История создания
Компания «Белл» начала строить свой первый оперативный конверсионный план в 1950-х годах. Первый прототип XV-3 поднялся в воздух в 1955 году, но аппарат оказался неустойчивым и вскоре разбился, после чего был списан. Вторая модификация XV-3 летала лучше, но не показывала заметных преимуществ перед вертолетами.
В 70-х годах идея кабриолета снова перевернулась — армия объявила конкурс на создание самолета с укороченным взлетом и посадкой. Фирма «Белл» в сотрудничестве с вертолетным подразделением «Боинга» построила XV-15. Его обкатывали лётчики из строевых частей, отзывы о машине, в целом, позитивно. А уже в 1980 году стартовала программа JVX, в рамках которой все виды вооруженных сил США планировалось обеспечить транспортным конвертопланом.
К 1985 году форумулировали технические машины, педелиси с объмами запок, и присвоили конвертоплану название — В-22 «Оспри» («Скопа»).
Разработку вновь поручили фирмам «Белл» и «Боинг» — остальные участники программы даже не смогли предоставить проекты.
Первые В-22 планировалось построить в конце 1980-х годов, а прием заказов заказчиком начался в 1992 году. Первое обещание было выполнено – уже в мае 1988 года был построен один из предсерийных экземпляров. Однако неудачные наземные испытания постоянно приводили к переносу первого полета.
Полеты начались только в следующем году. В 1990 г. «Оспри» сочли достаточно перспективным для продолжения финансирования, в 1991 г начались испытания машин по подъему грузов на внешней подвеске, и решение о начале серии было почти принято — но тут В-22 начал падать.
Если в одном случае обошлось без жертв (кроме самого В-22), то во втором катастрофе погибла вся испытательная группа, которая собиралась выполнять демонстрационные полеты.
Перспектива закрытия программы В-22 была четко определена.
Они указывали, что, кроме дальности и скорости, «Оспри» не продемонстрировал преимуществ вертолетов, а сложность конструкции, трудности эксплуатации, растущая масса и стоимость в дополнительных демонстрациях — не нужны.
Армия вышла из проекта, и лишь морская пехота по-прежнему изъявила желание иметь конвертоплан. В результате компании выделили дополнительные средства на повышение надежности и снижение веса устройства.
Конвертоплан пришлось полностью перепроектировать. Новые конструкции получили индекс MV-22B (комплектация для морской пехоты) и CV-22B (версия для ВВС). Модифицированные «Оспри» начали собирать в 1995 г., а к 1999 г завершили летные испытания. Но в 2000 году два МВ-22Б, проходившие войсковые испытания, разбились. Поскольку следствие пришло к выводу, что виновата ошибка пилота, «Оспри» все же рекомендовал серийное производство и принятие оружия на вооружение.
Критические точки
По замечанию экспертов, программа V-22 Osprey на протяжении всего своего развития регулярно подвергается резкой критике и неприятию.
В 1989-1992 годах министр обороны США Дик ЧЕЙНИ и Конгресс США спорили о финансировании проекта, который министр обороны США считал расходным материалом. Снова и снова возникают сомнения в эффективности, надежности и безопасности полетов. Журнал «Тайм Магезин» (Time Magazine) в октябре 2007 года осудил V-22 Osprey как «небезопасный, с завышенной ценой и совершенно неподходящий».
В 2015 году Израиль и Объединенные Арабские Эмираты, несмотря на первоначальный интерес, отказались от закупки V-22 Osprey. Очевидно, они пришли к выводу, что более подходящим решением для их оперативных целей являются обычные вертолеты.
По данным независимых источников, насколько в деталях обоснованы претензии, трудно судить только по открытым данным. Потому что, как и критики, сторонники V-22 в армии США, в промышленности, в политике и в СМИ выступают с заявлениями, которые крайне редко сопровождаются внятными фактическими аргументами. (Это происходит не в последний раз, поскольку многие сведения являются военной тайной или промышленной интеллектуальной собственностью.) Цифры представлены без расчетной базы, что делает сравнения неточными или невозможными.
Нижеприведенные оценки двух наиболее часто критикуемых аспектов программы конвертоплана.
Стоимость V-22 Osprey
Цена запуки изделия в комплекте (Flyaway Cost) для доного V-22 «Оспри» в финасонном году 2015 составлава 72,1 млн доллар США. Для реконструкциых обычных хелитов этот показатель равен примерно половине этой суммы (от 35 до 40 миллионов долларов.).
Вместе с тем Счетная палата США (GAO) примерно в то же время (2014 г.) ожидала, что цена за один CH-53K может составить около 91 млн долларов доллар (без НИОКР, из расчета 200 выпущенных экземпляров). Исходя из этого, утверждение, что современные традиционные вертолеты в принципе дешевле конвертоплана — не однозначно.
Также ожидалось, что относительно высокая механическая и электронная сложность V-22 Osprey приведет к очень высоким эксплуатационным расходам. В 2015 году финансовые затраты на один час полета V-22 Osprey составляли 9-10 тысяч рублей доллар США. Насколько это сопоставимо с затратами на обычные вертолеты, решить непросто.
Имеющиеся данные для расчета стоимости часа полета самолета включают в себя множество ситуационных параметров (возраст и уровень состояния судна, интенсивность эксплуатации, эффективность организации обслуживания и т.д.). Так, по имеющейся в 2007 году информации, цена часа полета СН-53Е составляла около 20 тысяч рублей доллар
Конструкция
Компоновка кабриолета «Оспри» близка к типовой схеме грузового самолета — высокоплан с двумя килями. Сборка фюзеляжа В-22 и его обшивка – из углепластика. Бортовая РЛС и штанга для дозаправки в воздухе расположены в носовой части. Кабина пилота имеет пуленепробиваемое остекление. Основным элементом панели В-22 являются четыре цветных многофункциональных монитора.
Грузовой отсек имеет две боковые двери и грузовой люк в хвостовой части.
Вдоль бортов установлены откидные сиденья с амортизацией, под полом — крюки для внешней подвески груза. Плавучесть «Оспри» в случае аварийной посадки обеспечивается спонсонами с топливными баками. Складывающиеся крылья кабриолета отлиты из углепластика, внутри них размещены элементы трансмиссии и дополнительные топливные баки.
Система управления В-22 – электрическая дистанционная, механическая связь с рулевыми поверхностями и мотогондолами полностью отсутствует. Два ТРД АЕ-1107С размещены в роторных мотогондолах, вращение винтов синхронизировано с трансмиссией, состоящей из редукторов, соединенных валами. Поворачиваться гондолами «Оспри» с помощью гидросистемы. Управление двигателями – электронное. В центроплане расположена вспомогательная силовая установка. Касси конвертоплана – трохопорное. Носовая стойка – регулируемая.
Для ночного времени на «Оспри» штатная система оспрокрасного обзора. Встроенного вооружения нет, но на хвостовой рампе В-22 можно установить пулеметную точку. Прошла продажа подфузеляжных пелемётных гондол (с пелемётами калибра 7.62 или 12.7мм).
Особенности конструкции
Силовая установка кабриолета Osprey состоит из 2-х двигателей Rolls-Royce T406. Каждый из них имеет мощность 6150 л с. Двигатели расположены в гондолах крыльев, которые поворачиваются на 98°. 3-лопастные винты совмещены с синхронизирующим валом, проходящим через крыло. Благодаря этому колесу возможна нормальная посадка машины при одном работающем двигателе.
Габариты стоянки конвертоплана уменьшены, благодаря повороту крыла в продольное положение с последующим складыванием винта.
Конструкция самолета относительно легкая благодаря использованию композитных материалов.
Полет управляется с помощью тройной дублирующей электронной системы дистанционного управления. Достаточно управлять устройством Osprey во время движения вертолета. Когда конвертоплан переходит в авиарежим, элементами управления становятся рулевые механизмы и флапероны.
Кабина V-22 Osprey оборудована и остеклена по самым современным стандартам. Навигационно-коммуникационная система сложная, развернутая. Предусмотрен автопилот, с помощью которого можно изменить движение самолета по маршруту на зависание вертолета на расстоянии 15 м от поверхности земли. Герметичность фюзеляжа не предусмотрена, поэтому при достижении высоты более 3000 м люди в самолете должны быть в кислородной маске.
Вооружение
Во-первых, единственным оружием был пулемет калибра 7,65 или 12,5 мм, встроенный в аппарель на корме. В ходе модификации аппарат Osprey получил оборонительный комплекс вооружения, созданный компанией BAE Systems. Этот комплекс включает в себя вращающуюся турель с огнестрельным оружием в нижней части фюзеляжа, телевизионный или инфракрасный датчик и пост управления. Но эта система снизила полезную весовую нагрузку до 360 кг, поэтому ее перестали использовать.
Вопрос оснащения V-22 Osprey вооружением для наступательных действий рассматривается с 2014 года. Наиболее перспективной считается идея использования оружия класса «воздух-земля» с высокой точностью поражения целей, например, реактивных снарядов AGM-176 или AGM-114. Для совмещения конвертоплана с таким вооружением необходима установка в передней части корпуса 2-х пилонов, а также использование устройства лазерной подсветки. Сейчас они испытывают машины с таким оборудованием.
Модификации и боевое применение
Две параллельные версии «Оспри» — MV-22B и CV-22B отличаются друг от друга основным оборудованием. CV-22B имеет дополнительные крылья в крыле, многорежимную РЛС, позволяющую выполнять полеты в режиме «контурирования местности», на ней установлены дополнительные радиостанции для поддержания связи с десантом и тактический терминал.
С 2007 и 2009 годы морские пехотинцы «Оспри» используются для перевозки грузов и солдат в Ираке.
Конвертопланы ВВС в 2008 году в учениях в Мали, а в 2014 году в исследованиях для транспортного спецподразделения по заданию. Периодически V-22 используется в гуманитарных миссиях для доставки помощи в районы бедствий или для эвакуации американских граждан из нестабильных районов.
Технические характеристики и вооружение V-22 Osprey
V-22 Osprey имеет один роторный турбовинтовой двигатель с передаточным механизмом и ротором (винтом) на конце каждого крыла. Для взлета и посадки двигатель устанавливается вертикально, а несущие винты — горизонтально, как у вертолета (вертолетный режим).
Двигатель и несущий винт V-22 Osprey
При полете по маршруту оба двигателя наклоняются вперед на 90 градусов на 12 секунд. В результате V-22 Osprey превращается в двухмоторный турбовинтовой самолет (режим полета самолета). В среднем В-22 более 75 % своего полетного времени выполняет в самолетном режиме. При взлете и посадке с короткой РД приводные устройства наклонены вперед на угол около 45 градусов.
На машине установлены два двигателя Rolls-Royce AE 1107C. Отмечается, что усилия по интеграции двигателя альтернативного типа пока не привели к результатам. Через соединительный вал и связанный с ним передаточный механизм при неисправности одного из двигателей другой способен вращать оба винта. Однако в таком состоянии V-22 «Оспри» зависнуть не может. Отказ одного из двух турбовинтовых двигателей приводит к остановке обоих и аварийной посадке, так как винты не выдерживают ветра.
Кроме того, было выполнено требование заказчика по минимизации места, занимаемого В-22 на борту корабля. Его крылья, двигатели и воздушные винты в сложенном состоянии расположены вдоль продольной оси самолета. Сложная механика двигателей и возможность трансформации стали самыми сложными техническими проблемами, которые пришлось решать при разработке В-22 «Оспри”.
Трансформация В-22 Оспри
В-22 имеет современное остекление и систему управления кабиной, а также обширное навигационное и связное оборудование. В частности, автопилот позволяет перевести полет по маршруту в положение зависания на высоте 15 м. При этом внешнее программирование системы экипажем не требуется.
Органы управления в кабине V-22 Osprey
Контроль вечера через тройную избыточную электродестанционную систему управления полетом (Fly-by-Wire-System). Система считается достаточной для общего механического регулирования лопастей в режиме вертолета. V-22 Osprey управляется в самолетном режиме с помощью флаперонов, рулей направления и высоты.
Фузеляж машины не герметичен. Это означает, что экипаж и пассажиры находятся на высотах выше 10 тысяч футов (более 3 тыс м) должны носить кислородные маски.
Читайте также: Boeing ch-47 Chinook: технические характеристики вертолета
Вооружение V-22 Osprey
Первоначально пулемет (7,65 или 12,5 мм) устанавливался на кормовой аппарели как единственное вооружение самолета. Это решение подверглось критике. После этого часть МВ-22 получила систему вооружения временной защиты (Interim Defense Weapon System, IDWS), разработанную компанией BAE Systems.
Эта дистанционно управляемая система вооружения состоит из вращающейся турели с автоматическим оружием, размещенным под фюзеляжем, одного ТВ/ИК-датчика и станции управления внутри самолета. В частности, с 2009 года система поступила для МВ-22, эксплуатируемых в Афганистане. Однако он ограничивал возможную полезную нагрузку 360 кг и не мог использоваться по всем требованиям. В результате от его использования отказались.
По данным изданий, с 2014 года рассматривается возможность оснащения конвертоплана новым наступательным вооружением. Речь идет не о создании очередной наступательной авиаплощадки, а о повышении пригодности для проведения операций по поддержке сил специального назначения (СпН).
Мысли в первую очередь направлены на высокоточное оружие класса «воздух-земля». Например, ракеты AGM-114 «Хеллфаер» (Hellfire), AGM-176 «Грффин» (Griffin), единую ракету «воздух-земля» или легкие планирующие бомбы (например, GBU-53 B SDBII). Интеграция вооружения такого рода требует установки двух пилонов под передней частью фюзеляжа и установки системы лазерной подсветки цели (L-3 Wescam MX-15). Уже в ноябре 2014 года компании Bell и Boeing провели первые испытания по интеграции такого оружия за свой счет.
Летно-технические характеристики
В-22 «Оспри» продолжает оставаться уникальным в своем классе. Гражданский конвертоплан AW609 еще не прошел сертификацию.
Беспилотные конвертопланы разрабатываются в России, но они еще не вышли из стадии разработки.
| Размах крыла, м | 14 |
| Максимальный взлётный вес, т | 23,8 |
| Крейсерская скорость, км/ч | 446 |
| Перегоночная дальность, км | 3690 |
| Боевой радиус, км | 722 |
| Грузоподъёмность, т | 9 (внутри), 6.8 (на верхней подвеске) |
Несмотря на то, что «Оспри» — очень сложная и высокотехнологичная машина, ее параметры превосходят воображение. Иногда его даже иронически называли гибридом «посредственного самолета с посредственным вертолетом», что никак не оправдывает его стоимость.
Однако в последние годы V-22 заинтересовались в нескольких странах, и Япония уже сделала заказ (напомним, что в свое время именно японцы возражали против размещения Ospri). Да и разрабатываемые российские конвертопланы говорят о неперспективности идеи.
Конструкторам В-22 «Оспри» удалось проделать сложную работу.
От них требовалось не только запустить в серию самолет, аналогичный которому они раньше не строили (до этого были только опытные конвертопланы), но и заранее ликвидировать все неизбежные «детские болезни» конструкции. В результате удалось накопить значительный опыт, и «Оспри» доказал, что кабриолеты будущего вполне реальны.
Боевые возможности
Подобно средним и тяжелым транспортным вертолетам, V-22 Osprey также способствует решению следующих задач оперативно-тактического воздушного транспорта:
- логистический воздушный транспорт (переброска и переброска сил);
- воздушная мобильность сухопутных войск;
- авиаперевозка раненых (MedEvac);
- спасательно-восстановительные работы личного восстановления (Восстановление личное, Personnel Recovery, PR), в том числе поисково-спасательные работы в боевой обстановке (Combat Search and Rescue, CSAR);
- операции по военной эвакуации (MilEvacOp);
- сила тактического обеспечения СпН (SOF Air).
По словам специалистов, требования таковы: летать быстрее, выше и дальше вертолета — V-22 «Оспри» выполняет без вопросов. Его максимальная и крейсерская скорости (около 180 км/ч, 100 узлов) выше соответствующих значений для более тяжелых вертолетов: моделей СН-47Ф или СН-53К, фирм «Боинг» и «Сикорский» (Sikorsky), соответственно. Практический потолок незначительно выше 6 тысяч м (20 000 футов).
Поскольку V-22 Osprey работает на маршруте в самолетном режиме, дальность полета без дозаправки в воздухе или внутренних дополнительных баков достигает для MV-22 Osprey 1627 км. Это значительно выше возможностей вертолетов. Аналогичный параметр вертолета повышенной дальности CH-47F ER (Extended Range) достигает 998 км.
При дозаправке в воздухе конвертоплан продемонстрировал на тренировках и в ходе боевых действий способность преодолевать расстояния, которые никогда не преодолел бы ни один вертолет. Во-первых, из-за значительно большей потребности во времени в связи с меньшей скоростью полета. Во-вторых, по технико-логистической базе.
Внешняя подвеска V-22 Osprey
С учетом наибольшей полезной нагрузки (9070 кг в грузовой кабине и 6800 кг на внешней подвеске) V-22 Osprey рассматривается западными военно-техническими специалистами как усовершенствование серии вертолетов, ранее использовавшихся в аналогичном диапазоне задания. Однако их использование в целях наблюдения за пиковыми значениями недопустимо. CH-53K используется в этом случае как стандарт. Аналогичные оценки относятся и к объему грузового отсека конвертоплана.
По показателям скорости, дальности и грузоподъемности V-22 Osprey, по мнению экспертов, особенно подходит для тактической поддержки сил СпН, операций по эвакуации, эвакуации личного состава, CSAR и MedEvac. Его полезной нагрузки в основном достаточно для перевозки необходимого личного состава и материалов для пехотных операций.
Эвакуация пострадавших от стихийного бедствия
Дальность полета В-22 гарантирует доступ к удаленным местам боевых действий, обеспечивает возможность быстрой группировки сил, находящихся в удаленных друг от друга местах. Его скорость поддерживает внезапность и инициативу, повышает возможность длительных автономных действий. Самолет-конвертер «сжимает» время и пространство операций и позволяет выполнять ответственные процессы в установленные сроки (например, используя так называемый «золотой час» в воздушных медико-эвакуационных работах).
Модификации вертолета
На сегодняшний день выпущено около 350 машин В-22 «Оспри», разных модификаций. Существуют следующие вариации конвертоплана:
- CV-22 — базовая модель для ВВС США;
- MV-22 — модель для морской пехоты США;
- CMV-22 — транспортник для ВМС США;
- HV-22 — поисково-спасательная модель для ЗИС;
- СВ-22 — противолодочная модель для ВМС;
- ЭВ-22 — конвертоплан с системой навигации и радиолокации для ВМФ Бреклистаний.
Описание конструкции
V-22 Osprey — первый в мире конвертируемый самолет, запущенный в серийное производство. Этот самолет имеет два двигателя, способных менять вектор тяги с горизонтального на вертикальный. По классификации американской авиационной классификации «Оспри» — самолёт вертикального взлёта и посадки.
Кабриолеты могут взлетать и садиться вертикально (как вертолеты), но в то же время они способны к длительному горизонтальному полету с большой скоростью (как самолеты).
«Оспри» построен по нормальной аэродинамической схеме, это высоколетящий самолет с двумя газотурбинными двигателями (ГТД) и двухкилевым хвостовым оперением. В конструкции планера активно используются композиционные материалы (около 40%), что позволило разработчикам значительно уменьшить массу самолета (почти тонну) и снизить его стоимость. Клинки винтовки «Оспрея» также изготовлены из композиционных материалов».
Все модификации самолета-конвертера имеют один план, отличаются только объемом топливных баков, составом радиоэлектронного оборудования и вооружения.
Фузеляжоплана конвертна – полумонококового типа, с рекгантным сечением. Боковые обтекатели фюзеляжа используются для уборки основных стоек шасси, размещения дополнительных топливных баков и некоторых систем оборудования конвертоплана. В передней части фюзеляжа находится кабина пилота, в которой установлены бронированные катапультные кресла. Каждый из них способен защитить человека от поражения 12,7-мм пулей. Экипаж «Оспреи» состоит из трех-четырех человек.
Большую часть фузеляжа конвертоплана очень грузопассажирский осек, с правой стороны машины находится двухсекционная дверь, оборудованная лестницей.
Крыло кессонного типа конвертируемое с двумя лонжеронами, оно имеет малый угол обратной стреловидности и практически полностью выполнено из композиционных материалов. Механизация крыла конвертоплана состоит из четырех элементов.
Крыло расположено на круглой опоре, что позволяет его поворачивать и размещать вдоль фюзеляжа для уменьшения габаритов ЛА.
Силовая установка кабриолета состоит из двух двигателей Rolls-Royce AE 1107C, расположенных в поворотных гондолах на концах крыла. Двигатели связаны друг с другом через крыло, что позволяет в случае отказа одного из них выполнить управляемый спуск.
Каждый двигатель имеет модульную конструкцию, оснащен цифровой системой управления FADEC, что значительно повышает надежность его работы. Кроме того, силовая установка «Оспрея» имеет систему охлаждения выхлопных газов, а наиболее горячие части двигателей экранированы. Это снижает заметность самолета в ИК-диапазоне.
В каждой мотогондоле по две коробки передач: одна передает мощность двигателя на воздушный винт, а вторая приводит в движение синхронизирующий вал, проходящий через диаметральную плоскость «Оспрея». Винты имеют три трапециевидные лопасти, в их шарнирах используются эластомерные подшипники. Поворот гондол производится с помощью гидравлического привода.
Переход от вертикального полета к горизонтальному занимает примерно 12 секунд. При вертикальном полете управление происходит за счет изменения шага винта и тяги двигателя. После достижения аппаратом скорости 180-200 км/ч подъемная сила уже обеспечивается аэродинамическими поверхностями, и гондолы переводятся в горизонтальное положение.
«Оспри» имеет двухкилевое вертикальное оперение, практически полностью изготовленное из композитных материалов. Его площадь составляет 12,45 кв метр.
Шасси конвертоплана трехопорное, убирающееся. Носовая стойка убирается обратно в специальный отсек фюзеляжа, боковые стойки во время полета размещаются в спонсонах корпуса.
Топливная система самолета состоит из нескольких групп топливных баков, которые расположены в консолях крыла и спонсонах фюзеляжа. Дополнительные лотки можно разместить в грузовой кабине. Следует отметить, что вместимость танков «спецназовской» модификации «Оспрея» намного больше, чем у варианта LA, разработанного для морской пехоты. Все топильные емкости защищены, что программируется от течки от тепла при падании 12,7-мм еды или переднии с высоты 20 метров. Также «Оспрея» имеет систему прокачки топливных баков инертным газом.
На «Оспрее» система подачи топлива достаточно сложная: двигатели потребляют его из отработанных баков, в которые оно закачивается из основных баков (причем в строгой последовательности). Все процессы подачи топлива автоматизированы. Кабриолет можно заправлять топливом и в полете: заправочная установка расположена в носовой части фюзеляжа.
В состав бортового радиоэлектронного оборудования «Оспрея» входят инерциально-навигационная система, радиокомпас, высотомер, радиосистема посадки самолета. В кабине пилота расположены четыре многофункциональных дисплея и экран, на который выводится общая информация: карты, видео, различные изображения.
Управление летательными парапатом продукты с частью ЕДСУ и гидравлический систем.
При проектировании и дальнейших работах по совершенствованию «Оспреи» большое внимание уделялось обеспечению безопасности экипажа и пассажиров при авариях или боевых повреждениях конвертоплана. Все важные системы машины разделены и, возможно, дублированы. Пассажиры и члены экипажа имеют бронированные сиденья. Лопасти шнека изготовлены из особо прочных композиционных материалов.
Коробки передач и двигатели максимально удалены от пилотов и десантников. Шасси конвертоплана полностью поглощает силу удара при столкновении с землей на скорости 30 км/ч, усилена конструкция кабины пилота. В случае приземления фюзеляж сохраняет плавучесть в течение 10 минут, чего достаточно для эвакуации пилотов и пассажиров.
