v22飞机参考资料

2005年5月20日。美国空军在凯特兰空军基地组建了第一个V-22倾转旋翼机训练中队，围绕V-22用于运送特种作战部队的设计初衷展开系统训练。2005年6月。美国海军陆战队VMX-22作战试验与评估中队的全部8架“鱼鹰”集中在美国海军LHD 5“巴丹”号两栖攻击舰上。进行最后阶段的作战评估试验……这一系列事件标志着这种研制期长达25年的新型作战飞机真正投入了部署。V一22有着独特而优异的性能.但在技术上仍然存在着较严重的问题，对此。我国专家将进行详尽的分析。

美国研制的V一22“鱼鹰”倾转旋翼机，是一款颇受媒体关注的多功能垂直/短距起降航空器。其新颖的构思、优异的性能和宽广的适用范围，给人留下了深刻印象。但这种先进的三军通用型飞机的称谓却值得商榷，所采用的技术和总体设计方案也有许多需要改进的地方。

关于V-22的称谓

严格地讲，V一22“鱼鹰”一类的飞行器不应叫做“倾转旋翼机”。虽然相对干正常的飞行状态(发动机、螺旋桨处在与飞机纵轴平行的位置)，V一22的螺桨旋翼在短距起降、垂直起降、悬停、过渡飞行等状态时的确是“倾转”的，但它们并非单独偏转，而是随着发动机舱的转动而转动。因此，该机种的准确名称应该是“采用倾转发动机技术”的直升飞机。

美国人之所以将“鱼鹰”定义为倾转旋翼机，是沿用了贝尔直升机公司对XV-3的叫法。1955年8月试飞成功的XV-3垂直起降研究机，是一架真正意义上的倾转旋翼飞行器。该机的动力装置是一台450马力的涡轴发动机，飞行时，发动机输出的功率通过一个横轴传给设在左右翼尖上的螺桨旋翼，使之能够同步对转、产生拉力。两副工作中的螺桨旋翼可由一套特殊的操纵机构控制，在水平和垂直位置间来回转动，以改变拉力矢量的方向，从而构成“直升机状态”、“定翼机状态”和“过渡飞行状态”。试飞结果表明，XV-3能够在10秒钟之内完成90。的飞行姿态转换。

1973年，应美国陆军和航空航天局的要求，贝尔公司结合XV-3倾转旋翼机的设计经验，研制了一种采用低桨盘载荷旋翼和倾转发动机技术的垂直起降航空器一一xV-15试验机。但贝尔直升机公司的技术人员仍将其称为“倾转旋翼机”。这大概是因为转动发动机舱的目的，也是为了改变螺桨旋翼的拉力矢量方向。虽然这两类“倾转”方案所采用的技术措施和控制机构不一样，但在功能、原理、效果方面则相差不大。后来，在XV-15基础上新开发的实用型V-22“鱼鹰”，亦承袭了这一称谓。

V-22的研制情况

与固定翼飞机相比，直升机最明显的长处是可以垂直起降和在空中悬停，对起降场所的依赖程度较低。不过，在平飞过程中，直升机由于旋翼的气动效率很低，100千克拉力最多可以拉动300千克重量，运输效率K(K=G／W)只有4左右；而以螺旋桨为动力的、同等功率的固定翼飞机的运输效率K可达12以上，100

千克拉力最多可以拉动1500千克重量。由于效率高、经济性好，固定翼飞机的航程远远高于直升机。普通直升机的最大航程不过500千米左右，而轻型螺旋桨飞机的航程往往在1500～2000千米以上。另外，由于受旋翼工作特点的限制，直升

机的最大飞行速度、飞行高度等技术指标也比同级别的固定翼飞机低许多。

采用倾转旋翼(或倾转发动机、倾转带发动机的机翼)方案，可以把直升机与固定翼飞机的优点较完美地结合起来，构建出一种独特的既能垂直起降和悬停，又能飞得更高、更快、更远的新型航空器一一螺旋桨式“直升飞机”。这就是美国人开发V-22“鱼鹰”的动因。

1981年底，美国军方提出了“多军种先进垂直起降飞机”(JVX)计划，为空、海军研制一种具有较高运输效率、三军通用的“直升飞机”。为了竞争JVX项目，美国贝尔直升机公司与波音直升机公司联手推出以XV-15为蓝本、但尺寸放大了的V-22方案。1985年1月，这种飞行器被正式命名为V-22“鱼鹰”。从该机以英文字母“V”而不是“H”打头，就可看出：它是垂直起降飞机而不是直升机。V-22分为空军型、海军型和海军陆战队型，编号分别为CV-22、HV一22、MV-22，今后还有可能发展陆军型以及海军反潜型SV一22。

1988年5月23日，V-22的1号原型机出厂。1989年3月19日，该机试飞成功。1989年9月14日，完成了首次由直升机状态向定翼机状态过渡的飞行实验。1990年12月，V-22的原型机开始在航空母舰上进行海上试飞。按照原先的计划，V-22的生产型应于1991年底交付美国海军陆战队，1993年开始配备美国空军，1995年进入美国海军服役。但由于经费、技术等方面的原因，到1997年时，这种先进垂直，短距起降飞行器仍处于工程制造阶段。此时的“鱼鹰”已比原型机有了较大变化，材料、工艺、结构、系统方面的改动很多，而后来的小批量生产型又在设计上做了进一步的调整和改进。直至本世纪初，复杂、昂贵的v一22型直升飞机才逐步装备美国军队。

2005年6月中旬，美国海军陆战队第22倾转旋翼机评估与试验中队的全部8架MV-22集中在“巴丹”号两栖攻击舰上，进行最后阶段的飞行试验。

V-22的设计特点

在V-22的机翼翼尖部位，安装有2台可倾转的T406一AD-400型涡轮轴发动机和2副直径11.61米的螺旋桨(旋翼)，单台起飞功率6235轴马力。2台发动机工作时，螺桨旋翼是对转的，产生的扭矩相互抵消。若发动机处于水平位置，整架飞机与普通的螺旋桨飞机没有什么两样。而当发动机转向上方时，

旋桨便相当于一对旋翼，飞机可以垂直起降和悬停。V一22的发动机、传

动系统和螺旋桨(旋翼)在定翼机平飞状态、直升机工作状态以及过渡飞行状态之间的偏转变换角度可达97。30’。

V-22能在大气温度33℃、高度900多米处进行无地效悬停。不过，由于它的螺旋桨直径小于同等重量直升机的旋翼、排气速度较大、桨盘载荷略高于一般直升机，因此垂直起飞和悬停时的效率亦稍逊于直升机。但它的常规飞行性能却是直升机无法匹敌的。该机在直升机状态的最大垂直起飞重量为23980千克，最大前飞速度396千米，小时；在固定翼飞机状态的最大短距起飞重量为27442

千克；实用升限约8000米，试飞速度曾达到647千米／小时，垂直起飞的航程为2224千米，短距起飞的最大转场航程接近3900千米。与普通的直升机相较，这无疑是一个巨大的飞跃。

为了提高垂直起降的效率，为V-22配备的螺旋桨的直径较长(即桨盘面比普通螺旋桨要大)，这样可以减小排气速度。虽然在垂直起飞和悬停状态，它的耗

油率仍比普通直升机高一些，但远低于采用

发动机喷口转向的“鹞”式飞机。与“鹞”式、“雅克-38”等喷气式垂直起降攻击机和“米-8”、AH-64等型直升机相比，V-22“鱼鹰”的最大飞行速度、悬停和垂直起飞时的经济效率居中，但航程最远、巡航经济性最好、运输效率最高。

上述特点使V-22具备了承担某些特殊使命的能力。它的主要的军事用途有：从大型舰船上向陆地战场快速投送兵员和物资、潜入敌方纵深进行战斗搜索和救援、以垂直机降方式远距离运送突击队、执行特种作战任务和后勤支援任务等等。以V一22“鱼鹰”式飞机为平台，还可以派生出具备悬停和垂直，短距起降能力

的侦察机、反潜机、预警机、海上巡逻机、空中继通信飞机、电子对抗飞机等特殊用途的机种、机型。三军通用的垂直起降固定翼飞机的出现，将对未来的空地作战方式和军事思想的演变产生影响。

V-22存在严重缺陷

V-22“鱼鹰”想要保证位于翼尖的大功率、大负荷的发动机和螺旋桨同步转动，而且转速、桨矩等工作参数基本一致(或按要求进行调整)，在操纵与控制上是相当困难的，存在着一些直升机和固定翼飞机很少遇到的矛盾。为了克服这些“品质”上的缺陷，“鱼鹰”不得不采取许多复杂的、非常规的技术措施，从而使全机

的重量、性能和生产成本都受到影响。倾转发动机(倾转旋翼)飞机的主要问题，集中在起降和过渡飞行阶段。

起飞降落阶段

由于v-22桨盘面的直径较大，发动机舱转至水平位置时，桨叶一旋转就会

触地。因此它不能像普通飞机那样采用常规滑跑方式起飞。该机离陆前，发动机舱和螺旋桨只能举至斜上方，以短距滑跑方式起飞；或将发动机舱偏转向上，采用垂直升空的方式离地。这样一来，“鱼鹰”在起飞状态下的经济性就变得较差。

当v-22以直升机的方式起降时，由于螺旋桨(旋翼)位于机翼的翼尖上方，螺桨旋翼系统产生的下冲气流，有相当一部分会打在主翼的上表面。而为了保证发动机在转动和固定于某一位置时，机翼有足够的刚度和强度，它的主翼翼尖必须设计得很宽，从而增大了阻挡滑流向下运动的面积。在需要螺桨旋翼产生较大动力升力的时候，V-22的布局设计不但要损失正升力，而且根据作用力与反作用

力原理，还得付出一定的负升力的代价，这是很不合算的。其垂直起飞时的效率，又要比普通的直升机降低许多。

损失动力升力还不是问题的全部。更糟糕的是，当螺桨旋翼向下排气时，部分滑流受到机翼的阻挡，将不可避免地在主翼面上形成涡环；而向上激起的涡环，会对螺桨旋翼的正常工作产生干扰。尽管v-22的螺桨旋翼是对转的，但并不能保证附着在左右翼面上的涡环也一定对称，因为受到外界环境条件的影响，涡环本身的运动并不很稳定。尤其是当飞机处于下降状态、接近地面时，机翼上已有的涡环与螺旋桨滑流拍击地面而新产生的涡环相互诱导，有可能产生出意想不到的非平衡现象。此时，飞行员的操纵稍有差池或反应不及，很容易造成失控。

过渡飞行阶段

v-22由起飞状态过渡到平飞状态时，飞行速度较低、自身的操稳特性差、姿态控制复杂，发动机舱无论是从垂直位置转至水平位置还是由斜上方位置回到平飞位置，都存在着一定的风险。一旦有一台发动机停车，或两台发动机工作不同步、发动机舱转动的角度不一样，便会发生事故，甚至机毁人亡。反之，在由平飞转至着陆的过渡阶段，危险也同样存在。从“鱼鹰”的几起坠机情况看，飞行事故几乎都发生在起降过程(尤其是着陆状态)。

“鱼鹰”采用了不少特殊的技术手段来保证飞行安全。例如：在

发动机上配备有电子模拟辅助控制功能的数字式全权限控制系统；左右发动机的螺旋桨减速器通过传动轴联结在一起，以便在一台发动机突然停车时，另一台发动机可保证左右螺旋桨都工作，以维持平衡；在机身内安装一套在启动时驱动横轴的辅助动力装置等等。横轴的作用之一，是在单发停车后仍可使两副螺旋桨转动，并提供相应的补充动力。在正常起飞状态，它的转动功率为5114马力；当一台发动机停车时，其应急输出功率可增至6004马力，相当于一台T406-AD-400型涡轮轴发动机的最大输出功率。

但这些技术措施的采用，使得飞机的系统变得复杂、结构重量相应增大，生产成本自然也就水涨船高了。例如，美国军方希望这种三军通用飞行器的生产成本能够控制在3230万美元左右；然而目前空军CV-22/小批量生产型的单价已升至7440万美元，海军MV-22试生产型的造价则高达9440万美元。另据外刊报道，从上个世纪50年代的XV-3、70年代的XV-15到80年代开始研制的v-22，贝尔直升机公司、波音直升机公司和美国军方已累计为这种特殊的飞行器投入了1600亿美元的巨额研制费，可能创下了世界军火史上单一项目耗资最高的纪录——但至今仍有许多问题没有完全解决，还需继续攻关。

V-22应该如何评价

综上所述，可以用几句话来概括V一22“鱼鹰”直升飞机的特点：原理可行，性能优异，兼具直升机与固定翼飞机的长处；但技术复杂，操控不易，司靠性较差，生产威本偏高。

50多年来，这种曾获得过美国国家航空协会颁发的“取得航空重大进步奖”的飞行器一直在探索中发展，至今也不能说已臻完善。航空技术的发展无疑需要创新，V-22就是技术进步的产物。但对“创新”也要一分为二，“新”不一定就代表效益最好、性价比最佳。新技术是一把“双刃剑”，一般会使产品性能有所提升，但也可能带来新的矛盾。许多人以为，高技术一定是复杂、昂贵的东西，那可不一定。航空高技术是指使用在飞行器上的高级技术，但并不等同于高价技术；真正的高技术应该是高明的技术、高效的技术。

历史上不乏正反两方面的例子。上个世纪五六十年代发明的边条翼、翼尖小翼、近距耦合鸭式气动布局等先进气动力技术，可以明显改善飞机的机动性或巡航经济性，且结构简单、制造成本低，至今仍得到广泛应用。与之形成鲜明对照的是，20世纪60年代曾一度“热销”的变后掠翼技术。这项新技术通过改变机翼的后掠角使飞机适应低速和高速飞行，并提高巡航升阻比、缩短起降滑跑距离，理论上讲是很有发展前途的。但实践证明，变后掠翼存在着结构、系统和操纵复杂，重量和翼载荷较大，造价较高等问题，并不适合于吨位较小的飞机，因此不被新一代战斗机所考虑。

倾转旋翼技术所面临的境况与后掠翼技术差不太多：在单项性能上有所突破，在技术水平上出类拔萃；但其本身的缺陷也很多，解决起来困难重重，造成研制费用上升、开发周期延长、性价比降低。技术既有先进与落后、高价与低价之分，也有复杂和简单、高效和低效之分。简单可与低价相对应，但先进却不能与复杂划等号。以最简单的措施解决最复杂的问题、得到最大的好处，才是最优的技术、最佳的方案。显然，简单、实用、高效的技术，要比复杂、昂贵的技术更值得发展和应用。v-22“鱼鹰”直升飞机所采用的倾转旋翼(倾转发动机)技术，到底属于

哪一种呢?读者不妨自己去分析、判断。

从坠机事件看美国V-22偏转翼飞机

作者：海矛来源：中国海洋报

据美国福克斯新闻频道报道，美国海军陆战队一架V-22“鱼鹰”偏转翼飞机

近日在澳大利亚东海岸坠毁，造成3人死亡，使这型万众瞩目的划时代战机再次“蒙羞”。那么这一造型独特的战机从何而来，有何与众不同之处，为何频频坠毁，未来发展前景如何？

千呼万唤始出来

V-22“鱼鹰”是世界第一种批量生产和实用化的偏转翼飞机。但第一种偏转翼飞机XV-3实际在20世纪50年代就已诞生，研制它的是美国著名的贝尔飞机公司。不过，因为技术过于超前，可靠性不足，美军当时也没有现实需求，XV-3

偏转翼飞机虽然取得了技术突破，但并没有投入生产。不过，偏转翼飞机表现出来的巨大优势却给美军留下了深刻印象，这为“鱼鹰”的诞生奠定了基础。

20世纪80年代，美国国防部制订了多用途垂直起降飞机的研制计划，以满足陆海空军和海军陆战队对大型快速直升机的需求。曾经先走一步的贝尔公司以自行研制的XV-15偏转翼飞机为蓝本，联合波音公司共同设计，参加了投标，

最终在激烈竞争中脱颖而出，1983年成功拿到了订单。不过，因为美军不同军

种对该型飞机性能的不同偏好，以及较高的技术风险，美国陆军和海军中途退出了该研制计划。但美国海军陆战队和空军则选择支持该型飞机继续研发。1989年，该型飞机的原型机完成首次试飞，一年后进行了航母上的试飞，并获得了美

国国家航空协会颁发的“航空重大进步奖”。1997年，该型飞机开始正式投产，陆续交给用户试用。2007年，“鱼鹰”开始取代CH-46“海骑士”直升机，在美国海军陆战队批量服役。2009年，美国空军也开始列编该型飞机。目前，“鱼鹰”已被广泛部署在世界各地的美军基地，并在伊拉克、阿富汗和利比亚战争中多次登场，在战斗及救援行动中发挥了重要作用。

独领风骚的绝技

事实上，“鱼鹰”偏转翼飞机可以被视为直升机与固定翼飞机相结合的产物。它兼具了两种飞机的优点，具有非常突出的性能优势，主要表现为以下5点：一是速度快。这里的快主要是相对直升机而言。直升机虽然可以垂直起降，机动灵活，但因为旋翼桨尖无法突破音速的缘故，其飞行速度始终受限。绝大多数直升机的飞行速度在每小时360公里以内，这在越来越讲究效率的现代战争中显得有些滞后。而“鱼鹰”偏转翼飞机在水平飞行时相当于固定翼飞机，可以轻松突破500公里左右的时速，这使其拥有比直升机更强的任务部署能力。

二是航程远。“鱼鹰”的机体和机翼上设置了大容量油箱，配备的两台大功率发动机也十分省油。因此，它比很多传统直升机飞得更远，最大航程超过1800公里，搭配副油箱，转场航程可以达到3800公里。如果进行空中加油，该机具有从美国本土直飞欧洲的能力。这一优势让美军现役的重型直升机甘拜下风。

三是承载能力强。“鱼鹰”拥有两台大功率发动机，机身十分宽大，飞行时其大面积的机翼可以提供很大的上升力，可搭载9吨的货物或者24名全副武装的军人，这比单纯依靠旋翼升力的大多数直升机更有“力气”。

四是对起降场要求低。当机翼顶端的发动机舱垂直地面发动时，“鱼鹰”可以像直升机一样垂直起降。因此，它并不需要专业的机场保障，一小块平整的土地或甲板就足以满足它的起降要求。两栖攻击舰、船坞登陆舰、航空母舰等战舰的甲板都可以适合“鱼鹰”起降。因为这一优势，它可以在没有己方保障能力的敌方空域轻松执行特种作战任务。

五是多功能性好。“鱼鹰”偏转翼飞机集中了美国最先进的航空技术，搭载了红外成像、空中加油、激光/红外/雷达预警装置等机载装备，可以执行人员运输、空降突击、海上搜救、特种作战等多种任务。得益于相对宽大的机体，“鱼鹰”

具有很好的后期改装能力，未来也有可能发展成为空中炮艇机、电磁干扰机等机型。美国前国防部长科恩曾夸赞说，“鱼鹰”将会改变人们的行动方式，适应21世纪美军的多种需要，大大缩短军事打击、解救人质、灾难救援、人道主义援助等行动的反应时间。

频频坠毁为哪般

自从“鱼鹰”偏转翼飞机立项以来，一直在美国各界饱受争议，有人称赞它的先进性，也有人诟病它的可靠性。从试飞以来，该型飞机已经发生了多次坠机惨剧，仅7架原型机就损失了4架，累计导致30多名美军官兵死亡。这样的表现让很多“鱼鹰”驻扎机场附近民众抗议不断。那么，这款集中了美国最先进航空技术的飞机为何沦落到如此下场呢？从总体上看，主要有如下原因：一是“鱼鹰”的技术过于密集。该型飞机采用的偏转翼结构十分复杂，其技术难度远远超过了直升机和固定翼飞机。复杂的结构使其潜在的故障率明显高于其他机型，这是“鱼鹰”的先天性问题，也是频频坠机的主要元凶。

二是“鱼鹰”的操控难度大。该型飞机的气动设计对气流十分敏感，着陆场上空的风速和气流变化都会影响它的起降安全。因此，它对飞行员的技术水平、心理素质和应急处置能力要求很高。飞行员素质的差异，也是导致“鱼鹰”发生坠机事故的重要原因。

三是“鱼鹰”的气动设计存在缺陷。如果它下降速度过快，很容易陷入气流中，进入危险的涡环状态，旋翼的上升力迅速下降，使飞机失控坠毁。同时，“鱼鹰”采用的是两幅旋翼横置的方式，如果一侧旋翼进入涡环状态，而另一侧正常工作的话，机体就会因为上升力失衡而滚转。

此外，“鱼鹰”飞行控制软件的缺陷、地面砂石易损害发动机等问题也是该型飞机频频坠机的原因。

不过，虽然“鱼鹰”毁誉参半，但并不能抹杀它在人类航空史上开创性的地位和独特的优势。未来，这款飞机仍将翱翔在世界各地的上空，并不断完善自身技术，成为美国海军陆战队由海向陆、立体攻击的重要支撑。

MV-22采用独特的倾转旋翼技术，可以在螺旋桨状态和旋翼状态平滑过渡。在螺旋桨状态时，相当于螺旋桨推进的固定翼飞机，可以获得较高的速度和较低的油耗；在旋翼状态，相当于直升机，可以垂直起落和悬停，并有前飞、后飞、侧飞等非常规飞行能力。应该说，倾转旋翼的概念很精妙，但恶魔总是在细节之中。前飞状态下，桨盘（桨叶圆周运动构成的虚拟圆盘）应该较小，用较高的桨盘载荷（推力与桨盘面积之比，相当于固定翼飞机的翼载）产生足够推力，这样阻力较小；垂直起落状态下，桨盘应该较大，用较低的桨盘载荷产生升力，这样产生的升力大而且稳定。倾转旋翼需要适应两者情况，桨盘只能折中。这对螺旋桨状态只是油耗和速度的问题，对旋翼状态就有桨盘载荷过高的问题，在正常情况下还好，但遇到问题就容易发生升力不足或者其他异常现象，首当其冲的就是涡流环问题。也就是说，猛然加大升力（不管是增加转速还是增加桨叶弯度）时，气流不是平顺地向下流动，而是绕过叶尖回流上来，形成气流“短路”，

造成升力损失，好像汽车轮胎陷在泥浆里打滑一样，越增加马力打滑越严重。涡流环问题对所有旋翼都可能产生，但桨盘载荷较高的情况下更加容易发生。

MV-22在早期受到涡流环问题的严重影响，接连发生机毁人亡的恶性事故。

在海军陆战队的垂直登陆战术中，直升机应该快速进入战斗地域上空，然后速停速降，放下陆战队员后，快速升空撤离。原则是尽量缩短在敌人火力下的暴露时间。但涡流环问题在垂直速降阶段特别容易发生，直接影响飞行安全，只能改用需要时间较长的带短滑跑的倾斜速降（简称RVL），增加敌人火力下的暴露时间总比直接坠毁要强。严格执行RVL可以大大减少涡流环的危险，这已经成为海军陆战队的标准做法了。但在2015年5月17日的一次训练飞行中，夏威夷的海军陆战队MV-22发现了新的问题，这一次是发动机吸砂。

直升机在起飞、着陆、悬停中离地很近的时候，强大的下洗气流卷起地面杂物，容易被吸入发动机，造成故障。直升机发动机都有异物保护装置，一般是纱网式，和口罩一样的原理。MV-22的罗尔斯·罗伊斯T406发动机是有异物保护的，但显然效果不够好。

在5月17日的一次训练飞行中，一架第15远征队的MV-22满载22名士兵在瓦胡岛上的贝娄空军基地做第二次RVL着陆，在离地约45米的低空，突然发生左发动机压缩机喘振，紧接着左发动机失去推力。左右发动机之间的联动轴正确工作，飞行员试图保持高度，但飞机依然不可控制地下坠。在事故中，两名飞行员受伤，两名海军陆战队人员丧生，另有18人受伤。紧跟着事故飞机的第二架飞机也差点坠毁。

事故初步调查报告指出，发动机吸入沙土是肇事原因，含钙、锰、铝、硅的沙土（沙的主要成分是二氧化硅）在燃烧室内的高温下融化，导致玻璃状物体在涡轮叶片和导流片结构上沉积，造成严重气流堵塞，最后导致左发动机喘振。喘振是危险的工作状态，在涡轮压缩机进气受阻时，已经压缩的空气可以逆向流动，造成剧烈的压力波动，严重时可导致完全丧失压缩能力甚至机械损坏。

MV-22采用两台发动机，分别安装在两侧翼尖。在垂直起落过程中，一旦一台发动机损坏，不对称的升力将导致立刻失控翻转，所以左右旋翼在任何时候都由交联的联动轴机械连接，即使有一台发动机失效也确保同步转动。在夏威夷事故中，联动轴正常工作，所以没有发生翻转失控的问题。但在快速下降的过程中丧失了左发动机的推力，飞行员只有大大增加右发动机的推力来控制下滑速度，但发动机控制的一个功能使得飞行员的意图实现不了。

MV-22的发动机在两侧翼尖位置，这是对飞机横滚稳定性最糟糕的位置，好比扁担两头挑着两桶水。为此，发动机既要功率大，又要体积小、重量轻，结果是相对于发动机的体积、重量而言，发动机出力高于寻常，热工参数特别高。材料和技术过关的话，这其实是技术过硬的表现，问题是热工参数太高导致喘振余量减小，操作不能太泼辣。在发动机数字

控制律中，大幅度增加功率要求的时候，首先保证发动机不会喘振，其次才保证旋翼扭力。换句话说，在接近喘振极限的时候，不惜降低桨叶弯度以降低扭力，也要保证发动机转速。对于飞行员来说，这就是在猛然加油门的时候，发动机出力要有一个过程才能升上来，在特定组合的情况下还可能在瞬间略有下降然后再上升。可以想象，飞行员在千钧一发的时候，最痛恨的就是功率要有一个过程才能升上来，瞬时的短暂下降更是要命的。但这不是工程师不切实际的拍脑袋，而是两难中的艰难选择。不这么做，发动机很可能进入喘振，那就彻底完了。在夏威夷事故中，发动机最后还是进入了喘振，倒霉的机组已经不可能挽救了。

这也不是贝尔-波音脱离实际，凭空设计。MV-22在设计中是考虑到沙尘分离问题的，但效果显然没有达到要求。MV-22的优点在很大程度上造就了问题，涡流环问题是由于旋翼的桨盘载荷过高，沙尘分离问题则是由于发动机和旋翼的相互位置。常规直升机的发动机和旋翼是分开布置的，发动机固定在机身结构某处，通常在机身顶部，然后通过伞齿轮和减速箱与旋翼连接。由于发动机和旋翼在物理上分离，发动机进气口安装纱网过滤装置很容易，必要的时候可以加大和使用多层纱网，安装空间一般不是问题。

MV-22不一样，发动机和旋翼是紧耦合的，两者之间没有安装传统纱网的位置。更大的问题在于MV-22的速度。纱网的压力损失较大，但常规直升机的速度不高，纱网压力损失的问题不严重。MV-22的速度接近两倍于常规直升机，使用纱网好比迫使运动员带着口罩赛跑，动力

损失很大。贝尔-波音提出用浸油的棉纱作为空气滤清器的填料，提高吸附沙尘的效率，但在高空干净空气高速飞行时，打开旁通空气回路，增加空气流量。这个方案已经验证性试飞50小时，但要到2017年才可能完成正式设计和开始测试有效性。贝尔声称，可以提高发动机寿命8倍。

即使沙尘不至于造成发动机喘振，沙尘对发动机寿命的影响依然很大，玻璃状沉积物必须定时在发动机大修中清除。CH-47F的霍尼韦尔T55发动机大修间隔是3000小时，但2011年时MV-22的罗尔斯·罗伊斯T406在阿富汗战区“翼上”时间平均为100-200小时，也就是说，每100-200小时就需要把发动机从翼尖位置拆下来大修。算上在其他更干净、更轻松的使用环境，如在海上的两栖攻击舰上或者在铺装良好而且干净的机场，全机队的“翼上”时间平均为560小时。几年下来，发动机可靠性有了进一步提高，但依然只有861小时。早在2007年，陆战队就有换发动机的想法，但2014年8月，美国海军（代管海军陆战队的装备采购和飞行安全）终于向工业界发出征询，了解适用产品的情况。通用电气是唯一有资格应征的公司，通用电气T408（用于CH-53K）是唯一达到罗尔斯·罗伊斯T406同等功率级的涡轴发动机，但真正的换发还遥遥无期。

夏威夷事故不是与发动机吸砂有关的唯一事故。美国海军飞行安全当局在调查中，还发现3起与发动机吸砂有关的事故，其中一起事故在飞机坠地后起火烧毁。2010年4月，美国空军一架CV-22在战斗搜救作业中，也发生了类似问题，飞机在约60米高度突然发生超过600米

/分的急剧下降，飞行员被迫试图短滑跑着陆，但撞入一条沟渠后前起落架折断，飞机毁坏，4人丧生，其中包括飞行员、飞行机械师、另一美军机上人员和一名文职人员，16人受伤，其中包括副驾驶，受伤后失忆。救援队未能取回黑盒子，飞机坠毁在塔利班控制地区，美国空军随后出动飞机轰炸，销毁残骸，所以事故调查完全凭当时在场的另一架飞机上拍摄的视频。美国空军开始时结论是飞行员错误，现在倾向于认为也是由于发动机吸砂而造成喘振而失去升力，最后坠毁。

在没有更正式的解决办法之前，美国海军飞行安全当局决定，在高沙尘环境进行RVL时，从降落到离去（包括在地面发动机保持运转的时间）的总时间不得超过60秒，夏威夷事故是在高沙尘环境110秒后发生问题的，减半得到安全工作时间。高沙尘状态从45米低空和20

节一下速度开始计算。在地面时，可以发动机前倾75度以减少吸入沙尘。另外，在高沙尘环境使用后，应该对发动机热端用高压水清洗。

本来RVL已经是为了涡流环问题而做出的牺牲，带一点前进速度的倾斜降落需要更大的着陆场，也增加敌人火力下的暴露时间。但在地面时发动机还要前倾75度，对士兵的影响更大。MV-22只有尾门可以进出，本来高桨盘载荷就是的下洗气流集中、强烈，向后吹拂在减少发动机吸入的同时，吹向士兵进出飞机的方向，除了有天然的烟幕作用，对在匆忙中登机、离机的士兵不是好消息。MV-22在纽约中央公园向公众展示时，强烈下洗气流吹起的树枝、碎石曾打伤若干观众。航空展示中观众都被隔离到一定距离之外，登机、离机的士兵就近在眼前了。

60秒时间限制也可能造成战术使用上的问题。直升机在敌前降落、起飞都是时间越短越好，但地形、敌情有时候要求在最后一秒钟改主意，高沙尘环境看不清地面和敌情的时候尤其如此。拉起后重新进入不一定有这个时间，但要抢在敌人前面又需要冒发动机吸入过量沙尘而喘振的危险。最糟糕的是，海军陆战队经常需要在高沙尘的环境下作战，除了芳草茵茵或者有沥青或者混凝土铺装的地方，大部分适合直升机起落的平地都是砂土地，MV-22发动机吸砂问题不解决，将严重影响战斗力。高压水清洗是一个奇怪的规定，浮灰可以冲掉，但一般来说，玻璃化的沉积物用水是清洗不掉的。美国海军用打碎的核桃壳混在高压水里，冲洗舰载飞机发动机的热端，但那能冲掉积盐，对于更加坚硬、吸附更加牢固的玻璃状沉积物就不一定有用了。T406的压气机和涡轮叶片也有不耐腐蚀的问题，美国海军使用新型涂层，有望解决这个问题，但玻璃化沉积物不是涂层能解决的问题。

上一页

MV-22因为采用了革命性的新技术，也遇到了前所未有的新问题，为此做出很多设计上的折中除了上面提到的，MV-22还不能做自旋着陆。自旋着陆是直升机特有的飞行模式，在发动机停车后，可在重力和气动作用下，旋翼像风车一样旋转，提供一定的升力，降低坠落的速度，在很多时候可以挽救乘员的生命。但MV-22的桨盘载荷高，无法做有效的自旋着陆，所以在设计要求中就取消了这一要求。事实上，如果MV-22

有自旋着陆能力的话，夏威夷事故中的飞机或许不一定会坠毁，在阿富汗的CV-22也或许可以保全。

MV-22是可贵的尝试，有些基本设计导致的本质问题很难解决，但这不等于倾转旋翼的概念就是不可取的。在美国下一代直升机JMR计划中，贝尔提出的V-280“勇敢”在保留倾转旋翼的基础上，大胆改动了很多基本设计。首先，翼尖发动机不再倾转，而是固定在翼尖位置。不

再需要整个沉重的发动机短舱和旋翼一起倾转大大简化了机械设计，但神来之笔是旋翼的倾转和传动方式。

一般的螺旋桨飞机的动力传动路线是一直线的，发动机在轴线延长线上直接驱动螺旋桨；一般直升机的动力传动路线是L形的，发动机轴线是水平的，但通过伞齿轮转弯90度，把动力传递到顶上的旋翼。在MV-22上，发动机短舱带动旋翼一起倾转，这避免了动力轴与旋翼之间无级改变倾转角度的机械设计困难，但V-280一改思路，动力传动路线是独特的Z形。发动机的动力水平首先向内横向传递，这只是把通常直升机的L形动力传递路线“倒”到水平，没有技术难度。巧妙之处在第二步，水平向内的转轴用伞齿轮再把动力转弯90度传递到水平向前的旋翼转轴，这是Z形的第二拐，这也没有技术难度；但这第二拐的关节是活动的，旋翼转轴可以围绕转动支点向上倾转90度（实际上可以超过90度，倾转到后仰的角度），而对与伞齿轮来说，动力传递关系不变，

只是主动轮和被动轮的传动平面随之倾转。这是大大简化的倾转设计，转动部分的重量大大降低，可靠性提高，还有很多使用上的好处。

在MV-22的使用中，一个问题是发动机炽热喷气对地面的烧蚀。T406发动机的喷气温度本来就较高，在起飞和着陆状态下，喷口接近地面垂直往下吹拂，喷流的热量非常集中。V-280的发动机是固定的，喷流水平向后，离地较高，就没有这个问题。MV-22起飞、着陆时发动机倾转的另一个问题是遮挡侧向射界，MV-22不可能像常规直升机一样，通过侧门机枪为登机和离机的士兵提供火力掩护。V-280没有这个问题，不仅可以安装侧门机枪，士兵还可以从侧门进出，大大加快登机、离机。V-280两侧都开侧门，不仅增加战术灵活性，也使得尾门根本没有必要，除非用于装卸车辆、货物。

由于发动机与旋翼分离，V-280也容易在发动机进气口安装沙尘分离装置，多层纱网或者进气旁通都有空间可以安装。但V-280没有解决MV-22的所有问题，旋翼直径有所加大，但桨盘载荷依然较高。现在还不清楚V-280是否彻底解决了涡流环问题，但应该有更多的考虑，至少放宽使用容限。

倾转旋翼是很有吸引力的概念，但MV-22也证明了倾转旋翼概念的成熟应用难度很大。MV-22之后没有别的军用倾转旋翼直升机，充分说明了这条路的艰难和前景不明。V-280把倾转旋翼的概念大大推进了一步，可能唤起倾转旋翼的第二春，只是这一步对已经大量服役的MV-22来得有点晚了。