Czy tiltrotor V-22 Osprey jest łatwy w pilotażu? Myślę, że wielu byłoby zainteresowanych tym, jak coś takiego generalnie utrzymuje się w powietrzu. Ale skąd wiesz? Jest mało prawdopodobne, aby Korpus Piechoty Morskiej Stanów Zjednoczonych był na tyle łaskawy, aby dopuścić do obsługi tego pojazdu zagranicznych pilotów z nieprzyjaznych krajów.
Niemniej jednak istnieje możliwość spojrzenia na ten cud techniki oczami pilota. Udało mi się znaleźć ciekawą pracę Scotta Traila, bronioną na Uniwersytecie Tennessee w maju 2006 roku, w której rozważał osobliwości pilotażu V-22 na instrumentach (instrumentalne warunki meteorologiczne, IMC), czyli przy złej pogodzie warunki. Praca ta została napisana na podstawie serii lotów testowych i miała na celu określenie, jaka konfiguracja najlepiej nadaje się do takich lotów i jak łatwo jest latać tiltrotorem.
To oczywiście nieoficjalny raport z testu, ale to dla nas w porządku. Zasadniczo artykuł będzie następował po tym raporcie.
Trochę o tiltrotorze
Główną cechą tiltrotora jest to, że jego silniki znajdują się w dwóch obrotowych gondolach zamontowanych na końcach skrzydeł. Mogą zmieniać swoją pozycję w zakresie od 0 do 96,3 stopnia (czyli o 6,3 stopnia do tyłu od pozycji pionowej). Pochylenie gondoli ma trzy tryby: około 0 stopni - tryb samolotowy, od 1 do 74 stopni - tryb przejściowy oraz od 74 do 96 stopni - tryb pionowego startu i lądowania.
Dodatkowo tiltrotor posiada ster dwukilowy, klapy (klapy lotek) na skrzydłach, które mogą pracować zarówno jako klapy jak i lotki. Śmigła w trybie pionowego startu i lądowania mogą się przechylać, w tym trybie lot jest kontrolowany przez przechylenie śmigła i różnicę przechyłu śmigła (przy przejściu do pozycji gondoli silnika 61 stopni przechylenie śmigła jest ograniczone do 10% normalnego i stopniowo zmniejsza się do zera w trybie samolotowym; różnica przechyłów jest wyłączona przy prędkości powyżej 61 węzłów lub gdy położenie gondoli jest mniejsze niż 80 stopni); ale także w trybie przejściowym, sterowanie odbywa się jednocześnie przez różnicę nachylenia śmigieł, klap i sterów. Śruby można regulować w zależności od kąta montażu, skoku i płaszczyzny obrotu. W trybie lotu pionowego używany jest skok śmigieł (zmniejsza się do zera, gdy gondole silnika są ustawione od 80 do 75 stopni) oraz różnica skoku śmigieł (maksymalnie względem położenia gondoli silnika wynosi 60 stopni i przy prędkości 40 do 60 węzłów zmniejsza się do zera).
Tiltrotor może lądować nie tylko pionowo, ale także z przebiegiem, jak samolot. W tym przypadku minimalny kąt nachylenia gondoli silnika powinien wynosić 75 stopni, podwozie wypuszczane jest z prędkością 140 węzłów, a maksymalna prędkość lądowania wynosi 100 węzłów.
Sterowanie tiltrotorem jest generalnie podobne do tych w helikopterach i samolotach: uchwyt do sterowania pochyleniem i kołysaniem, pedały skrętu (w przeciwieństwie do helikoptera kontrolują obrót sterów), dźwignia ciągu silnika dla lewej ręki. Pozycją gondoli silnikowych steruje koło zamontowane na uchwycie oporowym pod kciukiem lewej ręki. To jest dokładnie to, czego nie ma w samolocie ani w helikopterze.
Tiltrotor posiada automatyczny system sterowania, który stale utrzymuje stabilizację pozycji tiltrotora w locie.
Sterowanie w różnych trybach
Jak zachowuje się w różnych trybach lotu?
Tryb samolotowy, pozycja gondoli 0 stopni, prędkość 200 węzłów - sterowanie samolotem, prędkość utrzymywana na poziomie 2 węzłów, kurs do 3 stopni, wysokość do 30 stóp.
Tryb przejściowy, pozycja gondoli 30 stopni, prędkość 150 węzłów – sterowanie jest takie samo jak w trybie samolotowym, ale Trail zauważył zauważalne wibracje i wznoszenie około 30 stóp podczas pokonywania zakrętów.
Tryb przejściowy, pozycja gondoli 45 stopni, prędkość 130 węzłów - wibracje wzrosły, ale nie wpłynęły na sterowanie; z drugiej strony tiltrotor stał się mniej przewidywalny, prędkość wahała się od mniej niż 2 do ponad 4 węzłów od pożądanej, a wysokość wahała się od 20 zejścia do 60 stóp wzniesienia.
Tryb przejściowy, pozycja gondoli 61 stopni, prędkość 110 węzłów - tiltrotor jest dobrze kontrolowany, prędkość jest mniejsza niż 2 węzły i ponad 2 węzły od pożądanej, wysokość wahała się mniej niż 20 stóp od pożądanej. Ale Trail zauważył silne wibracje.
Tryb helikopterowy, pozycja gondoli 75 stopni, prędkość 80 węzłów - tiltrotor jest bardziej sterowny i czuły, mniej odbiega od pożądanych parametrów lotu (prędkość do 2 węzłów, kurs do 2 stopni, wysokość do 10 stóp), jednak w tym trybie występuje silne ślizganie.
Są też inne interesujące cechy pilotażu. Okazało się, że tiltrotor najszybciej wznosi się i schodzi, gdy gondole znajdują się pod kątem 45 stopni: podczas wznoszenia - 200-240 stóp na minutę, podczas schodzenia od 200 do 400 stóp na minutę. Ale pilotowanie tiltrotora jest trudne, wymagane jest większe doświadczenie niż w innych trybach lotu. V-22 może wznosić się i schodzić jeszcze szybciej, do 1000 stóp na minutę, z pilotem wymagającym pomocy dowódcy.
Ogólny wniosek Trail jest następujący. Tiltrotor jest w większości bardzo dobry w prowadzeniu, a według skali oceny jakości obsługi większość manewrów nie wymaga interwencji pilota lub wymaga minimalnej interwencji (HQR 2-3). Jednak przy kącie gondoli wynoszącym 45 stopni, a także połączeniu zmiany kąta gondoli i manewrowania, sterowanie staje się trudniejsze, a manewry wymagają umiarkowanej do znacznej interwencji pilota (HQR 4-5).
Funkcje podejścia
W trakcie testów opracowano jeszcze kilka instrumentalnych trybów lotu, w szczególności podejście do lądowania i nieudane podejście do lądowania z utratą jednego silnika (w eksperymentach symulowano to poprzez ograniczenie ciągu do 60% maksimum).
Podejście do lądowania w trybie samolotowym stwarza pewne trudności dla pilota, który musi monitorować wysokość, kurs, prędkość i kąt gondoli i reagować na zmiany w miarę zmiany pozycji gondoli, zwłaszcza gdy mija kąt 30 stopni. Przy kącie gondoli 30 stopni i prędkości 150 węzłów podwozie nie może być jeszcze wypuszczone, więc pilot musi szybko podnieść gondole do kąta 75 stopni i zwolnić do 100 węzłów. W tym momencie dochodzi do poślizgu i konieczne jest utrzymywanie tiltrotora na kursie, a także skompensowanie podnoszenia auta, które występuje przy kącie gondoli od 30 do 45 stopni. Po wejściu w tryb helikopterowy pilot musi podnieść nos i zwiększyć ciąg do maksimum, aby zmniejszyć prędkość opadania.
Pilot może na podejściu przesunąć gondole do 61 stopni z prędkością 110 węzłów, przy czym tiltrotor zyskuje 50 do 80 stóp wysokości, a 10 węzłów jest bardziej pożądany. Występują również wibracje boczne, które rozpraszają pilota. Jednak w tej konfiguracji tiltrotor jest łatwiejszy do kontrolowania, bardziej stabilny i utrzymuje pożądaną prędkość w granicach 2-3 węzłów. Szybkość opadania jest dobrze kontrolowana przez ciąg. Z tej konfiguracji najłatwiej przejść do konfiguracji lądowania, dla której wystarczy zrzucić 10 węzłów i podnieść gondole o 14 stopni.
Możliwe jest również przesunięcie gondoli do 75 stopni w locie i rozpoczęcie podejścia przy 80 węzłach. W takim przypadku tiltrotor może samorzutnie zboczyć z kursu o 1-2 stopnie, co należy skompensować. Taka konfiguracja pozwala na dokładniejszy wybór punktu lądowania i punktu lądowania.
W przypadku nieudanego podejścia do lądowania z utratą jednego silnika, pilot powinien natychmiast przestawić gondole do pozycji 0 stopni (opracowane zostały początkowe pozycje gondoli 30 i 45 stopni), w takim przypadku tiltrotor straci 200 stóp wysokości. Wznoszenie jest możliwe tylko po przełączeniu w tryb samolotowy. Przy początkowej konfiguracji gondoli 61 stopni przejście do trybu samolotowego w przypadku nieudanego podejścia do lądowania staje się bardzo trudne, ponieważ tiltrotor staje się wrażliwy na zmiany kąta gondoli. Pilot musi bardzo ostrożnie poruszać gondolami, aby nie przyspieszać zniżania, a manewr ten wymaga dystansu co najmniej 8 mil; podczas manewru pojazd traci 250 stóp wysokości.
Zalety i wady
O ile można sądzić z opisu sterowania tiltrotorem, główna trudność polega na tym, że pilot musi nie tylko umieć latać samolotem i śmigłowcem, w prostych słowach, ale także przejść z jednego pilotażu zmieniać tryb na inny w odpowiednim czasie, gdy zmienia się położenie gondoli, a także wywierać większy wysiłek podczas pilotowania w trybach nieustalonych, zwłaszcza przy kącie gondoli 75 stopni, gdy tiltrotor staje się sztywny w prowadzeniu i ma tendencję do poślizgu.
W niektórych miejscach tiltrotor jest nielogiczny w zarządzaniu. Przeważnie piloci latają nim w trybie samolotowym, ale fakt, że przy podejściu i przejściu do konfiguracji śmigłowca konieczne jest podanie pełnego ciągu, podczas gdy samolot wymaga uporządkowania ciągu podczas lądowania, wymaga to od pilotów pewnych umiejętności i przyzwyczajenia.
Każdy samochód ma swoje zalety i wady. Wady tiltrotora to fakt, że prawie nie ma on autorotacji w trybie śmigłowca (jest, ale źle: prędkość opadania dla autorotacji wynosi 5000 fpm), co znacznie ułatwia pilotowanie śmigłowca. Jednak tiltrotor ma skrzydła z ich zdolnością podnoszenia i szybowania (jakość aerodynamiczna - 4,5, z prędkością opadania 3500 fpm przy prędkości 170 węzłów), w połączeniu z różnymi kątami gondoli, może to dać ciekawe efekty, takie jak jednoczesne wznoszenie i prędkość z położeniem gondoli pod kątem 45 stopni. Doświadczony pilot może zmieniać tryby lotu, zmieniając kąt nachylenia gondoli (maksymalnie 8 stopni na sekundę, czyli pełny obrót od 0 do 96 stopni zajmuje 12 sekund). Na przykład przeniesienie gondoli z 30 do 45 stopni następuje niemal natychmiast, w nieco ponad sekundę, a tryb ten pozwala na gwałtowne nabranie wysokości i prędkości, co można wykorzystać np. podczas unikania ostrzału z ziemi.
Generalnie dla doświadczonego pilota jest to bardzo dobry samochód z dodatkowymi możliwościami, których brakuje zarówno samolotowi, jak i śmigłowcowi. Ale dla początkującego jest to trudna maszyna. Aby pilotować ten cud techniki, możesz się oczywiście nauczyć. Wymaga to jednak dłuższego szkolenia (program US Marine Corps obejmuje 180 dni szkolenia pilotów), a lot wymaga większej uwagi pilota.
