آیا پرواز تیلتروتور V-22 Osprey آسان است؟ من فکر می کنم بسیاری علاقه مند خواهند بود که چگونه چنین چیزی به طور کلی در هوا نگه داشته می شود. اما شما از کجا میدانید؟ بعید است نیروی دریایی ایالات متحده آنقدر مهربان باشد که خلبانان خارجی از کشورهای غیر دوست را به دسته این وسیله نقلیه بپذیرد.
با این وجود ، فرصتی وجود دارد که به این معجزه فناوری از دید خلبان نگاه کنیم. من توانستم مقاله جالبی از اسکات تریل ، دفاع شده در دانشگاه تنسی در مه 2006 پیدا کنم ، که در آن او ویژگی های هدایت V-22 را بر روی ابزارها (شرایط هواشناسی ابزار ، IMC) ، یعنی در آب و هوای نامناسب در نظر گرفت. شرایط این کار بر اساس یک سری پروازهای آزمایشی نوشته شده است و هدف آن تعیین این است که کدام پیکربندی برای چنین پروازهایی مناسب است و پرواز با تیلتروتور چقدر آسان است.
این البته یک گزارش آزمایشی غیر رسمی است ، اما این برای ما خوب است. اساساً مقاله به دنبال این گزارش خواهد بود.
کمی در مورد tiltrotor
ویژگی اصلی تیلتروتور این است که موتورهای آن در دو ناسیل دوار قرار گرفته اند که در انتهای بالها نصب شده اند. آنها می توانند موقعیت خود را در محدوده 0 تا 96.3 درجه (یعنی 6 ، 3 درجه عقب از موقعیت عمودی) تغییر دهند. شیب ناسیل دارای سه حالت است: حدود 0 درجه - حالت هواپیما ، از 1 تا 74 درجه - حالت گذرا و از 74 تا 96 درجه - حالت برخاست و فرود عمودی.
علاوه بر این ، تیلتروتور دارای یک سکان دو پایه ، فلپرون (aileron-flaps) بر روی بال ها است که می تواند به عنوان فلپ و آیلرون عمل کند. پروانه ها در حالت برخاست و فرود عمودی می توانند کج شوند ، و در این حالت پرواز با شیب پروانه و تفاوت شیب پروانه کنترل می شود (هنگام حرکت به موقعیت ناسیل موتور 61 درجه ، شیب پروانه به 10٪ محدود می شود. معمولی و به تدریج در حالت هواپیما به صفر می رسد ؛ تفاوت شیب با سرعت بالای 61 گره یا هنگامی که موقعیت گلدان کمتر از 80 درجه است غیرفعال می شود). اما در حالت گذرا ، کنترل همزمان با تفاوت در شیب پروانه ها ، فلپرونها و سکانها انجام می شود. پیچ ها برای زاویه نصب ، گام و صفحه چرخش قابل تنظیم هستند. در حالت پرواز عمودی ، از گام ملخ استفاده می شود (هنگامی که سوزن های موتور از 80 تا 75 درجه قرار می گیرند به صفر می رسد) و دیفرانسیل گام ملخ ها (حداکثر تا موقعیت ناشل موتور 60 درجه و با سرعت 40 است) تا 60 گره به صفر کاهش می یابد).
یک تیلتروتور می تواند نه تنها به صورت عمودی ، بلکه با مسافت پیموده شده مانند هواپیما فرود بیاید. در این حالت ، حداقل زاویه شیب رانهای موتور باید 75 درجه باشد ، شاسی با سرعت 140 نات آزاد می شود و حداکثر سرعت فرود 100 گره است.
کنترل های تیلتروتور به طور کلی شبیه هلیکوپترها و هواپیماها هستند: دسته ای که گام و رول را کنترل می کند ، پدال های چرخش (بر خلاف هلیکوپتر ، چرخش سکان را کنترل می کنند) ، دسته رانش موتور برای دست چپ. موقعیت نازل های موتور توسط چرخ نصب شده بر روی دسته رانش در زیر انگشت شست دست چپ کنترل می شود. این دقیقاً همان چیزی است که در هواپیما یا هلیکوپتر نیست.
تیلتروتور دارای یک سیستم کنترل خودکار است که به طور مداوم تثبیت کننده موقعیت تیلتروتور در پرواز را حفظ می کند.
قابلیت کنترل در حالت های مختلف
او در حالت های مختلف پرواز چگونه رفتار می کند؟
حالت هواپیما ، موقعیت کوره 0 درجه ، سرعت 200 گره - کنترل هواپیما ، سرعت حفظ شده در 2 گره ، حرکت در 3 درجه ، ارتفاع در 30 فوت.
حالت انتقال ، موقعیت 30 درجه ، سرعت 150 گره - کنترل ها در حالت هواپیما یکسان است ، اما تریل هنگام پیچیدن به ارتعاش و صعود قابل توجهی در حدود 30 فوت اشاره کرد.
حالت گذرا ، موقعیت گلدان 45 درجه ، سرعت 130 گره - ارتعاش افزایش یافته ، اما بر کنترل تأثیر نمی گذارد. از طرف دیگر ، شیب چرخشی کمتر قابل پیش بینی بود ، سرعت بین کمتر از 2 تا 4 گره از حد مورد نظر متغیر بود و ارتفاع از نزول 20 و صعود 60 فوت متغیر بود.
حالت انتقال ، موقعیت ناسیل 61 درجه ، سرعت 110 گره - تیلتروتور به خوبی قابل کنترل است ، سرعت کمتر از 2 گره و بیش از 2 گره از حالت دلخواه است ، ارتفاع کمتر و بیش از 20 پا از مطلوب در نوسان است. اما تریل به ارتعاشی قوی اشاره کرد.
حالت هلیکوپتر ، موقعیت کوره 75 درجه ، سرعت 80 گره - شیب کنترل بیشتر و حساس تر است ، کمتر از پارامترهای پرواز مورد نظر منحرف می شود (سرعت در 2 گره ، حرکت در 2 درجه ، ارتفاع در 10 فوت) ، با این حال ، در این حالت لغزش قوی ایجاد می شود
ویژگی های جالب دیگر خلبانی نیز وجود دارد. معلوم شد که شیب تندرو هنگامی که نازل ها در 45 درجه هستند سریعترین صعود و فرود را انجام می دهد: هنگام صعود - 200-240 فوت در دقیقه ، در حالی که از 200 تا 400 فوت در دقیقه پایین می آید. اما هدایت یک تیلتروتور دشوار است ، تجربه بیشتری نسبت به سایر حالتهای پرواز مورد نیاز است. V-22 می تواند حتی سریعتر صعود و فرود کند ، تا 1000 پا در دقیقه ، با خلبان که به کمک فرمانده نیاز دارد.
نتیجه گیری کلی تریل به شرح زیر است. تیلتروتور عمدتاً در جابجایی بسیار خوب عمل می کند و در مقیاس درجه بندی کیفیت کنترل ، اکثر مانورها نیازی به مداخله خلبان ندارند یا نیاز به حداقل مداخله دارند (HQR 2-3). با این حال ، با زاویه دهانه 45 درجه ، و همچنین ترکیبی از تغییر و مانور زاویه ، کنترل دشوارتر می شود و مانورها نیاز به مداخله خلبان متوسط تا قابل توجه دارد (HQR 4-5).
ویژگی های رویکرد
در طول آزمایشات ، چندین حالت پرواز با ابزار دیگر ، به ویژه یک رویکرد و یک فرود ناموفق با از دست دادن یک موتور (در آزمایش ها ، با محدود کردن رانش به 60 of حداکثر) شبیه سازی شد.
رویکرد فرود از حالت هواپیما برخی از مشکلات را برای خلبان ایجاد می کند ، که باید ارتفاع ، مسیر ، سرعت و زاویه سینه ها را زیر نظر داشته باشد و با تغییر موقعیت نازل ها ، به ویژه هنگامی که زاویه 30 درجه از بین می رود ، به تغییرات پاسخ دهد. با زاویه ناسل 30 درجه و سرعت 150 گره ، هنوز نمی توان دنده فرود را افزایش داد ، بنابراین خلبان باید سریع شیب ها را تا زاویه 75 درجه بالا ببرد و سرعت خود را تا 100 گره کاهش دهد. در این لحظه ، لغزش رخ می دهد و لازم است که تیلتروتور را در مسیر نگه دارید و همچنین جبران ماشین را جبران کنید ، که زمانی رخ می دهد که زاویه های مایل از 30 تا 45 درجه باشد. پس از ورود به حالت هلیکوپتر ، خلبان باید دماغ را بالا بیاورد و رانش را به حداکثر برساند تا میزان فرود کاهش یابد.
در هنگام نزدیک شدن ، خلبان می تواند nacelles را به 61 درجه در 110 گره منتقل کند ، در حالی که tiltrotor 50 تا 80 فوت ارتفاع و 10 گره مطلوب تر است. ارتعاش جانبی نیز رخ می دهد که حواس خلبان را پرت می کند. با این حال ، در این پیکربندی ، کنترل tiltrotor آسان تر ، پایدارتر است و سرعت را در عرض 2-3 گره مورد نظر حفظ می کند. نرخ سینک به خوبی توسط رانش کنترل می شود. از این پیکربندی ، راحت تر می توانید به پیکربندی فرود بروید ، برای این کار کافی است 10 گره را رها کرده و nacelles را 14 درجه بالا ببرید.
همچنین می توان nacelles را در پرواز به 75 درجه منتقل کرد و نزدیک شدن را با 80 گره آغاز کرد.در این حالت ، tiltrotor می تواند خود به خود 1-2 درجه از مسیر خارج شود ، که باید جبران شود. این پیکربندی امکان انتخاب دقیق تر نقطه فرود و فرود را می دهد.
در صورت برخورد ناموفق فرود با از دست دادن یک موتور ، خلبان باید فوراً ناسل ها را به موقعیت 0 درجه منتقل کند (موقعیت اولیه نازل های 30 و 45 درجه مشخص شد) ، در این صورت تیلتروتور از دست می دهد 200 فوت ارتفاع صعود فقط هنگام تغییر حالت هواپیما امکان پذیر است. با پیکربندی اولیه ناسیل های 61 درجه ، انتقال به حالت هواپیما در صورت عدم موفقیت در فرود بسیار دشوار می شود ، زیرا تیلتروتور به تغییرات زاویه ناسل ها حساس می شود. خلبان باید تاج ها را بسیار با دقت حرکت دهد تا نزول را تسریع نکند و این مانور به مسافت حداقل 8 مایل نیاز دارد. در طول مانور ، ارتفاع خودرو 250 فوت می شود.
مزایا و معایب
تا آنجا که می توان از توصیف کنترل تیلتروتور قضاوت کرد ، مشکل اصلی در این واقعیت نهفته است که خلبان نه تنها باید بتواند در هواپیما و هلیکوپتر پرواز کند ، بلکه باید از یک خلبان نیز استفاده کند. هنگامی که موقعیت نازل ها تغییر می کند ، به موقع به حالت دیگر بروید و همچنین هنگام رانندگی در حالتهای گذرا ، به ویژه در زاویه 75 درجه ، هنگامی که تیلتروتور در جابجایی سفت می شود و تمایل به لغزش پیدا می کند ، تلاش بیشتری انجام دهید.
در برخی نقاط ، tiltrotor در مدیریت غیر منطقی است. در بیشتر موارد ، خلبانان آن را در حالت هواپیما پرواز می کنند ، اما این واقعیت که هنگام نزدیک شدن و تغییر به پیکربندی هلیکوپتر باید رانش کامل را انجام داد ، در حالی که یک هواپیما نیاز به مرتب کردن نیروی رانندگی هنگام فرود دارد ، برای خلبانان به مهارت و عادت نیاز دارد. به
هر خودرو مزایا و معایب خاص خود را دارد. معایب تیلتروتور شامل این واقعیت است که در حالت هلیکوپتر تقریباً هیچ اتوروتاسیون ندارد (این وضعیت بد است ، اما بد است: میزان فرود برای اتوروتاسیون 5000 fpm است) ، که به طور قابل توجهی خلبانیت هلیکوپتر را تسهیل می کند. با این حال ، tiltrotor دارای بالهایی با قابلیت بلند کردن و سر خوردن است (کیفیت آیرودینامیکی - 4.5 ، با سرعت فرود 3500 fpm با سرعت 170 گره) ، در ترکیب با زاویه های مختلف nacelle ، می تواند جلوه های جالبی مانند صعود و سرعت همزمان ایجاد کند. با موقعیت نمد در 45 درجه. یک خلبان باتجربه می تواند با تغییر زاویه شیب حرکت حالت پرواز را تغییر دهد (حداکثر 8 درجه در ثانیه ، یعنی چرخش کامل از 0 تا 96 درجه 12 ثانیه طول می کشد). به عنوان مثال ، انتقال نیاسل ها از 30 تا 45 درجه تقریباً فوراً ، در کمی بیش از یک ثانیه اتفاق می افتد و این حالت به شما امکان می دهد ارتفاع و سرعت را به شدت افزایش دهید ، که می تواند برای مثال هنگام فرار از گلوله باران از زمین استفاده شود.
به طور کلی ، برای یک خلبان با تجربه ، این یک ماشین بسیار خوب با قابلیت های اضافی است که هم هواپیما و هم هلیکوپتر فاقد آن هستند. اما برای مبتدیان ، این یک ماشین دشوار است. برای هدایت این معجزه فناوری ، البته ، می توانید یاد بگیرید. با این حال ، این امر نیاز به آموزش طولانی تری دارد (برنامه درسی نیروی دریایی ایالات متحده 180 روز آموزش خلبان دارد) و پرواز نیاز به توجه بیشتر خلبان دارد.
