V-22: interesante, pero en algunos lugares ilógico
¿Es fácil volar un rotor basculante Osprey V-22? Creo que muchos estarían interesados en cómo tal cosa generalmente permanece en el aire. ¿Pero cómo averiguarlo? Es poco probable que el Cuerpo de Marines de los EE. UU. Sea tan amable de permitir que pilotos extranjeros de países hostiles manejen esta máquina.
Sin embargo, hay alguna oportunidad de mirar este milagro de la tecnología a través de los ojos del piloto. Logré encontrar un trabajo interesante de Scott Trail, defendido en la Universidad de Tennessee en mayo de 2006, en el que examinó las características del pilotaje del V-22 en instrumentación (condiciones meteorológicas del instrumento, IMC), es decir, en condiciones de mal tiempo. Este trabajo fue escrito sobre la base de una serie de vuelos de prueba y se propuso determinar qué configuración es la más adecuada para dichos vuelos y qué tan fácil es volar un rotor basculante.
Esto, por supuesto, es un informe de prueba no oficial, pero nos conviene. Principalmente el artículo seguirá este informe.
Un poco sobre tiltrotor
La característica principal del convertiplano es que sus motores están ubicados en dos góndolas rotatorias instaladas en los extremos de las alas. Pueden cambiar su posición en el rango de 0 a 96,3 grados (es decir, 6,3 grados hacia atrás desde la posición vertical). La inclinación de la góndola tiene tres modos: aproximadamente 0 grados - avión, de 1 a 74 grados - modo de transición y de 74 a 96 grados - modo de despegue y aterrizaje vertical.
Además, el tiltrotor tiene un volante de dos quillas, flaperones (aletas de alerones) en las alas, que pueden funcionar tanto como aletas como alerones. Las hélices se pueden inclinar en el modo de despegue y aterrizaje vertical, y en este modo el vuelo está controlado por la inclinación de las hélices y la diferencia en el paso de la hélice (cuando se mueve a la posición de la góndola 61 grados, el paso de la hélice se limita al 10% de lo normal y disminuye gradualmente a cero en el modo avión; la diferencia de tono se desactiva a velocidades superiores a 61 nudos o cuando la posición de las góndolas es inferior a 80 grados); pero también en modo de transición, el control se lleva a cabo simultáneamente por la diferencia en la inclinación de los tornillos, flaperones y timones. Los tornillos tienen un ajuste del ángulo de instalación, inclinación y plano de rotación. En el modo de vuelo vertical, se utiliza un sorteo de la hélice (reducido a cero cuando las góndolas del motor están en el rango de 80 a 75 grados) y la diferencia de inclinación de las hélices (máximo a las góndolas del motor es de 60 grados y a una velocidad de 40 a 60 nudos se reduce a cero).
El tiltrotor puede aterrizar no solo verticalmente, sino también con kilometraje, como un avión. Al mismo tiempo, el ángulo mínimo de inclinación de las góndolas debe ser de 75 grados, el chasis se libera a una velocidad de 140 nudos y la velocidad máxima de aterrizaje es de 100 nudos.
Los controles del rotor basculante son generalmente similares a los del helicóptero y el avión: el mango que controla el cabeceo y el balanceo, los pedales de rotación (a diferencia del helicóptero, controlan la rotación de los timones), el mango de empuje del motor debajo de la mano izquierda. La posición de las góndolas se controla mediante una rueda montada en el mango de tracción debajo del pulgar de la mano izquierda. Esto es exactamente lo que no está en el avión o en el helicóptero.
El tiltrotor tiene un sistema de control automático que apoya constantemente la estabilización del tiltrotor en posición de vuelo.
Manejabilidad bajo diferentes modos
¿Cómo se comporta en diferentes modos de vuelo?
Modo avión, posición de la góndola 0 grados, velocidad 200 nudos: control como en un avión, la velocidad se mantiene en el rango de 2 nudos, rumbo dentro de 3 grados, altitud dentro de 30 pies.
Modo de transición, posición de la góndola 30 grados, velocidad de 150 nudos: el control es el mismo que en el modo avión, pero Trail notó una vibración tangible y subió unos 30 pies en las curvas.
Modo de transición, posición de las góndolas 45 grados, velocidad 130 nudos: la vibración aumentó, pero no afectó el control; Por otro lado, el tiltrotor se volvió menos predecible, la velocidad varió entre menos de 2 y más de 4 nudos de la deseada, y la altura varió desde una disminución de 20 y una elevación de 60 pies.
Modo de transición, posición de las góndolas del motor 61 grados, velocidad 110 nudos: el rotor basculante está bien controlado, la velocidad está a menos de 2 nudos y más de 2 nudos del deseado, la altitud fluctúa a menos de 20 pies del deseado. Pero Trail notó una fuerte vibración.
Modo helicóptero, posición de la góndola 75 grados, velocidad 80 nudos: el rotor basculante es más controlable y más sensible, se desvía menos de los parámetros de vuelo deseados (velocidad dentro de 2 nudos, rumbo dentro de 2 grados, altitud dentro de 10 pies), pero este modo ocurre fuerte deslizamiento
Hay otras características interesantes de pilotaje. Resultó que el tiltrotor es el más rápido en ganar altitud y disminuye cuando la posición de la góndola es de 45 grados: al subir - 200-240 pies por minuto, con una disminución de 200 a 400 pies por minuto. Pero es difícil pilotar un rotor basculante, se requiere más experiencia que con otros modos de vuelo. El V-22 puede ganar altitud y disminuir aún más rápido, a 1000 pies por minuto, y el piloto requiere la ayuda de un comandante.
La conclusión general de Trail es esta. La mayoría de las maniobras no requieren intervención del piloto o requieren una intervención mínima (HQR 2-3). Sin embargo, cuando el ángulo de las góndolas del motor es de 45 grados, así como cuando se combinan cambios en el ángulo de las góndolas del motor y las maniobras, el control se vuelve más complicado y las maniobras requieren una intervención del piloto promedio o significativa (HQR 4-5).
Características del enfoque
Durante las pruebas, se resolvieron varios modos de vuelo más para los instrumentos, en particular, la aproximación de aproximación y la aproximación fallida con la pérdida de un motor (en los experimentos se simuló por límite de empuje al 60% del máximo).
La aproximación desde el modo avión está asociada con algunas dificultades para el piloto, que debe controlar la altitud, el rumbo, la velocidad y el ángulo de las góndolas del motor y responder a los cambios en el momento en que cambia la posición de las góndolas del motor, especialmente cuando el ángulo cambia a 30 grados. Con un ángulo de la góndola del motor de 30 grados y una velocidad de 150 nudos, el chasis aún no se puede soltar, por lo que el piloto necesita elevar rápidamente las góndolas en un ángulo de 75 grados y reducir la velocidad a 100 nudos. En este momento, se produce un deslizamiento y debe mantener el plano de inclinación en curso, así como compensar la elevación de la máquina que se produce en las góndolas del motor de 30 a 45 grados. Después de cambiar al modo helicóptero, el piloto necesita levantar la nariz y aumentar la tracción al máximo para reducir la velocidad de descenso.
Al acercarse, el piloto puede transferir las góndolas del motor a la posición de 61 grados a una velocidad de 110 nudos, mientras que el motor de inclinación gana de 50 a 80 pies de altura y una velocidad de 10 nudos es más deseable. También hay vibración lateral que distrae al piloto. Sin embargo, en esta configuración, el tiltrotor es más fácil de controlar, más estable y mantiene la velocidad dentro de 2-3 nudos del deseado. La velocidad de descenso está bien controlada por la tracción. A partir de esta configuración, es más fácil cambiar a una configuración de aterrizaje, para lo cual es suficiente soltar 10 nudos y elevar las góndolas del motor en 14 grados.
También puede mover las góndolas del motor a 75 grados durante el vuelo y comenzar la aproximación a una velocidad de 80 nudos. Al mismo tiempo, el tiltrotor puede desviarse espontáneamente del curso en 1-2 grados, lo que debe compensarse. Esta configuración permite un aterrizaje más preciso y un punto de toma de contacto.
En el caso de un enfoque fallido con la pérdida de un motor, el piloto debe poner inmediatamente las góndolas del motor a 0 grados (se resolvieron las posiciones iniciales de las góndolas del motor a 30 y 45 grados), en cuyo caso el rotor basculante pierde 200 pies de altura. La elevación solo es posible cuando se cambia al modo avión. Con la configuración inicial de las góndolas de 61 grados, la transición al modo avión con un enfoque fallido se vuelve muy difícil, ya que el tiltrotor se vuelve sensible a los cambios en el ángulo de las góndolas. El piloto debe mover las góndolas con mucho cuidado para no acelerar el descenso, y esta maniobra requiere una distancia de al menos 8 millas; Durante la maniobra, el auto pierde 250 pies de altura.
Ventajas y desventajas
Por lo que se puede juzgar por la descripción del control del motor de inclinación, la dificultad principal es que el piloto no solo necesita poder volar en un avión y en un helicóptero, en palabras simples, sino también cambiar de un modo piloto a otro de manera oportuna cuando la posición de las góndolas cambia, y También haga más esfuerzos al pilotar en condiciones transitorias, especialmente cuando el ángulo de la góndola del motor es de 75 grados, cuando el tiltrotor se vuelve tenso y adquiere una tendencia a deslizarse.
En algunos lugares, el tiltrotor es ilógico en el manejo. En su mayor parte, los pilotos lo vuelan en modo avión, pero el hecho es que al acercarse y hacer la transición a la configuración del helicóptero, debe dar empuje completo, mientras que el avión al acercarse necesita recoger empuje, para los pilotos requiere algo de habilidad y hábito.
Cada máquina tiene sus propias ventajas y desventajas. Las desventajas de un rotor basculante incluyen el hecho de que casi no tiene autorrotación en modo helicóptero (lo es, pero es malo: la velocidad de autorrotación es de 5000 pies por minuto), lo que facilita significativamente el pilotaje de helicópteros. Sin embargo, el tiltrotor tiene alas con su capacidad de elevación y planificación (calidad aerodinámica - 4,5, con una velocidad de descenso de 3500 pies por minuto a una velocidad de 170 nudos), en combinación con diferentes ángulos de la posición de las góndolas, esto puede producir efectos interesantes como simultáneo subir y acelerar cuando la posición de las góndolas a 45 grados. Un piloto experimentado puede variar los modos de vuelo utilizando un cambio en el ángulo de inclinación de las góndolas (máximo 8 grados por segundo, es decir, un giro completo de 0 a 96 grados lleva 12 segundos). Por ejemplo, la transferencia de góndolas de 30 a 45 grados se produce casi instantáneamente, en poco más de un segundo, y este modo le permite ganar bruscamente altitud y velocidad, que se pueden usar, por ejemplo, al evadir el bombardeo desde el suelo.
En general, para un piloto experimentado, esta es una muy buena máquina con características adicionales que faltan tanto en el avión como en el helicóptero. Pero para un principiante, este es un automóvil difícil. Pilotando este milagro de la tecnología, por supuesto, puedes aprender. Sin embargo, esto requiere un entrenamiento más prolongado (de acuerdo con el plan de estudios del Cuerpo de Marines de los EE. UU., Se dan 180 días para el entrenamiento del piloto), y el vuelo requiere más atención del piloto.
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