V-22: интересный, но местами алогичный

V-22: интересный, но местами алогичный
Конвертоплан в полете. Угол мотогондол 75 градусов (на глазок)

Легко ли летать на конвертоплане V-22 Osprey? Думаю, многим было бы интересно, как такая штука вообще держится в воздухе. Но как узнать? Вряд ли Корпус морской пехоты США будет столь любезен, чтобы допустить к ручке этой машины иностранных пилотов из недружественных стран.

Тем не менее, некоторая возможность взглянуть на это чудо техники глазами пилота есть. Мне удалось найти интересную работу Скотта Трейла, защищенную в Университете Теннесси в мае 2006 года, в которой он рассматривал особенности пилотирования V-22 по приборам (instrument meteorological conditions, IMC), то есть в плохих метеоусловиях. Эта работа была написана на основе ряда испытательных полетов и ставила перед собой задачи определить, какая конфигурация лучше подходит для таких полетов и насколько легко конвертоплан пилотировать.

Это, конечно, неофициальный отчет об испытаниях, но нам и такое годится. В основном статья будет следовать этому отчету.

Немного о конвертоплане

Главная особенность конвертоплана состоит в том, что его двигатели расположены в двух поворотных мотогондолах, установленных по концам крыльев. Они могут изменять свое положение в диапазоне от 0 до 96,3 градуса (то есть на 6,3 градуса назад от вертикального положения). Наклон мотогондол имеет три режима: около 0 градусов — самолетный, от 1 до 74 градусов — переходный режим и от 74 до 96 градусов — режим вертикального взлета и посадки.

Кроме этого, у конвертоплана есть двухкилевой руль, флапероны (элерон-закрылки) на крыльях, которые могут работать и как закрылки, и как элероны. Винты в режиме вертикального взлета и посадки могут наклоняться, и в этом режиме полет управляется наклоном винтов и разностью наклона винтов (при переходе в положение мотогондол 61 градусов наклон винта ограничивается в 10% от нормального и постепенно снижается до нуля в самолетном режиме; разность наклона отключается при скорости выше 61 узла или при положении мотогондол менее 80 градусов); но также в переходном режиме управление ведется одновременно разностью наклона винтов, флаперонами и рулями. Винты имеют регулировку угла установки, шага и плоскости вращения. В режиме вертикального полета используется разнотяга винтов (снижается до нуля при положении мотогондол от 80 до 75 градусов) и дифференциал шага винтов (максимально до положения мотогондол 60 градусов и при скорости от 40 до 60 узлов снижается до нуля).

Конвертоплан может садиться не только вертикально, но и с пробегом, как самолет. При этом минимальный угол наклона мотогондол должен быть 75 градусов, шасси выпускается при скорости в 140 узлов, максимальная посадочная скорость — 100 узлов.

Органы управления конвертоплана в целом аналогичны вертолетным и самолетным: ручка, управляющая тангажем и креном, педали поворота (в отличие от вертолета они управляют поворотом рулей), рукоятка тяги двигателей под левую руку. Управление положением мотогондол осуществляется колесом, установленным на рукоятке тяги под большим пальцем левой руки. Вот это как раз то, чего нет ни на самолете, ни на вертолете.

V-22: интересный, но местами алогичный
Кокпит конвертоплана. Слева, под красной ленточкой, — рукоятка управления тягой, на которой можно разглядеть белое колесо, управляющее углом поворота мотогондол
Конвертоплан имеет автоматическую систему управления, которая постоянно поддерживает стабилизацию положения конвертоплана в полете.

Управляемость при разных режимах

Как же он себя ведет при разных режимах полета?

Самолетный режим, положение мотогондол 0 градусов, скорость 200 узлов — управление как на самолете, скорость поддерживается в диапазоне 2 узлов, курс в пределах 3 градусов, высота в пределах 30 футов.

Переходный режим, положение мотогондол 30 градусов, скорость 150 узлов — управление такое же, как в самолетном режиме, но Трейл отмечал ощутимую вибрацию и набор высоты примерно на 30 футов при поворотах.

Переходный режим, положение мотогондол 45 градусов, скорость 130 узлов — вибрация выросла, но не влияла на управление; зато конвертоплан стал менее предсказуемым, скорость колебалась в пределах менее 2 и более 4 узлов от желаемой, а высота колебалась от снижения на 20 и подъема на 60 футов.

Переходный режим, положение мотогондол 61 градус, скорость 110 узлов — конвертоплан хорошо управляем, скорость в пределах менее 2 узлов и более 2 узлов от желаемой, высота колебалась в пределах менее и более 20 футов от желаемой. Но Трейл отмечал сильную вибрацию.

Вертолетный режим, положение мотогондол 75 градусов, скорость 80 узлов — конвертоплан более управляем и более чувствителен, менее отклоняется от желаемых параметров полета (скорость в пределах 2 узлов, курс в пределах 2 градусов, высота в пределах 10 футов), однако на этом режиме возникает сильное скольжение.

Есть и другие интересные особенности пилотирования. Выяснилось, что конвертоплан быстрее всего набирает высоту и снижается при положении мотогондол в 45 градусов: при наборе высоты — 200-240 футов в минуту, при снижении от 200 до 400 футов в минуту. Но пилотировать конвертоплан трудно, требуется больший опыт, чем при других режимах полета. V-22 может набирать высоту и снижаться еще быстрее, до 1000 футов в минуту, при этом пилоту требуется помощь командира.

V-22: интересный, но местами алогичный
Оказалось непросто найти фотографию полета в переходном режиме. На этом фото угол мотогондол (на глазок) составляет около 45 градусов
Общий вывод Трейла такой. Конвертоплан по большей части весьма хорош в управлении и по шкале Handling Qualities Rating Scale большинство маневров не требует вмешательства пилота или требует минимального вмешательства (HQR 2-3). Однако при угле мотогондол в 45 градусов, а также при комбинировании изменения угла мотогондол и маневра управление усложняется и маневры требуют среднего или значительного вмешательства пилота (HQR 4-5).

Особенности захода на посадку

При испытаниях отрабатывалось еще несколько режимов полета по приборам, в частности, заход на посадку и неудачный заход на посадку с потерей одного двигателя (в экспериментах симулировалось ограничением тяги до 60% от максимальной).

Заход на посадку из самолетного режима связан с некоторыми трудностями для пилота, который должен следить за высотой, курсом, скоростью и углом мотогондол и реагировать на изменения в тот момент, когда положение мотогондол меняется, особенно при переходе угла в 30 градусов. При угле мотогондол в 30 градусов и скорости в 150 узлов шасси выпускать еще нельзя, так что пилоту требуется быстро поднять мотогондолы до угла в 75 градусов и сбросить скорость до 100 узлов. В этот момент возникает скольжение и нужно держать конвертоплан на курсе, а также компенсировать подъем машины, возникающий при углах мотогондолы от 30 до 45 градусов. После перехода в вертолетный режим пилоту нужно поднять нос и увеличить тягу до максимальной, чтобы снизить скорость снижения.

V-22: интересный, но местами алогичный
Заход на посадку в конфигурации мотогондол 75 градусов, шасси выпущены
Пилот может при заходе на посадку перевести мотогондолы в положение 61 градусов на скорости в 110 узлов, при этом конвертоплан набирает от 50 до 80 футов высоты и скорость на 10 узлов более желательной. Также возникает боковая вибрация, которая отвлекает пилота. Однако в такой конфигурации конвертоплан легче управляется, более стабилен и поддерживает скорость в пределах 2-3 узлов от желательной. Скорость снижения хорошо управляется тягой. Из этой конфигурации легче всего перейти в посадочную конфигурацию, для чего достаточно сбросить 10 узлов и поднять мотогондолы на 14 градусов.

Можно также в полете перевести мотогондолы в положение 75 градусов и начать заход на посадку на скорости 80 узлов. При этом конвертоплан может самопроизвольно отклоняться от курса на 1-2 градуса, что необходимо компенсировать. Эта конфигурация позволяет осуществить более точную посадку и выбрать точку приземления.

При неудачном заходе на посадку с потерей одного двигателя пилоту следует немедленно перевести мотогондолы в положение 0 градусов (отрабатывались начальные положения мотогондол 30 и 45 градусов), в этом случае конвертоплан теряет 200 футов высоты. Подъем возможен лишь при переходе в самолетный режим. При начальной конфигурации мотогондол 61 градусов переход в самолетный режим при неудачном заходе на посадку становится весьма сложным, поскольку конвертоплан становится чувствительным к изменению угла мотогондол. Пилот должен двигать мотогондолы очень аккуратно, чтобы не ускорить снижение, и для этого маневра требуется расстояние не менее 8 миль; в ходе маневра машина теряет 250 футов высоты.

Достоинства и недостатки

Насколько можно судить из описания управления конвертопланом, главная трудность состоит в том, что пилоту нужно не только уметь летать по-самолетному и по-вертолетному, выражаясь простыми словами, но и своевременно переключаться с одного режима пилотирования на другой, когда изменяется положение мотогондол, а также прилагать больше усилий при пилотировании в переходных режимах, особенно при угле мотогондол в 75 градусов, когда конвертоплан становится туговат в управлении и приобретает склонность к скольжению.

Местами конвертоплан алогичен в управлении. По большей части пилоты летают на нем в самолетном режиме, но вот то, что при заходе на посадку и переходе в вертолетную конфигурацию надо давать полную тягу, тогда как самолет при заходе на посадку требует прибирать тягу, для пилотов требует некоторого навыка и привычки.

У каждой машины есть свои достоинства и недостатки. К недостаткам конвертоплана относят то, что у него в вертолетном режиме почти нет авторотации (она есть, но плохая: скорость снижения на авторотации 5000 футов в минуту), которая ощутимо облегчает пилотирование вертолета. Однако у конвертоплана есть крылья с их подъемной силой и способность к планированию (аэродинамическое качество — 4,5, со скоростью снижения в 3500 футов в минуту при скорости в 170 узлов), в сочетании с различными углами положения мотогондол это может давать интересные эффекты вроде одновременного набора высоты и скорости при положении мотогондол в 45 градусов. Опытный пилот может варьировать режимы полета, используя изменение угла наклона мотогондол (максимально 8 градусов в секунду, то есть полный поворот от 0 до 96 градусов занимает 12 секунд). Например, перевод мотогондол из 30 в 45 градусов происходит почти мгновенно, чуть более чем за секунду, а этот режим позволяет резко набрать высоту и скорость, что может использоваться, к примеру, при уклонении от обстрела с земли.

V-22: интересный, но местами алогичный
В самолетном режиме можно и повиражить
В общем, для опытного пилота это весьма хорошая машина с дополнительными возможностями, отсутствующими и у самолета, и у вертолета. Но вот для новичка это трудная машина. Пилотировать это чудо техники, конечно, можно научиться. Однако это требует более длительного обучения (по учебному плану Корпуса морской пехоты США на подготовку пилота отводится 180 дней), и полет требует большей внимательности пилота.

Автор:Дмитрий Верхотуров

Источник: topwar.ru