Изделие американских производителей авиационной техники “Боинга” (Boeing) и “Бэлл Хеликоптер” (Bell Helicopter) V-22 Osprey – первый серийный военный самолет с опрокидывающимся ротором (конвертоплан). “Оспрей”, или “Оспри” (скопа) имеет возможность совершать вертикальные взлет и посадку, а также стартовать или приземляться, используя короткую рулежную дорожку. Целью разработки аппарата было объединение возможностей высокоскоростного вертолета и турбовинтового самолета с большой дальностью полета.
Историческая ретроспектива и текущее положение V-22 Osprey
Вооруженные силы Соединенных Штатов в 1980 году предприняли неудачную попытку по освобождению американских заложников в Иране. Операция показала, что задействованные в ней вертолеты не соответствовали задачам миссии. Это привело к потребности в воздушном аппарате, способном не только вертикально взлетать и приземляться, но и лететь быстрее, выше и дальше обычного вертолета.
Реакцией на эти требования стал инициированный в 1981 году министерством обороны США проект “Экспериментальный самолет вертикального взлета и посадки” (Joint-service Vertical Take-off/Landing Experimental Aircraft, JVX). В итоге все завершилось разработкой двух вариантов конвертоплана Osprey: MV-22 для ВМС и корпуса морской пехоты и CV-22 для ВВС США.
В целом за период от начала проекта JVX до поступления первых образцов CV-22 “Osprey” в войска прошло около 29 лет. Очевидно, что V-22 “Osprey” не стал исключением из правил, а только подтверждает известный постулат. Реализация проектов в области современной сложной военной авиационной техники требует десятилетий работы. Расширенная же реализация программы V-22 “Osprey” привела к тому, что уже на вводном этапе проекта возникла необходимость проведения первых мероприятий по устранению устаревания.
По мнению экспертов, не простыми для становления конвертоплана были также приблизительно 15 лет, между первым полетом и решением о начале серийного производства. С одной стороны, в это время разработчики столкнулись с особыми техническими вызовами и связанными с ними временными неудачами. С другой, V-22 Osprey пришлось преодолевать значительное политическое сопротивление, в том числе со стороны руководства министерства обороны США.
Экономический аспект
Согласно публикациям СМИ, экономический успех программы до сих пор нельзя оценить окончательно. Прежде всего, не все строящиеся V-22 “Osprey” поставлены заказчикам. Кроме того, еще существуют перспективы дополнительных экспортных контрактов.
К началу серийного производства в 2005 году вооруженные силы США в общей сложности планировали закупить 458 машин V-22 “Osprey” в различных вариантах. В процессе изменений оборонного бюджета это количество уменьшилось. По состоянию на 2013 год еще осталось около половины первоначального плана. На конец 2014 года поставлено более 200 конвертопланов.
До сих пор единственным экспортным покупателем остается Япония. В 2014 году министерство обороны этой страны приняло решение о приобретении 17 V-22. Японский парламент в 2015 году утвердил ассигнования на закупку первоначально пяти машин. Первый конвертоплан передан заказчику в августе 2017 года.
Интерес к V-22 демонстрируют также Индия и Южная Корея. Сообщается о переговорах с обоими государствами. Однако, ни обсуждаемое количество техники, ни перспективы заключения контрактов не сообщаются. Аналогично ситуация развивалась с Израилем и Объединенными Арабскими Эмиратами. Причем, в случае Израиля переговоры достигли достаточного прогресса. Тем не менее, в итоге обе страны остановились на использовании обычных вертолетов.
Модернизация конвертоплана
Компании Bell и Boeing в настоящее время активно интегрируют в свое изделие новые возможности, чем стараются поддерживать повышенный интерес к V-22 “Osprey” у национальных покупателей.
Так, производителю удалось доказать пригодность V-22 к транспортировке двигателей самолета F-35. Это усилило интерес ВМС и корпуса морской пехоты США (возможно и Британии) к применению V-22 Osprey в рамках перебросок с берега на борт авианосца (Carrier Onboard Delivery, COD).
Производителем по собственной инициативе разработана технология заправки топливом в воздухе с применением V-22 Osprey. Нововведение должно позволить морской пехоте США осуществлять заправки в воздухе, используя в качестве базы их десантные корабли. Это значительно повысит боевые возможности F-35B морской пехоты. Открывающиеся перспективы подобны доступу к ресурсам авианосца или наземным средствам воздушной заправки.
Другие текущие мероприятия программы сосредоточены на улучшении логистической доступности V-22 “Osprey”. В частности, в 2015 году начато строительство так называемого центра оперативной готовности V-22 “Osprey” (Readiness Operations Center). Центр должен улучшить эффективность парка этих машин за счет объединения технических и логистических показателей. Организация подобна похожей автоматизированной логистической информационной системе (Automatic Logistics Information System, ALIS) для самолета F-35.
Технические характеристики и вооружение V-22 Osprey
V-22 Osprey имеет по одному поворотному турбовинтовому двигателю с передаточным механизмом и ротором (винтом) на конце каждого крыла. Для взлета и посадка двигатель устанавливается вертикально, а роторы – горизонтально, как у вертолета (вертолетный режим).
При переходе в полет по маршруту оба двигателя в течение 12 секунд наклоняются вперед на 90 градусов. В результате V-22 Osprey превращается в двухмоторный турбовинтовой самолет (самолетный режим полета). В среднем V-22 более 75% времени своего полета эксплуатируется в самолетном режиме. Для взлетов и посадок с короткой рулежной дорожки приводные устройства наклоняются вперед под углом около 45 градусов.
На машину устанавливаются два двигателя Rolls-Royce AE 1107C. Отмечается, что усилия по интеграции альтернативного типа двигателя, до сих пор не дали результата. Через соединительный вал и связанный с ним передаточный механизм в случае неисправности одного из двигателей другой способен вращать оба винта. Однако, в этом состоянии V-22 “Osprey” не может зависать. Отказ одного из двух турбовинтовых двигателей приводит к отключению обоих и аварийной посадке, поскольку винты не могут вставать по ветру.
Кроме того, выполнено требование заказчика по минимизации пространства, занимаемого V-22 на борту корабля. Его крылья, двигатели и винты в сложенном состоянии располагаются вдоль продольной оси самолета. Сложная механика двигателей и возможность трансформации стали сложнейшими техническими вызовами, которые пришлось преодолеть в ходе разработки V-22 “Osprey”.
V-22 имеет современное остекление и систему управления кабиной, а также обширное навигационное и коммуникационное оборудование. В частности, автопилот позволяет переводить полет по маршруту в положение зависания на высоте 15 м. При этом, внешнее программирование системы со стороны экипажа не требуется.
Контроль осуществляется через тройную избыточную электродистанционную систему управления полетом (Fly-by-Wire-System). Система считается достаточной для общего механического регулирования лопастей в вертолетном режиме. В самолетном режиме V-22 Osprey управляется с использованием флаперонов, рулей направления и высоты.
Фюзеляж машины не герметичен. Это означает, что экипаж и пассажиры на высотах выше 10 тыс. футов (более 3 тыс. м) должны надевать кислородные маски.
Вооружение V-22 Osprey
Изначально, в качестве единственного вооружения самолета предусмотрен установленный на кормовой рампе пулемет (7,65 или 12,5 мм). Такое решение было раскритиковано. После этого, часть MV-22 получила временную оборонительную систему вооружения (Interim Defense Weapon System, IDWS), разработанную компанией BAE Systems.
Данная дистанционно управляемая система вооружения состоит из размещенной под фюзеляжем вращающейся башни с автоматическим оружием, одного ТВ/ИК-датчика и станции управления внутри самолета. В частности, с 2009 года система поступала для МV-22, применявшихся в Афганистане. Однако, она ограничивала на 360 кг возможную полезную нагрузку и не могла использоваться согласно всем требованиям. В итоге от ее использования отказались.
Согласно публикациям, с 2014 года рассматривается возможность оснащения конвертоплана новым наступательным вооружением. Речь идет не о создании еще одной наступательной воздушной платформы, а о повышении пригодности к проведению операций по поддержке сил специального назначения (СпН).
Соображения 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 оружия такого рода требует монтажа двух пилонов под передней частью фюзеляжа и установку системы лазерной подсветки цели (L-3 Wescam MX-15). Компании Bell и Boeing уже в ноябре 2014 года за свой счет провели первые испытания по интеграции такого оружия.
[sendpulse-form id=”2230″]
Боевые возможности
Подобно средним и тяжелым транспортным вертолетам V-22 Osprey также вносит свой вклад в выполнение следующих задач оперативно-тактического воздушного транспорта:
- логистический воздушный транспорт (переброска и обеспечение сил);
- воздушная мобильность сухопутных войск;
- воздушная транспортировка раненных (MedEvac);
- спасение и возвращение личного состава (восстановление персонала, Personnel Recovery, PR), включая поиск и спасение в боевой обстановке (Combat Search and Rescue, CSAR);
- военные эвакуационные операции (MilEvacOp);
- тактическая поддержка сил СпН (SOF Air).
Как полагают специалисты, предъявляемые требования: летать быстрее, выше и дальше, чем вертолет – V-22 “Osprey” выполняет без вопросов. Его максимальная и крейсерская скорости (около 180 км/ч, 100 узлов) выше соответствующих значений для более тяжелых вертолетов: модели CH-47F или CH-53K, от компаний «Боинг» и «Сикорский» (Sikorsky) соответственно. Практический потолок незначительно выше 6 тыс. м (20 000 футов).
Поскольку V-22 Osprey на маршруте действует в самолетном режиме, дальность полета без дозаправки топливом в воздухе или внутренних дополнительных баков достигает 1 627 км для MV-22 Osprey. Это значительно выше возможностей вертолетов. Аналогичный параметр вертолета с увеличенной дальностью CH-47F ER (Extended Range) достигает 998 км. При дозаправке в воздухе конвертоплан во время учений и в ходе операций демонстрировал возможность преодолевать расстояния, на которые ни один вертолет не стал бы использоваться. Во-первых, из-за значительно большей потребности времени в связи с более низкой скоростью полета. Во-вторых, по технико-логистическим основаниям.
Принимая во внимание наибольшую полезную нагрузку (9070 кг в грузовом отсеке и 6800 кг на внешней подвеске), V-22 Osprey, рассматривается западными военными и техническими специалистами, как улучшение серии вертолетов, применявшихся ранее в аналогичном спектре задач. Однако, их использование ввиду пиковых значений нагрузок не целесообразно. В качестве стандарта в этом случае приводится CH-53K. Подобные же оценки относится к объему грузового отсека конвертоплана.
Исходя из показателей скорости, дальности и полезной нагрузки, V-22 Osprey, по мнению экспертов, особенно подходит для тактической поддержки сил СпН, операций по эвакуации, для восстановления персонала, CSAR и MedEvac. Его полезной нагрузки в основном достаточно, чтобы перевозить необходимый личный состав и материальные средства для пехотных операций.
Дальность полета V-22 гарантирует доступ к удаленным местам боевых действий, обеспечивает возможность быстрой группировки силы, дислоцированных в далеко расположенных друг от друга исходных точках. Его скорость поддерживает неожиданность и инициативу, повышает возможность длительных автономных действий. Конвертоплан «сжимает» время и пространство операций и позволяет завершать критические процессы в установленные сроки (например, используя так называемый «золотой час» в воздушных медико-эвакуационных операциях).
Критические точки
По замечаниям экспертов, программа V-22 Osprey на протяжении своего развития регулярно подвергается интенсивной критике и отторжению.
В 1989-1992 годах министр обороны США Дик ЧЕЙНИ (Dick CHENEY) и конгресс США спорили относительно финансирования проекта, который министр обороны считал расходным. Снова и снова возникают сомнения в эффективности, надежности и безопасность полетов. Журнал «Тайм Мэгезин» (Time Magazine) в октябре 2007 года осудил V-22 Osprey, как «небезопасный, завышенный и полностью не адекватный».
В 2015 году Израиль и Объединенные Арабские Эмираты, несмотря на первоначальный интерес, отказались от закупок V-22 Osprey. Очевидно, они пришли к выводу, что обычные вертолеты являются более подходящим решением для их оперативных целей.
Согласно независимым источникам, насколько обоснованы претензии в деталях, тяжело судить только по открытым данным. Поскольку, как критики, так и сторонники V-22 в армии США, в промышленности, в политике и СМИ выступают с утверждениями, которые чрезвычайно редко предъявляют понятные фактические аргументы. (Не в последнюю очередь это происходит потому, что многие сведения составляют военную тайну или промышленную интеллектуальную собственность.) Цифры подаются без расчетной базы, что делает сравнения не точными или не возможными.
Ниже приведены оценки двух наиболее часто критикуемых аспектов программы конвертоплана.
Стоимость V-22 Osprey
Цена закупки изделия в комплекте (Flyaway Cost) для одного V-22 “Osprey” в 2015 финансовом году составляла 72,1 млн. долл. США. Для сопоставимых обычных вертолетов этот показатель равняется примерно половине этой суммы (от 35 до 40 млн. долл.).
Вместе с тем, счетная палата США (GAO) примерно в то же время (2014 год), ожидала, что цена за один CH-53K могла бы составлять около 91 млн. долл. (без исследований и разработок, базируясь на 200 произведенных экземплярах). Исходя из этого, утверждение, что современные традиционные вертолеты в принципе дешевле, чем самолет-конвертоплан – не однозначно.
Ожидалось также, что сравнительно высокая механическая и электронная сложность V-22 Osprey приведет к очень высоким эксплуатационным расходам. В 2015 году финансовые затраты одного часа полета V-22 Osprey составляли 9-10 тыс. долл. США. Как это сопоставимо с затратами для обычных вертолетов решить не просто. Доступные данные для расчетов затрат часа полета воздушных судов включают многие ситуационные параметры (возраст и уровень состояния судна, интенсивность эксплуатации, эффективность организации обслуживания и т.д.). Так, имеющаяся на 2007 год информация говорит, что цена часа полета CH-53E составляла около 20 тыс. долл.
Безопасность полетов
История авиационных происшествий V-22 “Osprey” включает девять катастроф, которые унесли 39 человеческих жизней. Из этих происшествий четыре, с 30 погибшими, произошли на этапе тестирования в период с 1991 по 2000 год. Остальные пять, с девятью смертями, – после 2007 года на этапе эксплуатации.
Кроме того, произошел ряд полетных инцидентов с менее серьезными последствиями. Аварии и происшествия внесли значительный вклад в то, что V-22 Osprey по крайней мере, временно, не считался достаточно безопасным. Так, летные происшествия стали основой протестов жителей японской Окинавы в июле 2012 года против размещения V-22 Osprey на острове.
Опасения в отношении безопасности полетов V-22 Osprey вращались, в частности, вокруг поведение конвертоплана во время авторотации и его предрасположенности к так называемому состоянию тороидального вихря (Vortex Ring State, VRS).
Самолет после отказа обоих двигателей (происходит очень редко), используя авторотацию должен совершать безопасную посадку. Это, однако, осложняется тем, что его винты имеют более низкую инерцию и, следовательно, более низкую способность для авторотации, чем роторы обычного вертолета. Это делает аварийные посадки из положения зависания ниже 500 м очень опасными, поскольку такие высоты слишком малы для использования планирующих возможностей крыльев.
По крайней мере, один случай (8 апреля 2000 года) приписывается влиянию VRS. При этом, специалисты отмечают, что эффект VRS может произойти со всеми типами винтокрылых, если при вертикальном спуске превышены определенные параметры снижения.
Летные испытания показали, что V-22 Osprey не особенно уязвим для VRS. В этом состоянии он сложнее управляем, чем обычный вертолет. Корпус морской пехоты вследствие этой аварии изменил летную подготовку, инструкции и процедуры. На самолет были установлены более совершенные контрольно-измерительные приборы, чтобы помочь летающим экипажам избегать появления VRS.
Согласно статистике, в ноябре 2017 года ВМС США достигли 400 тыс. часов налета на V-22 Osprey. Многие из них были проведены в сложных условиях боевых действий. В феврале 2011 года развернутые в Афганистане МВ-22 превысили 100 тыс. часов налета. По их итогам тогдашний командующим корпусом морской пехоты США генерал Джеймс АМОС (James AMOS) оценил эту модель, как “самый безопасный или почти безопасный самолет” в его арсенале.
В целом, согласно независимым оценкам, история аварии V-22 Osprey с сегодняшней точки зрения, не дает каких-либо оснований считать его особенно небезопасным самолетом. Необходимость внимательного отношения к техническим и летным особенностям конвертоплана не является в военной авиации чем-то необычным.
В итоге, вывод относительно результатов программы V-22 Osprey свидетельствует, что эта модель выполняет тот спектр задач, для которой она разрабатывалась. Более того, основываясь на опыте V-22, компания Bells, участвуя в конкурсе программы армии США “Будущая система вертикального взлета” (Future Vertical Lift Programm) снова разрабатывает конвертоплан.
По материалам журнала «Europäische Sicherheit &Technik»
фантастика,очень интересный материал!