Flygplansdesigners har länge drömt om att skapa ett flygplan som inte bara kan flyga långa avstånd i höga hastigheter och bära tung last utan också kan lyfta, sväva och landa som en helikopter. Ett sådant plan skulle ha flexibiliteten att hantera många olika typer av militära uppdrag och stridsoperationer, samt ha civil och kommersiell användning.
V-22 Osprey flygplan är ett sådant fordon. Bell Boeing utvecklade detta mångsidiga farkost för militären. Genom att använda en tiltrotor kan Osprey lyfta och landa som en helikopter, men konvertera till ett turbopropflygplan under flygning.
Eller som Boeing beskriver det, planet kombinerar "en helikopters vertikala prestanda med hastigheten och räckvidden hos ett flygplan med fast vingar." Flygplanets rotorer kan vikas och vingarna kan rotera så att de kan förvaras på ett hangarfartyg.
Innehåll
Osprey är en typ av vertikal start och landning (VTOL) flygplan med en tilt-rotor design. VTOL-konceptet är en gammal idé som härrörde från det tyska flygvapnet i slutet av andra världskriget.
Efter kriget utvecklade den amerikanska flottan två experimentella VTOL-stridsflygplan:Pogo och Salmon. Men programmen avbröts på grund av tekniska svårigheter.
1958 utvecklade det amerikanska flygvapnet Bell XV-3, som var den första framgångsrika VTOL som svävade (den testades inte vid flygning).
Efter att XV-3-programmet visade att tilt-rotor-konceptet var genomförbart, utvecklade Bell XV-15-tilt-rotorn som NASA testade.
I juli 1979 blev XV-15 det första flygplanet att luta från helikopter till flygplan och tillbaka. Den var också kapabel att resa 346 miles per timme (557 km/h) i flygplansläge. Framgången med testerna ledde till att programmet utökades, som senare döptes om till V-22 Osprey.
Det finns tre konfigurationer av Osprey beroende på dess avsedda användning, såsom sök-och-räddning, medeldistansangrepp eller långdistans specialoperationer. För marinen är planets primära funktioner leverans ombord och transport av post, förnödenheter och gods.
Medan tre grenar av den amerikanska försvarsmakten – marinsoldaterna, flottan och flygvapnet – använder eller har använt fiskgjusen, undersöker Bell också dess design för möjlig civil användning.
Air Force Special Operations Command fick sin första operativa fiskgjuse – kallad CV-22 – i januari 2007. Den uppnådde initial operativ förmåga 2009.
Fiskgjusen har två, stora, trebladiga rotorer som roterar i motsatta riktningar och ger lyft. Eftersom rotorerna svänger i motsatta riktningar finns det inget behov av en stjärtrotor för att ge stabilitet som i en helikopter.
Vingen lutar rotorerna mellan flygplans- och helikopterlägen och genererar lyft i flygplansläget. Det roterande flygplanet kan konvertera smidigt från helikopterläge till flygplansläge på så få som 12 sekunder.
De stora fördelarna med Osprey framför en helikopter är:
Fördelen med Osprey, som är kapabel till flottlogistikstöd, framför ett flygplan är att den kan lyfta, sväva och landa som en helikopter. Detta gör det mer mångsidigt än ett flygplan för sådana uppdrag som att flytta trupper till avlägsna områden, särskilt de utan landningsremsor, eller utföra långväga räddningsoperationer till sjöss.
Som alla flygplan har Osprey följande system:
Osprey har två rotorer med trebladiga, 38 fot (11,6 m) propellrar. En Allison AE 1107C turboaxelmotor som kan producera över 6 000 hästkrafter driver varje propeller.
Varje motor driver sin egen rotor och överför lite kraft till en mittväxellåda. Denna växellåda driver lutningsmekanismen.
I händelse av ett motorfel kan Osprey endast köras på en motor. I detta fall fördelas kraften från den återstående motorn till de två rotorerna genom en sammankopplande drivaxel.
Osprey har 16 bränsletankar, 10 integrerade i vingarna och sex i flygkroppen. Matartankarna förser motorerna direkt med bränsle från de andra tankarna och bränsleöverföringen sker automatiskt.
När bränslet strömmar från tankarna fyller trycksatt kvävgas tankarna för att minska risken för brand. Beroende på konfigurationen av Osprey kan den rymma från 1 450 till 3 640 gallon (5 489 till 13 779 liter) bränsle.
I cockpiten på Osprey finns en pilot och en andrapilot. Dessutom finns det ett nedfällbart säte i mitten bakom piloterna för en flygingenjör (andra modeller har plats för två flygingenjörer).
Instrumentpanelerna har multifunktionella displayer, liknande rymdfärjans nya glascockpit. Skärmarna innehåller information om motorerna (som oljetryck, temperaturer och hydraultryck) och flygning (som bränsledata, attityd och motorprestanda).
Det finns också knappsatser som används för att interagera med flygdatorn och spakar som används för att styra flygmanövrarna.
Osprey är utrustad med multibandsradio (AM, FM, UHF, VHF) för röstöverföring och radiomottagning. Den har också navigeringsfyrar och radioapparater, radarhöjdmätare och ett internt intercom/radiosystem för kommunikation mellan besättningen och trupperna ombord.
Fiskgjusen kan rymma upp till 24 soldater och bära upp till 20 000 lb (9 072 kg) i sin lastplats, som är 5,7 fot bred och 5,5 fot hög och 20,8 fot lång (1,72 x 1,68 x 6,35 m).
Lastutrymmet har nedfällbara säten längs väggarna och en ramp för att lasta eller placera ut last och trupper. Utplacering kan också ske i luften med fallskärm.
Utöver lasten på 20 000 pund i lastutrymmet har Osprey ett externt krok-och-vinschsystem som gör att den kan bära upp till 15 000 pund (6 803 kg) last i bogsering.
När fiskgjusen landar på däcket på ett fartyg kan den fällas ihop för stillestånd. Bladen och vingarna är båda vikbara. Sekvensen visas nedan:
En V-22 Osprey som övergår från helikopter till flygplansläge.
För att förstå hur fiskgjusen flyger, är det grundläggande att förstå att flygplansvingar skapar lyft genom att avleda luft nedåt, och dra nytta av den lika och motsatta reaktion som blir resultatet.
Helikoptrar gör samma sak med blad, som är roterande vingformer som vingarna på en flygplansvinge. Helikopterblad är tunnare och smalare än flygplansvingar eftersom de måste rotera så snabbt. Dessa roterande vingar är monterade på en central axel. När skaftet snurras skapas lyft.
När fiskgjusen är redo att lyfta är dess rotorer i vertikalt läge. Med rotorerna monterade på vingarna ser det ut som en tvåbladig helikopter. När fiskgjusen är i helikopterläge (vid start, landning och när den svävar), genererar rotorerna lyft.
Under flygningen rör sig fiskgjusen rotorer ner till ett horisontellt läge. I denna position är det vingarna som genererar lyft, som på ett traditionellt flygplan, och rotorerna fungerar som de gör i ett propellerflygplan. Fiskgjusen landar som en helikopter genom att vända processen och höja rotorerna från horisontellt till vertikalt läge.
