes, especialmente en los compañeros de helicóptero. El desempeño sobresaliente y creativo del avión de rotor basculante XV-l5 en esta exhibición aérea condujo al nacimiento del plan de avión de rotor basculante V-22 Osprey. Dos prototipos del XV-15 continuaron sometiéndose a pruebas de vuelo hasta el accidente del primer prototipo en 1992. El segundo prototipo fue devuelto a Bell Helicopter por la NASA en 1994 como avión de prueba civil con rotor basculante para pruebas acústicas.
El avión V-22 Osprey fue desarrollado conjuntamente por Bell Helicopter Company y Boeing Helicopter Company y fue diseñado de acuerdo con los requisitos operativos de la Fuerza Aérea, la Armada, el Ejército y el Cuerpo de Marines de los EE. UU. En 1973, Bell Helicopter Company inició la investigación sobre este avión de rotor basculante. El avión de investigación de rotor basculante XV-15 fue el prototipo del avión V-22 Osprey. En 1983, el Departamento de Defensa de Estados Unidos aprobó diseños de Bell Helicopter y Boeing Helicopters.
En mayo de 1986, firmamos contratos de investigación con dos empresas por un coste de 37,14 millones de dólares.
Se construirán 65.438+00 prototipos V-22: 6 para pruebas en vuelo y 4 para pruebas en tierra. El diseño básico de los seis prototipos utilizados para las pruebas de vuelo es el mismo que el del avión de investigación de rotor basculante XV-15 (Bell 301) desarrollado por Bell Helicopter Company en 1973. El motor y el rotor/hélice están montados en las puntas de las alas y se puede ajustar su dirección. Cuando el avión despega verticalmente y navega a alta velocidad, puede inclinarse 90 grados. El avión V-22 puede despegar, aterrizar y flotar verticalmente como un helicóptero porque está equipado con motores basculantes y rotores con un diámetro de punta de ala de 11,57 metros. Cuando el motor está en posición vertical, el avión despega y aterriza verticalmente; cuando el motor se gira horizontalmente, el avión puede volar a altas velocidades como un avión turbohélice de ala fija.
El 26 de abril de 1983, Bell/Boeing Helicopters firmó un contrato de 24 meses con el Comando de Sistemas Aéreos Navales de EE. UU. para realizar diseños preliminares para el V-22. En junio de 1985, este helicóptero recibió oficialmente el nombre de V-22 "Osprey". El 2 de mayo de 1986, el Comando de Sistemas Aéreos Navales de EE. UU. firmó otro contrato con Bell y Boeing Helicopters. El contrato es la primera fase de un contrato de desarrollo completo (FSD) de siete años para el helicóptero V-22. El contrato contempla la construcción de seis prototipos de pruebas de vuelo y fuselajes para pruebas estáticas, pruebas en tierra y pruebas de fatiga. En marzo de 1989, se completó la primera prueba de vuelo el 19 de septiembre y el 14 de septiembre del mismo año se completó la primera transición de vuelo del estado de helicóptero al estado de avión de ala fija. En abril de 1990, el gobierno de Estados Unidos comenzó a probar el Osprey, incluida una prueba de vuelo de 15 horas realizada por pilotos de prueba de los tres servicios. 1990 1990 Del 4 al 7 de febrero se realizaron vuelos de prueba en el mar en el portaaviones "Hornet", incluyendo la prueba de despegue y aterrizaje del avión No. 3 y el vuelo de prueba de equipamiento y funcionamiento del avión No. 4. Hasta 1990, había completado vuelos de prueba de transición de despegue y aterrizaje, vuelos de prueba de pérdida de ala, vuelos de prueba con un solo motor y pruebas de velocidad de vuelo de 647 km/h. Ese mismo año, la Asociación Nacional de Aeronáutica le otorgó el "Premio al Mayor Progreso de la Aviación". En julio de 1992, después de un total de 643 aterrizajes del V-22 y 763 horas de vuelo, el avión número 4 quedó temporalmente en tierra debido a un accidente de la góndola del motor durante un vuelo de prueba. En 1993, se volvieron a probar los aviones No. 2 y No. 3 y se mejoraron el cortafuegos, el compartimiento del motor, las tuberías de drenaje y los escudos térmicos del eje de transmisión. El 7 de mayo de 1997, comenzó la producción del primer MV-22B y el 7 de mayo de 1999, se entregaron 14 al Cuerpo de Marines para uso de prueba.
En 2000, el Cuerpo de Marines de EE. UU. realizó una serie de pruebas en el avión de rotor basculante MV-22 Osprey. Desde que el Cuerpo de Marines de EE. UU. comenzó a operar el MV-22 de la Armada en junio de 5438+0999, equipos de prueba independientes han realizado pruebas exhaustivas del MV-22, incluso en barcos, aeródromos, ubicaciones de campo, áreas restringidas y estaciones de prueba. Se llevaron a cabo una serie de pruebas en el MV-22, que incluyeron despliegue, aterrizaje y operaciones a bordo, asaltos anfibios, vuelos de navegación en el mar, vuelos nocturnos, vuelos de baja altitud, vuelos en suspensión, reabastecimiento aéreo de combustible con aviones cisterna C-130, transporte aéreo de personal y carga, y aterrizajes, despegues y aterrizajes del buque, etc. , para evaluar las capacidades de combate del MV-22. Sin embargo, después de más de 8 meses y 522 salidas y 804 horas de vuelo, se descubrió que el indispensable sistema de plegado de palas del portaaviones MV-22 estaba defectuoso y todavía había muchos problemas con su confiabilidad, mantenibilidad, usabilidad e interoperabilidad. Los resultados de las pruebas muestran que el avión de ala basculante MV-22 no cumple temporalmente los requisitos.
Según el informe de inspección, el MV-22 cumplió con los principales requisitos de intervalo de fallas, pero solo cumplió con la mitad de los requisitos del tiempo medio entre fallas (MTBF). Para cumplir con los requisitos MTBF, la Infantería de Marina ha identificado 149 puntos que deben modificarse en este avión y posteriormente realizar mejoras. Las pruebas han demostrado que el MV-22 puede igualar o incluso superar otros indicadores de rendimiento importantes, incluida una velocidad de crucero de 478 km/h, que es 33 km/h más alta de lo requerido. El radio de transporte de la fuerza marítima es casi el doble de las necesidades y puede transportar 770 kilogramos de material externo. Cabe señalar que el avión puede recorrer 3.890 kilómetros de distancia en 8 horas, mucho menos que las 12 horas necesarias. En el año 2000, después de dos accidentes graves que afectaron al avión estadounidense de rotor basculante MV-22 "Osprey", se suspendieron todos sus planes de vuelo de prueba. Las causas de ambos desastres fueron fallas en el sistema hidráulico, problemas electromecánicos y defectos en el software de control de vuelo. Después de que la Armada, la Infantería de Marina, el Departamento de Defensa y los departamentos de industria negociaron y desarrollaron un plan, se realizaron una serie de mejoras de hardware y software para mejorar la seguridad y el rendimiento del MV-22. La prueba de vuelo del MV-22 se reanudó. 29 de mayo de 2002. Durante este vuelo de prueba, el MV-22 completó 20 despegues y aterrizajes, y realizó múltiples vuelos continuos en el aire desde el modo helicóptero hasta el modo avión. Durante toda la prueba no hubo nada inusual en el helicóptero. En comparación con el modelo anterior, este MV-22 ha sufrido cambios importantes en el diseño del sistema hidráulico y el correspondiente ajuste del sistema de potencia. Después de una serie de pruebas de vuelo, el MV-22 fue reevaluado a finales de 2004. El 11 de septiembre de 2002, el CV-22 de Operaciones Especiales de la Fuerza Aérea también reanudó los vuelos de prueba en la Base de la Fuerza Aérea Edwards. Además, en septiembre de 2002, el Cuerpo de Marines de los EE. UU. pidió a Boeing y Bell Helicopter que compitieran sobre formas técnicas de aumentar la sustentación y el empuje de las palas del rotor basculante V-22. Los funcionarios del programa V-22 están examinando la posibilidad de mejorar el rendimiento de la pala entre un 15 y un 20 por ciento.
Está previsto verificar el vuelo del nuevo prototipo de tecnología de palas y tomar una decisión en el año fiscal 2005, y si se continúa con el diseño se decidirá en el año fiscal 2006.
En junio de 5438 + octubre de 2005, se aprobó que el proyecto MV-22 "Osprey" entrara en la etapa de producción a toda velocidad, y su eficacia de combate inicial se formaría en 2007. El Cuerpo de Marines de EE. UU. comenzó a entrenar pilotos del V-22 en 2000 y lo desplegó en 2007 para complementar y eventualmente reemplazar al CH-46 Sea Knight. La Fuerza Aérea de Estados Unidos comenzó a introducir el V-22 en 2009. Desde que ingresó al Cuerpo de Marines y a la Fuerza Aérea de los EE. UU., el V-22 ha sido desplegado en Irak, Afganistán y Libia para operaciones de combate y rescate.
El 18 de febrero de 2011, el comandante del Cuerpo de Marines, James Amos, declaró que los MV-22 desplegados por el Cuerpo de Marines de EE. UU. en Afganistán han volado más de 65.438 millones de horas y han señalado que el MV-22 ha convertirse en el avión más seguro o casi seguro. La tasa de accidentes del MV-22 por hora de vuelo durante la última década fue sólo aproximadamente la mitad de la tasa promedio de accidentes de la flota aérea del Cuerpo de Marines de EE. UU. El V-22 se convirtió en el helicóptero con la tasa de accidentes más baja de la Infantería de Marina.