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  • V22鱼鹰旋翼机浴火重生,故障率只有美军平均值50%,我国要起跑了

    来源:www.cecemca.com 发布时间:2019-09-20

    07: 13: 33新军事

    摆式旋翼飞机是一种具有独特性能的飞机。它不仅具有普通直升机的悬停和垂直起飞和着陆能力,而且可以像固定翼飞机一样巡航。它有两个转子,位于机身两侧的机翼尖端,构造得像一架平行直升机,提供起飞,着陆和在其他飞行状态下悬停所需的升力。在向前飞行中,转子轴线相对于机翼或机身倾斜,并且在向平坦飞行的过渡中,如在普通螺旋桨飞机中,向上升力由机翼产生,并且通过旋转近似水平转子产生向前推力。当转子轴处于垂直和水平之间的任何位置时,它可以保持正常飞行。因此,这种飞机是一种结合了直升机和固定翼飞机特性的高性能飞机。它可以像没有机场的直升机一样起降,巡航速度<时速超过500公里>并且比传统直升机快得多。它还具有大范围和移动性。许多研究人员认为它是过去最有价值的飞机之一。

    美国V-280转子的起飞和着陆图

    转子飞机在民用和军用领域都可以发挥重要作用。在军事领域,军事部署,军事行动,设备运输和其他作业的速度可以大大提高,因为旋翼飞机离开时缺乏支持,没有机场跑道,维护方便,生存能力强。在民用日常生活方面,旋翼机的飞行速度与小型区域客机的飞行速度相似。它可以在没有机场的情况下在现场运行。适合加快欠发达地区的开发建设。它可以部分取代小型区域客机,成为新时代航空运输的重要组成部分。它具有经济优势。从很高的意义上说,运输成本低于传统的固定翼飞机和直升机。

    XV-3旋翼机的垂直起飞和着陆

    虽然旋翼飞行器的性能很强,但其结构比普通飞机复杂得多。它有普通固定翼飞机的机身,机翼等,以及直升机的转子。因此,它在直升机和固定翼飞机上存在各种技术难题,并且还带来了旋翼飞机独有的许多新技术。困难和问题。例如,由转子和机翼的联接引起的转子倾斜期间的飞行控制,气动弹性稳定性,空气动力学干扰等是新型飞机。它们自第二次世界大战以来一直处于发展阶段,技术难度大,开发周期长。高昂的研究成本和重大事故。美国海军陆战队V-22旋翼机遭遇了多起致命事故,并发生了许多中小型事故。以下描述了旋翼飞机的典型故障:

    V-22旋翼机升力转向

    1,XV-3型号。在XV-3测试和飞行测试阶段,动态不稳定性发生了很多次。对于机翼/短路/转子耦合不稳定性问题,通过增加转子控制系统的刚度并为机翼增加外部支撑,机翼更加刚性。一种难以改善的方法;对于转子叶片颤振问题,用半刚性转子替换它,并使用较短的转子轴;对于因疲劳损坏引起的事故的发生,加强对易疲劳部位的检查。

    XV-3旋翼飞机平飞模式

    2,XV-15型号。 1977年9月2日,在地面测试中,门锁警告指示灯亮起,但门在视觉上关闭,测试继续进行。当前进模式正在进行时,门突然打开,导致右侧转子和门同时损坏。 1979年12月和1983年9月7日发生了两起发动机事故,一起是由于疲劳问题,另一起是由于供油系统供油不足造成的。此外,在飞行试验和试验中,发生了一些事故,例如桨叶尖撞击树木,鸟与供油系统发生碰撞,起落架被意外放下,但没有任何损失。 1992年8月20日,在XV-15的最后一次悬停飞行期间,由于飞行员的操作错误,一侧的总叶片力矩达到最大值,导致XV-15失控并导致滚动,这导致了最后的崩溃。

    XV-15旋翼机测试图

    人类生活。这在历史上是罕见的。 1991年6月11日,由于飞机上三个滚顶中的两个错误布线,“Osprey 5”原型机在第一次试飞中被摧毁,但幸运的是没有造成人员伤亡。 1992年7月20日,第四架原型机在弗吉尼亚州的朱迪海港降落时坠入波托马克河,造成3名海军陆战队员和4名平民死亡。事故的原因是收集在翼尖短翼中的减速器润滑油被吸入运转的发动机,导致传动横轴由于高温燃烧而无法向两个转子输出正常功率,电梯突然下降,导致事故死机。

    V-22旋翼机像固定翼飞机一样飞行

    2000年4月8日,海军陆战队派出了两架装满全副武装士兵的MV-22。为了对突击飞机进行战术试验,驾驶员操作发动机舱向后倾斜至95度的位置,前进速度小于30节,下降速度是指定的每分钟800英尺的2.5倍。在操作手册中,每分钟达到2000。脚,这是CH-46在战斗中的典型下降速度。第一架MV22下降太快而失去控制,尾部落地并被损坏,但没有人死亡或受伤。第二个MV-22速度太快,前进速度太慢。机器进入涡环状态。由叶片旋转产生的较低洗涤流量低于叶片内部产生的上部洗涤流量,从而使叶片失去升力,并最终破坏人。船上的15名士兵和4名船员遇难。

    由于液压系统泄漏,另一架MV-22于2000年11月11日出现故障,飞行控制系统出现错误导致错误和撞车,造成四人死亡。其中包括美国海军驾驶MV-22最有经验的副官。

    XV-15旋翼机结构图

    据分析,倾摆旋翼机在开发过程中遇到了许多挫折和问题,其技术还不太成熟。仍有许多技术需要进一步研究和验证。

    1.由于有机机翼和转子都必须从水平位置倾斜到垂直位置或垂直位置都倾斜到水平位置,因此在转子旋转期间需要精确地确定空气动力学特性。

    2.转子与机身,转子和机翼之间以及转子和转子之间的空气动力学干扰问题。

    3.旋翼机体的结构设计。

    4.转子,机翼,机舱稳定性和动载荷耦合问题,转子在倾斜过程中的动态分析。

    5,控制系统动力学设计和控制技术遇到了困难。

    V-280旋翼机在高空飞行

    6.可维护性和可靠性也非常不足,需要改进飞行安全性。众所周知,安全质量取决于可靠性水平。旋翼飞行器上的液压系统,尤其是飞行控制系统和发动机舱的相关部件的低可靠性,对旋翼飞行器的安全飞行构成了巨大威胁。缺乏可靠性和可维护性不仅与人员维护的熟练程度,技术水平和其他因素有关,而且缺乏飞机设计可能更为重要。这次事故使军方意识到问题的严重性,并要求波音和贝尔重新发明发动机短舱。

    XV-15飞行试验表

    对于旋翼飞行器的复杂空气动力学条件,必须建立精确的数学模型,以便更好地控制和模拟倾斜旋翼飞行器的飞行。在飞行力学建模中,应考虑各种因素来建立转子,机翼,机身,起落架,垂直尾翼和平尾的空气动力学模型,并建立转子翼,转子翼和转子之间的气动干扰。身体。模型,增加操作量,分析和平衡给定的飞行状态:直升机模式,固定翼模式和过渡模式,分析其静态稳定性和动态稳定性,建立更精细的模拟数学模型,在飞行中模拟每个控制操作的输入在倾斜旋翼飞行器中,建立合理的控制率来控制或稳定倾斜旋翼飞行器,并验证物理模型以形成平稳地实现过渡状态的飞行。

    用于V-22旋翼机的改进型V-280的示意图

    虽然倾转旋翼飞机可能还不成熟,但美国的V-22旋翼机给我们带来了好消息。自2011年以来,美国海军陆战队的V-22旋翼飞机已经飞行了超过10万小时,只有一架在现场坠毁,据说这不是飞机的原因。在过去十年中,V-22的失败率仅为海军陆战队平均失败率的50%。也就是说,V-22旋翼机在持续改进中能够具有较低的故障频率,这已经变得越来越成熟。最近,美国考虑改进了V-22旋翼机的V-280。 V22 Osprey旋翼机的失效率仅为美国陆军平均失效率的50%。我们国家即将开始,我们必须抓住每一分钟来发展旋翼机。

    摆式旋翼飞机是一种具有独特性能的飞机。它不仅具有普通直升机的悬停和垂直起飞和着陆能力,而且可以像固定翼飞机一样巡航。它有两个转子,位于机身两侧的机翼尖端,构造得像一架平行直升机,提供起飞,着陆和在其他飞行状态下悬停所需的升力。在向前飞行中,转子轴线相对于机翼或机身倾斜,并且在向平坦飞行的过渡中,如在普通螺旋桨飞机中,向上升力由机翼产生,并且通过旋转近似水平转子产生向前推力。当转子轴处于垂直和水平之间的任何位置时,它可以保持正常飞行。因此,这种飞机是一种结合了直升机和固定翼飞机特性的高性能飞机。它可以像没有机场的直升机一样起降,巡航速度<时速超过500公里>并且比传统直升机快得多。它还具有大范围和移动性。许多研究人员认为它是过去最有价值的飞机之一。

    美国V-280转子的起飞和着陆图

    旋翼机可以在民用和军用方面发挥巨大的作用和意义。在军事用途上,由于旋翼机所需的配套设备非常小,不需要机场跑道,维修方便,生存能力强,军事装备、军事行动、设备运输等速度可以达到g。显着改善。就民用日常生活而言,旋翼机的飞行速度与小型支线客机的飞行速度相似。它可以在没有机场的野外操作。适合于加快经济欠发达地区的开发建设。它可以部分取代区域小客机,成为航空运输的新时代。该线的一个重要组成部分是经济性高,其运输成本低于一般固定翼飞机和一般直升机。

    0×251d

    XV-3旋翼机垂直起降

    虽然旋翼机的性能很强,但其结构比一般飞机复杂得多。它有普通固定翼飞机的机身、机翼等,还有直升机的旋翼。因此,它在直升机和固定翼飞机方面存在着各种各样的技术困难,也为旋翼机带来了许多独特的新技术。困难和问题。例如,由旋翼与机翼耦合引起的旋翼倾斜过程中的飞行控制、气动弹性稳定性、气动干扰等是一种新型飞机。二次世界大战以来处于发展阶段,技术难度大,发展周期长。研究成本高,重大事故多。美国海军陆战队V-22旋翼机曾遭受多起致命事故,并有许多中小型事故。以下描述了旋翼机的典型故障:

    0×251e

    V-22旋翼机升降舵

    1,XV-3型号。在XV-3测试和飞行测试阶段,动态不稳定性发生了很多次。对于机翼/短路/转子耦合不稳定性问题,通过增加转子控制系统的刚度并为机翼增加外部支撑,机翼更加刚性。一种难以改善的方法;对于转子叶片颤振问题,用半刚性转子替换它,并使用较短的转子轴;对于因疲劳损坏引起的事故的发生,加强对易疲劳部位的检查。

    XV-3旋翼飞机平飞模式

    2,XV-15型号。 1977年9月2日,在地面测试中,门锁警告指示灯亮起,但门在视觉上关闭,测试继续进行。当前进模式正在进行时,门突然打开,导致右侧转子和门同时损坏。 1979年12月和1983年9月7日发生了两起发动机事故,一起是由于疲劳问题,另一起是由于供油系统供油不足造成的。此外,在飞行试验和试验中,发生了一些事故,例如桨叶尖撞击树木,鸟与供油系统发生碰撞,起落架被意外放下,但没有任何损失。 1992年8月20日,在XV-15的最后一次悬停飞行期间,由于飞行员的操作错误,一侧的总叶片力矩达到最大值,导致XV-15失控并导致滚动,这导致了最后的崩溃。

    XV-15旋翼机测试图

    人类生活。这在历史上是罕见的。 1991年6月11日,由于飞机上三个滚顶中的两个错误布线,“Osprey 5”原型机在第一次试飞中被摧毁,但幸运的是没有造成人员伤亡。 1992年7月20日,第四架原型机在弗吉尼亚州的朱迪海港降落时坠入波托马克河,造成3名海军陆战队员和4名平民死亡。事故的原因是收集在翼尖短翼中的减速器润滑油被吸入运转的发动机,导致传动横轴由于高温燃烧而无法向两个转子输出正常功率,电梯突然下降,导致事故死机。

    V-22旋翼机像固定翼飞机一样飞行

    2000年4月8日,海军陆战队派出了两架装满全副武装士兵的MV-22。为了对突击飞机进行战术试验,驾驶员操作发动机舱向后倾斜至95度的位置,前进速度小于30节,下降速度是指定的每分钟800英尺的2.5倍。在操作手册中,每分钟达到2000。脚,这是CH-46在战斗中的典型下降速度。第一架MV22下降太快而失去控制,尾部落地并被损坏,但没有人死亡或受伤。第二个MV-22速度太快,前进速度太慢。机器进入涡环状态。由叶片旋转产生的较低洗涤流量低于叶片内部产生的上部洗涤流量,从而使叶片失去升力,并最终破坏人。船上的15名士兵和4名船员遇难。

    由于液压系统泄漏,另一架MV-22于2000年11月11日出现故障,飞行控制系统出现错误导致错误和撞车,造成四人死亡。其中包括美国海军驾驶MV-22最有经验的副官。

    XV-15旋翼机结构图

    据分析,倾摆旋翼机在开发过程中遇到了许多挫折和问题,其技术还不太成熟。仍有许多技术需要进一步研究和验证。

    1.由于有机机翼和转子都必须从水平位置倾斜到垂直位置或垂直位置都倾斜到水平位置,因此在转子旋转期间需要精确地确定空气动力学特性。

    2.转子与机身,转子和机翼之间以及转子和转子之间的空气动力学干扰问题。

    3.旋翼机体的结构设计。

    4.转子,机翼,机舱稳定性和动载荷耦合问题,转子在倾斜过程中的动态分析。

    5,控制系统动力学设计和控制技术遇到了困难。

    V-280旋翼机在高空飞行

    6.可维护性和可靠性也非常不足,需要改进飞行安全性。众所周知,安全质量取决于可靠性水平。旋翼飞行器上的液压系统,尤其是飞行控制系统和发动机舱的相关部件的低可靠性,对旋翼飞行器的安全飞行构成了巨大威胁。缺乏可靠性和可维护性不仅与人员维护的熟练程度,技术水平和其他因素有关,而且缺乏飞机设计可能更为重要。这次事故使军方意识到问题的严重性,并要求波音和贝尔重新发明发动机短舱。

    XV-15飞行试验表

    对于旋翼飞行器的复杂空气动力学条件,必须建立精确的数学模型,以便更好地控制和模拟倾斜旋翼飞行器的飞行。在飞行力学建模中,应考虑各种因素来建立转子,机翼,机身,起落架,垂直尾翼和平尾的空气动力学模型,并建立转子翼,转子翼和转子之间的气动干扰。身体。模型,增加操作量,分析和平衡给定的飞行状态:直升机模式,固定翼模式和过渡模式,分析其静态稳定性和动态稳定性,建立更精细的模拟数学模型,在飞行中模拟每个控制操作的输入在倾斜旋翼飞行器中,建立合理的控制率来控制或稳定倾斜旋翼飞行器,并验证物理模型以形成平稳地实现过渡状态的飞行。

    用于V-22旋翼机的改进型V-280的示意图

    尽管倾斜旋翼机可能仍然不成熟,但美国V-22旋翼机给我们带来了好消息。自2011年以来,美国海军陆战队的V-22旋翼机总飞行时间超过100,000小时。据说这不是飞机的原因。在过去十年中,V-22的失败率仅为海军陆战队平均失效率的50%。也就是说,V-22旋翼机在持续改进中可以具有较低的故障频率,并且最近已经成熟。还在考虑改进V-22旋翼机的V-280。 V22 Osprey Rotorcraft重生,故障率仅为美军平均值的50%。中国必须启动,并在确定的旋翼机领域竞争,抓住时钟,抓住发展。

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