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如芒在背

2012-12-29 00:00:00溫杰
航空世界 2012年10期

“魚鷹”的入駐,給日本政軍界高層帶來不少麻煩,防衛大臣森本敏和日本自衛隊統合幕僚長巖崎茂等軍政高官甚至先后訪問美國,力圖通過對話和親身體驗,妥善處理好由此引發的一系列國內輿論問題。而為了降低日本方面的擔憂,美國方面也公開強調,將采取一些限制措施,保證MV-22飛機在人口密集區安全飛行。

“魚鷹”部署來龍去脈

“魚鷹”進駐沖繩的最初設想是在1996年首次提出的。當時,日美特別委員會在關于普天間機場搬遷問題的最終報告草案中曾明確提出要把MV-22飛機配備在普天間機場,但由于當時日本政府的反對,最終未能成為現實。

然而,隨著“魚鷹”正式投入使用,美國海軍陸戰隊重新定義了兩棲作戰的規則。為此,駐日美軍決定用MV-22飛機替代目前部署在普天間基地的CH-46中型運輸直升機。2011年6月9日,美國國防部首次宣布,將于2012年開始在普天間基地部署“魚鷹”。與此同時,美國海軍陸戰隊也計劃在2012年10月和2013年10月分別在普天間機場部署兩個MV-22中隊。

美國海軍陸戰隊公開的報告書中表明,未來將在沖繩、本州、四國、九州等6條路線進行“魚鷹”的飛行訓練,各路線分別以綠色、橙色來命名,共進行330次飛行訓練。顯而易見,“魚鷹”的身影未來將遍及日本上空。

在“魚鷹”的飛行訓練計劃中,包括低空飛行和夜間飛行,雖然美方一直辯稱飛行噪聲并不大,但無論如何,對于普天間機場周圍的居民來說,這些軍機不分晝夜起降,勢必會嚴重影響到他們的日常生活。而沖繩縣政府出于對安全隱患的擔憂,自始自終強烈反對在當地部署“魚鷹”。

沖繩縣政府的擔憂不無道理。的確,該機在研制過程中頻繁發生了墜毀事故,在1991年到2000年的飛行試驗或作戰訓練期間,該機曾多次發生事故,累計導致30人死亡,其中包括26名海軍陸戰隊員。為此,美國《時代》周刊網站曾經以《飛翔的羞恥》為題,獨家披露了“魚鷹”研制與發展過程中鮮為人知的一些內幕,并引用多名當事人的觀點,指出MV-22飛機并不適合作戰使用。

傾轉旋翼技術特點

“魚鷹”是世界上唯一投入批量生產的傾轉旋翼飛機。它不僅可以像直升機一樣垂直起降和空中懸停,而且還具有固定翼飛機速度快和航程遠的特點,這都與貝爾直升機公司早期研究和發展的傾轉旋翼技術密不可分。

傾轉旋翼飛機在飛行中主要是通過可以偏轉的旋翼來改變飛行狀態:垂直起飛時,發動機艙處于垂直狀態,旋翼產生垂直升力;水平前飛時,發動機艙處于水平狀態,旋翼產生向前的拉力。正是由于旋翼具有兩種不同的功用,因而,美國也將其稱之為槳旋翼。

MV-22飛機的機翼兩端分別安裝有可以傾轉的發動機短艙,短艙內裝有T406-AD-400渦輪軸發動機。每臺發動機通過耦合器和螺旋槳減速器分別驅動各自的旋翼裝置工作。為了避免一臺發動機意外停車造成一側旋翼停止工作,螺旋槳減速器通過橫軸系統聯接,從而保證兩副槳旋翼轉速同步,并允許一臺發動機失效時,可由另一臺發動機驅動兩副槳旋翼轉動。

T406-AD-400發動機具有功重比大、功率增長潛力大的優點,海平面最大功率為4586千瓦,在1200米高度時最大連續功率4391千瓦。兩套全權限數字式電子控制系統與MV-22飛機的控制系統聯結為一體,可確保發動機的工作狀態與飛機相適應。

每臺發動機的進氣口前都裝有空氣粒子分離器和防冰系統,可以避免外來物損壞發動機部件,后部還裝有紅外輻射抑制器,能有效降低尾噴管的紅外輻射。發動機進口導流葉片和壓氣機的前5級整流葉片均可調節,以適應“魚鷹”在以直升機模式飛行時進口空氣流量小的情況,保證發動機穩定工作。

由于MV-22飛機在飛行中可以根據需要隨時改變到固定翼飛機模式或直升機模式,因此動力裝置的控制與操縱就成為正常使用的關鍵。在座艙左側有一個推力控制桿,在不同飛行狀態下,其作用也有所不同:在飛行員選擇固定翼飛機模式時,它主要用來控制槳距,以便改變功率;在飛行員選擇直升機模式時,它直接控制發動機功率。

推力控制桿上有一個傾轉角控制按鈕,用于改變發動機艙的轉動角度,傳動系統僅需20秒鐘就能夠完成從直升機模式到固定翼飛機模式的轉換。發動機艙的傾轉過程是通過三余度液壓系統來實現的。考慮到傳動系統出現故障的情況,專門設計的應急裝置能夠自動將兩個旋翼調整到直升機模式下工作,以保證飛機安全著地。

總體設計獨具特色

在應用傾轉旋翼技術的基礎上,MV-22飛機在布局、結構和槳旋翼的設計上兼具了渦槳飛機和直升機的特點,在起飛、著陸、飛行速度和續航距離等方面既具有直升機的靈活性,又具有固定翼飛機的速度,飛行包線相當于H-60直升機和C-130運輸機的總和。

從外觀上看,MV-22飛機與一般的渦槳飛機比較相似。它的機身后部下方有艙門,便于人員進出和貨物裝卸。平直上單翼略向前掠,使槳葉與機翼之間有一個較大的間隙,在出現陣風或機動飛行情況下,可以避免因機翼彎曲而碰撞到槳葉。機翼主要由復合材料制成,翼展14.02米,后緣有兩段式襟副翼。尾翼采用懸臂式結構,水平尾翼的后部有升降舵,兩端裝有后掠式垂尾,垂尾后上部有方向舵。

MV-22飛機在以固定翼飛機模式飛行時,巡航速度高達510~580千米/小時,是一般直升機巡航速度的近兩倍。從美國東海岸出發,該機大約只需要15小時即可飛到位于韓國的美軍基地,只需14小時即可飛到歐洲大陸。

從構型上看,MV-22飛機的機翼內部分別裝有13個耐墜毀自密封加壓油箱,因此具有機內燃油充足的特點。它可以攜帶6200千克燃油,大大增加了航程,在攜帶6000千克載荷的情況下,不間斷飛行距離達3200千米。在轉場部署時,主機艙內還可以加裝兩個容量為7325千克的輔助油箱,使最大轉場航程可達3892千米。相比之下,現役直升機則要遜色得多。由于MV-22飛機在前機身右側裝有空中受油裝置,因此通過空中加油,它能夠從美國本土直飛歐洲,從而具備了“全球部署”能力。

槳旋翼的平面形狀為梯形。與一般直升機的槳葉相比,它的扭度增大了3倍,達到45%,有利于增大氣動載荷,提高“魚鷹”前飛和懸停時的效率。在正常起飛重量時,該機的滑跑距離在150米內,而在空重情況下,它只需滑跑60米就可以起飛;執行任務時,該機的懸停高度一般在910~1220米左右,并可以低空高速飛行。

為了滿足在艦船上停放的要求,MV-22飛機采用了可折疊旋翼和旋轉式機翼,通過一套比較復雜的自動機構來減小自身的停放體積,整個過程只需要90秒鐘就可完成。該機在艦船甲板上停放時,槳旋翼可以沿著一個方向折疊,然后將發動機短艙轉到水平位置,通過液壓作動筒一次完成開鎖、轉動,將整個機翼轉動90度,與機身平行,從而將發動機短艙置于機身上方。這時,MV-22飛機的體積與現役的CH-53直升機停放狀態的體積基本相當。

作戰使用毀譽參半

目前,“魚鷹”有突擊運輸型(MV-22)和特種作戰型(CV-22)先后投入使用。美國海軍陸戰隊的MV-22飛機用以替代目前使用的CH-46、CH-53等直升機,承擔搶灘、支援運輸等任務,作戰部署時能運載24名士兵或3760千克裝備。為適應夜間突擊作戰,座艙內專門為飛行員加裝了夜視鏡。美國空軍特種作戰部隊的CV-22飛機在機頭左側專門安裝了AN/APQ-174地形回避/地形跟蹤多功能雷達。在缺乏目視條件下,沿著地面進行超低空飛行,秘密地深入敵方腹地而不被發現。

2007年9月,美國海軍陸戰隊開始首次作戰部署MV-22飛機。據稱,第263傾轉旋翼飛機中隊在伊拉克安巴爾省的作戰中表現十分出色。時隔3年多,MV-22飛機在利比亞戰爭中成功地完成了一次飛行員救援任務。

2011年3月21日,美國空軍參加“奧德賽黎明”作戰行動的一架F-15E“攻擊鷹”戰斗轟炸機在一次對地攻擊任務飛行中,由于設備故障墜毀在利比亞東北部,兩名飛行員都成功彈射逃生。此后不到30分鐘,美國海軍陸戰隊從美國海軍部署在地中海的“奇爾沙治”號兩棲攻擊艦上出動2架MV-22飛機、2架CH-53突擊運輸直升機和2架AV-8B攻擊機和,成功救回了一名F-15E戰斗機駕駛員。從救援編隊起飛到返回“奇爾沙治”號,整個救援過程持續了大約90分鐘。

在實戰部署期間,“魚鷹”盡管表現出色,但仍爭議不斷,特別是近年來接二連三地出現了墜毀事故,令美國國防部頭疼不已。

2010年4月8日,美國空軍第8特種作戰中隊的一架CV-22飛機在著陸過程中墜毀于阿富汗南部,導致飛行員等4人死亡和多名士兵受傷。這是“魚鷹”投入作戰后首次墜毀,自然引起了美國國防部的高度關注。由于擔心機上的情報外泄,事故善后部隊炸毀了殘骸,致使錄音設備和記錄各項數據的“黑匣子”沒能保留下來。

今年以來,“魚鷹”又先后發生了兩起墜機事故。4月11日,美國海軍陸戰隊一架MV-22飛機在摩洛哥參加“非洲雄獅”聯合演習時墜毀,導致4名美國士兵傷亡。無獨有偶,6月13日晚,美國空軍的一架CV-22飛機在佛羅里達州埃格林空軍基地訓練時墜毀,造成5名機組人員受傷。目前,美國國防部堅持認為這些事故都是 “人為因素”造成的,在最近正式公布的摩洛哥墜機事故最終報告中,他們將MV-22飛機墜毀的原因歸咎為飛行員多次操作失誤。

技術頑疾難以根除

無論是CV-22飛機在阿富汗墜毀,還是近期MV-22、CV-22接連出現事故,其中一個重要的細節是,事故的發生都是在槳旋翼工作狀態轉換過程中出現的,由此不得不讓人聯想起“魚鷹”在12年前的作戰評估階段曾經發生過的機毀人亡事故,一切似乎暗示著傾轉旋翼技術依然存在著致命的頑疾。

2000年4月8日傍晚,美國海軍陸戰隊的一架MV-22飛機即將結束訓練任務,試圖降落在亞利桑那州的艾弗拉機場時,突然墜毀,機上15名海軍陸戰隊隊員和4名機組成員全部遇難。當時,鑒于墜毀原因不明,美國國防部下令暫時停飛其余4架MV-22飛機,直至查明具體原因為止。

經過近一個月的取證和分析,美國海軍陸戰隊在同年5月對外公布此次墜毀故事的初步調查結果。調查人員排除了機械故障和軟件錯誤造成飛機墜毀的可能性,認為事故可能是由“動力沉降”現象所引起的。

作為一種空氣動力現象,“動力沉降”一般是由于直升機陷入自身旋翼系統引起的下洗流的結果,其發生條件是由于迅速降低的飛行速度和近乎垂直的降落過程綜合作用的結果。如果飛機速度下降得過快,空氣向上流動達到一定程度后,就會大大超過槳葉旋轉產生的氣流向下流動的作用,這時,飛機就可能下沉而無法控制。

對于“動力沉降”現象發生的原因可歸結為兩個尚存爭論的方面。

一是大氣湍流所致。MV-22飛機在大約76米的高度轉換到直升機模式時,右側旋翼下部位置突然遇到了大氣湍流。湍流上升時,右側旋翼產生的升力迅速減小,直至最終失去升力,從而導致飛機失去平衡而過度傾斜,陷入無法擺脫的降落過程。二是氣動失速引起。MV-22飛機開始失速和墜毀前,飛行員操縱飛機向右傾斜轉彎大約15度,如果將高速下降與傾斜轉彎綜合考慮的話,流過旋翼槳葉的空氣流量受到限制,槳葉失去了應產生的升力,導致飛機失速而出現“動力沉降”現象。

通常情況下,MV-22飛機的降落速度限制在224米/分,根據“黑匣子”記錄的有關數據,該機在墜毀前的下降速度達到305米/分。調查初期,五角大樓一度稱是由于“人為因素”造成了飛機失控,他們認為當時飛行員駕駛MV-22飛機超出了“極限參數”飛行,但沒有證據表明飛行員的操縱過于魯莽。

防衛大臣以身試乘

盡管美國軍方一再表示“魚鷹”本身不存在任何問題,但是今年以來發生的兩起墜機事故在日本國內還是引起了軒然大波。7月25日,山口縣知事二井關成和巖國市市長福田良彥表示,“魚鷹”在安全性還沒有得到確認的情況下,就被強行運入巖國基地,將向防衛大臣森本敏和外相玄葉光一郎提出抗議,表示這一行為損害了地方和中央政府之間的信賴關系,也很可能對日美安保體制造成影響。

次日,野田佳彥首相為了求得地方政府理解,要求“美方確認該機的安全性,并提供此前墜機事故的調查結果”,同時立即派遣一支由日本航空事故專家組成的調查組赴美,獨立分析美方出具的事故調查結果。面對國內民眾的憤怒情緒,野田首相又施展緩兵之計,多次勸說日本地方政府予以理解。針對日本民眾質疑“魚鷹”安全性的問題,森本敏考慮在MV-22飛機正式啟用之前,將親自試乘“魚鷹”,以安撫民心。

8月3日,森本敏首次出訪美國,與美國國防部長帕內塔進行了會晤,雙方就美國亞太軍事戰略調整背景下的駐日美軍整編計劃、深化美日同盟等問題交換意見。在會談時,森本敏表明了日本國內對“魚鷹”安全性的強烈擔憂,并要求美方盡早查明事故原因并確保安全性。

會晤后,帕內塔與森本敏舉行了一個聯合記者招待會,表示美國海軍陸戰隊將按時交付MV-22飛機,但是這些“魚鷹”在短期內將不會升空。帕內塔說,在最近兩次飛行事故的完整報告提交給日本政府并重新確認飛行使用安全之前,“魚鷹”將不會在日本飛行。美國國防部期望在8月底向日本政府提交這些信息。

在記者招待會后,帕內塔和森本敏專門登上一架“魚鷹”飛機,從五角大樓飛往位于弗吉尼亞州的美國海軍陸戰隊昆蒂科基地,親身體驗了這種新型運輸機的各種性能。在飛行途中,MV-22飛機切換了旋翼和固定翼兩種飛行模式。

在昆蒂科基地,森本敏還現場觀看了CH-46中型運輸直升機和“魚鷹”同時起飛,親身感受了兩者的噪聲,在返回華盛頓后對記者說“未留下噪聲嚴重的印象”。他還表示,“魚鷹”可垂直起降從而縮短低空飛行的距離,就整體而言應該不會對市區造成大的影響。同時,森本敏強調“飛行比想象的要穩定,完全不覺得有何不適”,刻意向日本民眾傳遞出可以信賴MV-22飛機安全性的信息。

然而,森本敏的作秀姿態并未得到日本民眾的認可。接下來,“魚鷹”即將面臨來自日本民眾的抗議“風暴”。8月8日,沖繩縣縣民大會執行委員會宣布,將于9月9日在宜野灣市海濱公園舉行的全縣大游行。為配合沖繩縣的縣民抗議活動,日本東京市民團體在8月28日宣布,屆時將召集上萬人包圍國會,向日本政府施加壓力。次日,沖繩縣宜野灣市市長佐喜真淳在與森本敏會談時重申,強烈反對美國在沖繩部署MV-22飛機。

看來,“魚鷹”飛往普天間基地之路并不會一帆風順。

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