Kann der V-22 automatisch rotieren?

Können Kipprotoren wie die V-22 eine Autorotationslandung durchführen?

Wenn ja, sind die Bedingungen, unter denen dies möglich (und überlebensfähig) wäre, anders als bei einem Hubschrauber?

Antworten (4)

Die Rotorscheiben des V-22 sind viel leichter als die eines Hubschraubers. Es steht wenig Energie zur Verfügung, um eine Landung abzufedern, also ist eine Autorotation zwar theoretisch möglich, aber wenig sinnvoll.

Das Boeing V-22 Handbuch sagt dazu (siehe Seite 26):

Der V-22 ist ein Tiltrotor und verlässt sich nicht auf die Autorotation für eine überlebensfähige Power-Out-Landung. Die weite Trennung der Triebwerke und die Möglichkeit, beide Rotoren mit einem Triebwerk anzutreiben, machen eine Power-Out-Landung extrem unwahrscheinlich. Bei Bedarf kann die V-22 jedoch ähnlich wie ein Turboprop im Flugzeugmodus für eine vorhersehbare Auflauflandung gleiten

Ich habe im Internet Gleitverhältnisse von 2: 1 und 4,5: 1 gesehen, also wird es ziemlich hart herunterkommen und die Rotoren zerstören.

Das Design wirkt dem jedoch auf verschiedene Weise entgegen, so der Hersteller. Im Abschnitt Überlebensfähigkeit desselben Handbuchs heißt es

Die Crashsicherheit des V-22 ist eine Funktion des Designs. Schwere Komponenten wie Motoren und Getriebe sind vom Kabinen- und Cockpitbereich entfernt angeordnet. Die Proprotoren sind so konstruiert, dass sie beim Aufprall auf den Boden ausfransen oder „besenstrohig“ werden, anstatt zu splittern. Das energieabsorbierende Fahrwerkssystem ist darauf ausgelegt, den größten Teil der Energie für harte Landungen bis zu 24 fps zu dämpfen. Der Flügel ist so konstruiert, dass er außerhalb der Flügel-/Rumpfbefestigung auf eine Weise versagt, die kinetische Energie absorbiert und sicherstellt, dass der Kabinenbereich nicht gequetscht wird, wodurch die Insassen geschützt werden. Ein Anti-Pflug-Schott verhindert, dass sich die Nase beim Aufprall eingräbt, und der Rumpf bietet eine verstärkte Schale, die so konstruiert ist, dass sie 85 % ihres Volumens während eines Aufpralls beibehält.

Es ist also buchstäblich ein Problem der fehlenden Trägheit für die Landefackel? Können die Scheiben die Sinkrate zumindest verlangsamen, um ihm einen sanfteren Power-Off-Gleitweg zu geben? Oder wird die optimale Power-Out-Landung mit nach vorne gerichteten Propellern und mit Federn für minimalen Luftwiderstand durchgeführt? (Oder ist die Prop-Konfiguration irrelevant?)
Ich stelle mir vor, dass der Versuch einer Autorotation den Gleitwinkel zerstört, und ich habe nichts gesehen, was darauf hindeutet, dass Autorotation eine gute Option ist. Das Handbuch des Herstellers empfiehlt ausdrücklich eine Anlauflandung, für die, wie Sie sagen, die beste Option props forward und gefiedert ist.

Dies scheint ein heißes Thema zu sein - im Prinzip sollte die V-22 in der Lage sein, in Autorotation zu fliegen und zu landen, aber Tests haben dies bisher nicht gezeigt. Der Hersteller vertritt die Position , dass Autorotation nie Teil der Spezifikation war.

Worauf es ankommt, ist die Trägheit der rotierenden Teile relativ zur Masse des Flugzeugs. Das Erfordernis, die Rotoren zu falten, begrenzt ihren Durchmesser und folglich ihre Trägheit, während sie ihre Scheibenbelastung erhöht. Die Trägheit ist zu gering, um die Sinkgeschwindigkeit ausreichend zu reduzieren, um eine sichere und weiche Landung zu ermöglichen. Zitat aus Wikipedia :

Obwohl technisch zur Autorotation fähig, wenn beide Motoren im Hubschraubermodus ausfallen, ist eine sichere Landung schwierig;[73] 2005 erklärte ein Direktor des Pentagon-Testbüros, dass bei einem Stromausfall beim Schweben unter 490 m (1.600 Fuß) ein Notfall eintritt Landungen "... sind wahrscheinlich nicht überlebensfähig."

Dies ist spezifisch für den V-22 - andere Tiltrotoren könnten durchaus in der Lage sein, in Autorotation zu landen, wenn ihre Rotorträgheit und -geschwindigkeit hoch genug sind.

Für alle praktischen Zwecke kann der V-22 in Autorotation nach unten gleiten, ist jedoch nicht in der Lage, am Ende dieses Gleitflugs eine weiche Landung durchzuführen.

Es ist also in der Lage, etwas Auftrieb zu erzeugen , indem es seine Propeller in der vertikalen Position automatisch dreht? Ich stelle mir vor, dass es eine Hüllkurve für das Gleiten in Vorwärtsflugkonfiguration (dh Power-Off-Landung im Starrflügelstil) und eine andere Hüllkurve für die Autorotation geben würde. Die "Trägheit", auf die Sie sich beziehen, ist buchstäblich die Masse der Propellerblätter (und der Nabe)?
@feetwet: Der empfohlene Ausschaltmodus besteht darin, wie ein Flugzeug mit vertikaler Proprotorposition zu gleiten, sodass sie als Laufräder arbeiten und die Hydraulikpumpen und elektrischen Generatoren antreiben. Klassische Autorotation ist möglich, aber das Sinken ist zu hoch für eine weiche Landung. Die Trägheit ist das Integral der Masse über den Abstand vom Zentrum, also sind sowohl die Masse als auch der Proprotordurchmesser beteiligt.
Ich denke, das ist die "echte" Antwort für den V-22. Aber ich frage mich, ob man angesichts der Tatsache, dass die Propeller mit der Hydraulik und den Generatoren verbunden sind, nicht im letzten Moment genug Energie aus Batterien und Druckreservoirs zurückspeisen könnte, um eine Landefackel anzutreiben?
@feetwet: Betrachten wir die dafür erforderliche Energieänderung. Die Sinkrate der V-22 in Autorotation beträgt 18 m/s, die Masse 20 Tonnen. Für die Landung müssen Sie eine kinetische Energie von 0,9 kWh loswerden. Angenommen, Sie verzögern den V-22 über 2 Sekunden um ein zusätzliches g. Dafür wären 1.600 kW Energie obendrauf nötig – viel mehr, als jeder Generator oder jede Batterie liefern kann. Sie benötigen einen funktionsfähigen Flugzeugmotor, und zwar ohne Verluste oder Reserven und ohne Hinzufügung dessen, was Sie für den Auftrieb benötigen. Entweder läuft mindestens einer der Motoren, oder die V-22 schlägt hart auf dem Boden auf.

Theoretisch gibt es nichts, was Kipprotoren daran hindert, eine Autorotationslandung durchzuführen. AugustaWestland AW 609 hat dies bereits bewiesen . Das tat auch die Bell XV-3 .

V22 hat jedoch keine Autorotation im praktischen Sinne gezeigt. Die Sinkgeschwindigkeit ist zu hoch für eine sichere Landung. Dass V 22 nicht automatisch rotiert, ist auf die hohe Flächenbelastung (die im Vergleich zum AW609 ~ 50 % höher ist) und die geringe Trägheit der Blätter zurückzuführen.

Der Hersteller/Betreiber hat stattdessen zwei Dinge behauptet – die Anforderung (dass beide Motoren zusammen ausfallen) ist weit entfernt und dass es auf jeden Fall gleiten kann. Am Ende des Gleitflugs (der im Vergleich zu „normalen“ Flugzeugen ziemlich steil ist) sollen Struktur und Sitze den Aufprall absorbieren.

Wenn es schwebt, braucht es ziemlich viel Höhe, um in einen Gleitzustand zu gelangen. Da es anscheinend kein Autorotat-Verfahren gibt und diese Fähigkeit zweifelhaft erscheint, sollten wir diese Option am besten ignorieren. Das bedeutet, dass es im Grunde wie ein Ziegelstein fallen und abstürzen wird, wenn es nicht genug Höhe hat, um in den „Flugzeug-Gleitzustand“ überzugehen Ein Ausfall unter einer bestimmten Höhe im Schwebemodus wäre nicht überlebbar.

Ich habe gelesen, dass nichts in den Spezifikationen eine Autorotation wie bei einem herkömmlichen Hubschrauber erfordert. Ich habe auch gelesen, dass der Gleitpfad zum Erreichen eines Auto zu steil wäre, um bei der Landung zu einem Lauf zu gelangen, was für Verfahren mit einem Motorausfall empfohlen wird. Die einzige Zeit, in der es für ein Auto nicht genügend Höhe gibt, ist, wenn Sie sich in einem Schwebeflug unter 1800 Fuß befinden, was lächerlich hoch ist, um zu schweben, und ich bin mir nicht sicher, welche Mission diese Aufgabe erfordern würde. Selbst bei einem normalen Hubschrauber, der tief über den Bäumen fliegt, bleibt nicht viel Zeit, um abzubremsen, den Rotor rechtzeitig zu beschleunigen und die Landung mit dem Trägheitsmoment des Rotors abzufedern. Kissen ist das, was die Traditionalisten suchen. Nur der überlegenste Pilot wird alle Vorwärtsbewegungen stoppen und keine Hindernisse treffen, wenn er ohne Energie am Boden endet. Der Osprey erfüllt seine Spezifikationen. Und, Alle anderen Punkte sind stumm ohne den besten Piloten, der am Steuer existiert, also nur die Senior Instructor Test Pilots oder Acrobatic Pilots, die nicht Teil des Trainings sind. Bleiben Sie einfach bei Run on Landings und vermeiden Sie harte Holzbäume am Boden. Es besteht kein Grund, sich um die Fähigkeit des Osprey zu kümmern, sich bei der Landung vollständig automatisch zu drehen.

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