[科普中国]-V-22倾转旋翼机

发展沿革

在各种飞行器中，最奇特的是高速直升机。它在空中能自如地向前飞，后退飞，侧着飞，甚至翻筋斗，它可以不需要机场，只要有块小空地，便能起飞降落，并可垂直升降，平稳地悬停在空中！

虽有以上优点，但仍有速度低、航程短、可靠性差、噪音大、操纵复杂、事故率高的缺点。这些缺点，特别是速度低，安全性差，是直升机与生俱来的，难以根本改进。因此人们梦想着能设计出新的更好的飞行器以超越直升机。1

倾转旋翼机是一种将固定翼飞机和直升机特点融为一体的新型飞行器，有人形象地称其为——空中“混血儿”。

早期倾转旋翼机的发展经历了漫长曲折的发展过程，在过去半个多世纪中，共开发研究过XV-3、X-22A、XC-124A、CL-84、“伏托尔”76等43 种不同的型号，但多数以失败而告终。只有美国贝尔直升机公司成功地研制出了XV-3，XV-15，并在XV-15的基础上成功地研制出军用型“鱼鹰”及民用型BA609倾转旋翼机。经过漫长的探索研究之后，倾转旋翼机终于真正地投入了实际应用。

早在20世纪40年代末期，美国贝尔直升机公司就开始了对倾转旋翼机技术进行研究。1951年，贝尔直升机公司在军方的支持下开始研制 XV-3倾转旋翼机。1955年8月第一架XV-3倾转旋翼试验机以直升机模式进行了首次垂直起降飞行试验。通过风洞试验发现，XV-3旋翼系统存在气动弹性不稳定的问题，为了解决这一问题，技术人员将XV-3的3片桨叶铰接旋翼系统改为2片桨叶半刚性旋翼系统。

1958年12月12日，XV-3第二架原型机在美国爱得华空军基地试飞。同月18日，该飞机成功地完成了两副旋翼倾转90°的飞行试验，整个倾转过程只需10秒钟。这标志着倾转旋翼机技术取得了重大的进展。

在飞行试验中，该型以固定翼飞机的模式飞行的最大飞行速度为213千米/小时。小角度俯冲速度为287千米/小时。由于XV-3没有完全解决好气动弹性不稳定性的技术问题，该型的性能受到了很大的限制。1965年第二架原型机在风洞实试中，旋翼与机身脱离，从而结束了XV-3的历史使命。2

XV-3倾转旋翼机的飞行试验成功，证明了倾转旋翼机具有强大的生命力，同时也引起了美国航空航天局和军方的高度关注，为倾转旋翼机的发展打下了良好的基础。开创了倾转旋翼机这一新型飞行器发展的新局面。

1972年，美国航空航天局和陆军开展了一项全新的、以涡轮轴发动机驱动的倾转旋翼机计划。贝尔直升机公司于1973年获得研制合同，并将原型机取名为XV-15。1977年5月，贝尔直升机公司生产的第一架原型机完成首次悬停试验。3

该原型机经过3小时的飞行后，转入风洞试验，以遥控的方式试验原型机不同飞行模式的情况和寻找动力不平衡的原因。第二架原型机于1979年4月23日进行首次悬停试验，同年7月24日完成了旋翼的倾转试验。试验中，XV-15原型机在短距起落时的最大起飞重量为6804千克，以飞机模式飞行时的水平飞行速度达到555千米/小时，最大俯冲速度达到639千米/小时。XV-15原型机还能以74千米/小时的速度后退飞行。

研发基于XV-15的出色表现，美国政府于1981年年底提出了“多军种先进垂直起落飞机”（JVX）计划，要求在XV-15的基础上研制三军共用的倾转旋翼机。1982年这项计划由美国陆军负责，1983年1月后该计划转交给了美国海军。

1981年，第一架XV-15原型机代表贝尔直升机公司和美国陆军在巴黎航展上展出，它在连续11天的飞行表演中，给参观者尤其是直升机同行们留下了深刻的印象。XV-l5倾转旋翼机在此次航展上卓越的、具有创造性的表演，促使后来的V-22“鱼鹰”倾转旋翼机计划的诞生。XV-15的 2架原型机一直进行着飞行试验，直至1992年第一架原型机失事。第二架原型机于1994年由美国国家航空航天局返还给贝尔直升机公司，用作民用倾转旋翼机的试验机，并进行有关声学的试验。

V-22“鱼鹰”飞机是由美国贝尔直升机公司和波音直升机公司共同研制的，其是按照美国空、海、陆军及海军陆战队4个军种的作战使用要求而设计的。1973年，贝尔直升机公司就开始了这种倾转旋翼飞机的研究，XV-15倾转旋翼研究机便是V一22“鱼鹰”飞机的雏形。1983年美国国防部批准了贝尔直升机公司和波音直升机公司的设计方案。

1986年5月与两公司签订了耗资37．14亿美元的研制合同。V一22飞机将制造10架原型机：6架用于飞行试验：4架用于地面试验。用于飞行试验的6架原型机，除l架已V一22飞机的基本设计布局与贝尔直升机公司1973年开始研制的XV-15(贝尔301)倾转旋翼研究机一样，发动机和旋翼/螺旋桨安装在翼尖处，方向可调，飞机垂直起飞到高速巡航时，可倾转90度。V一22飞机由于在机翼翼尖处安装可倾转的发动机和直径达11．57米的旋翼，可像直升机那样垂直起飞着陆并悬停。发动机直立时，飞机垂直起飞着陆；发动机转到水平方向时，飞机则如同固定翼的涡轮螺旋桨飞机那样，可高速巡航飞行。

1983年4月26日，贝尔/波音直升机公司与美国海军航空系统司令部签订了一项为期24个月的合同，对V-22进行初步设计。 1985年1月正式将这种旋翼机命名为V-22“鱼鹰”。1986年5月2日，美国海军航空系统司令部又与贝尔和波音直升机公司签订了合同。这个合同是 V-22旋翼机为期7年的全尺寸研制（FSD）总合同的第一期合同。合同要求制造6架试飞原型机，以及用于静力试验、地面试验和疲劳试验的试验型。

1989 年3月19日完成首次试飞，同年9月14日完成首次由直升机状态向定翼机状态过渡的飞行转换。1990年4月美国政府开始对“鱼鹰”进行试验，其中包括三军试飞员15个小时的飞行试验。1990年12月4～7日，在美海军“大黄蜂”号航空母舰上进行了海上试飞，其中包括第三架原型机的起飞和着舰试飞，以及第四架原型机的设备和功能试飞。

到1990年底已完成起飞着陆转换试飞、机翼失速试飞、单发试飞以及飞行速度高达647千米/小时的试飞。同年获得美国国家航空协会颁发的“航空重大进步奖”。1992年7月在V-22总计飞行643个起落763小时后，由于第四架原型机在试飞中发动机舱起火后坠毁而造成临时停飞。1993 年，第二架和第三架原型机又重新试飞，并且改进了防火墙、发动机舱、放泄口及驱动轴的防热层。4

测试1997年5月7日，首架MV-22B开始生产，1999年5月开始交付14架给海军陆战队试用。

2000年美国海军陆战队对MV-22“鱼鹰”倾转旋翼机进行了一系列的测试。美国海军陆战队自从1999年11月开始对海军型MV- 22进行使用鉴定计划以来，独立测试小组对MV-22进行了广泛的测试，测试地点包括舰船、机场、野外地点、受限区域以及测试站。对MV-22进行了包括部署、着陆和舰上作业、两栖攻击、掠海飞行、夜间飞行、低空飞行、吊挂飞行、与C-130加油机进行空中加油、人员和货物的空中运输、登陆、从舰船起飞着陆等一系列测试，用以评估MV-22的作战能力。但在经过8个多月522架次、804个飞行小时的使用鉴定试验之后，发现MV-22的桨叶折叠系统有缺陷，而该系统是MV-22舰载所不可缺少的，并且发现可靠性、维护性、可用性和互用性仍然存在不少问题。测试结果表明MV-22倾转翼机暂时不符合使用要求。

据测试报告称，MV-22达到了重大故障时间间隔的要求，但是该型只满足平均故障间隔时间（MTBF）要求的一半。为了实现MTBF的要求，海军陆战队已发现该型有149处需要修改，并随后进行了改进。经过测试表明，MV-22能满足甚至超过其他重要的性能指标，其中巡航速度达到了 478千米/小时，比要求的高33千米/小时；海上部队运输半径几乎比要求的增加了一倍，并可携带770千克的外挂。值得指出的是，该型可在8小时内实现 3890千米外的部署，比要求的12小时大大缩短。5

后续2000年，在美国倾转旋翼机MV-22“鱼鹰”发生两次重大事故后，停止了其所有的飞行试验计划。造成这两起灾难的原因有液压系统故障、机电问题和飞行控制软件缺陷。在海军、海军陆战队、国防部和工业部门协商拟订一项计划、并通过改进一系列硬件和软件以及提高MV-22安全性和性能后，于2002年5月29日恢复了“鱼鹰”的飞行试验。在此次试飞中，MV-22完成了20次起降，并且在空中连续多次进行了从直升机模式转换到飞机模式的飞行。在整个测试过程中，直升机没有出现异常情况。

与以往的机型相比，这架MV-22在液压系统设计上作了很大的改动，动力系统上也作了相应的调整。MV- 22经过一系列飞行测试后，于2004年年底重新进行评估。2002年9月11日，空军特种作战型CV-22在爱德华兹空军基地也恢复了试飞。另外，2002年9月，美海军陆战队已要求波音公司和贝尔直升机公司就增加V-22倾转旋翼机桨叶升力和推力的技术途径进行竞争。V-22计划官员正在评审提高桨叶15%～20%性能的可能性。计划在2005财年进行新桨叶技术的原型机飞行验证并做出决定，2006财年将决定是否继续进行设计。

2005年10月，MV-22“鱼鹰”项目被批准进入全速生产阶段，将于2007年形成初始战斗力。美国海军陆战队于2000年开始，训练V-22的飞行员，并在2007年派出，将用于补充且最后将取代CH-46海上骑士。美国空军在2009年开始引进V-22。自进入美国海军陆战队和美国空军，V-22已被部署在伊拉克，阿富汗和利比亚用于战斗及救援行动。

2011年2月18日，海军陆战队指挥官James Amos表示， 美国海军陆战队部署到阿富汗的MV-22飞行超过10万小时，并指出MV-22已成为最安全或接近最安全的飞机。MV-22在过去十年每飞行小时的事故发生率大约只有美国海军陆战队飞行机队平均事故发生率的一半。V-22已成为海军陆战队中事故发生率最低的旋翼机。6

技术特点独特造型V-22设计基于贝尔负责的实验机XV-15，早于80年代开始研发，于2007年开始在美国海军陆战队服役，取代CH-46 Sea Knight作拯救及作战任务，2009年，美国空军也开始配备。

V-22鱼鹰倾转旋翼机是在类似固定翼飞机机翼的两翼尖处，各装一套可在水平位置与垂直位置之间转动的旋翼倾转系统组件，当飞机垂直起飞和着陆时，旋翼轴垂直于地面，呈横列直升机飞行状态，并可在空中悬停、前后飞行和侧飞；在倾转旋翼机起飞达到一定速度后，旋翼轴可向前倾转90°角，呈水平状态，旋翼当作拉力螺旋桨使用，此时倾转旋翼机能像固定翼飞机那样以较高的速度作远程飞行。

革命性技术倾转旋翼机是一种性能独特的旋翼飞行器。它既具有普通直升机垂直起降和空中悬停的能力，又具有涡轮螺旋桨飞机的高速巡航飞行的能力。倾转旋翼机采用了新的思维方法来设计直升机的旋翼和总体布局，设计思想已突破了传统直升机的范畴，属于新原理旋翼构型，是直升机技术突破性、跨越性的发展、是直升机行业带有革命性的一项高技术，也是直升机技术发展的必然结果，MV-22的问世已使美国海军陆战队重新定义两栖作战的法则。倾转旋翼机是90年代直升机界最瞩目的飞行器，并将成为21世纪美国海军的主要装备。1991年，“鱼鹰”倾转旋翼机曾获得美国国家航空协会颁发的“重大航空进步奖”，同时由于倾转旋翼机重大事故频繁、研制费用高、技术复杂且难度大、研制周期长，也引起人们极大的争议。尽管如此，由于倾转旋翼机集直升机能垂直起降和涡轮螺旋桨飞机能高速飞行的优点于一身，世界各国竞相在这方面加强研究。

倾转旋翼机融合了直升机与固定翼飞机的优点，是一种军民两用的高技术产品，因此，在未来高技术战争和国民经济建设中必将发挥巨大的作用，在军民领域的用途非常广泛。

可变向旋翼V-22在机翼两端各有一可变向的旋翼推进装置，各包含劳斯莱斯T406 (AE 1107C-Liberty)涡轮轴发动机及由三片桨叶所组成的旋翼，整个推进装置可以绕机翼轴由朝上与朝前之间转动变向，并能固定在所需方向，因此能产生向上的升力或向前的推力。这转换过程一般在十几秒钟内完成。

当V-22推进装置垂直向上，产生升力，便可像直升机垂直起飞、降落或悬停，其操纵系统可改变旋翼上升力的大小和旋翼升力倾斜的方向，以使飞机保持或改变飞行状态。 在起飞之后，推进装置可转到水平位置产生向前的推力，像固定翼螺旋桨飞机一样依靠机翼产生升力飞行。这时以主翼后缘的两对副翼可保证飞机的横向操纵，铰接在端板垂直尾翼上的方向舵和水平尾翼上的升降舵可以依靠舵机改变飞行方向和飞行高度。

由于旋翼直径大，在地面将推进装置可转到水平位置会使旋翼会碰到地面，所以V-22不能像飞机一样在跑道滑行升降。为此，V-22另一升降模式为短场升降(STOL，Short Take-Off and Landing)，推进装置会转至前向45°，同时产生升力及向前推力，使机身在跑上滑行，主翼产生升加上旋翼的升力使V-22在滑行短距离后能起飞，同样方式也能用于降落。此模式之好处在于较垂直起降节省燃料。在直升机模式下，因为主翼挡住了部份旋翼的气流，相比Tiltwing设计损失了10%的升力，但却有更佳的短场升降性能。

复合材料机身有超过43%为复合材料制造，包括旋翼。为减少被运载时所需空间，整主翼可以转动90°，变成与机身平行，三叶旋翼也能转动重叠在一地。整个收纳过程只需90秒。两具劳斯莱斯Rolls-Royce T406引擎以转轴及齿轮箱连动，因此即使其中一个失去动力，另一个也能让整架机继飞行。 大部份V-22的任务有超过70%时间以固定翼飞机模式飞行，定翼机飞行模式有比直升机更高的飞行高度，让V-22有更远的航程，更快的飞行速度，也方便了通讯。

动力每套旋翼系统由一台艾里逊公司（Allison）制造的AE1107C涡轮轴发动机提供动力，这种发动机能生产超过6000马力的动力。每台发动机驱动其自身的旋翼，并将一些动力传递给驱动翻转机构的机翼中部变速箱。在一台发动机出现故障的情况下，剩下的一台发动机通过内部连接驱动轴将动力分配给两套旋翼系统，“鱼鹰”倾转旋翼机还能够运行。根据不同的配置，“鱼鹰”倾转旋翼机最多可容纳多达13779升燃料。7

驾驶座舱控制“鱼鹰”倾转旋翼机乘员3人，其中一名飞行员，一名副驾驶员和一名飞行工程师。它的驾驶座舱类似于航天飞机的玻璃驾驶座舱，安装了一些多功能显示器。这些显示器提供发动机机油压力和温度等信息，还提供液压和燃油状态等读数。驾驶员和副驾驶员同飞行计算机的交互和驾驶杆对飞行中飞机的控制，都通过键盘来实现。

承载能力“鱼鹰”倾转旋翼机可以输送24名军人或者重9072千克的物资，它们可能利用降落伞空投或者着陆后下机。此外，“鱼鹰”倾转旋翼机还有一套外部拖钩与绞车系统，这套系统使其能够吊载重6803千克的货物。

防御武器特种作战用途的“鱼鹰”倾转旋翼机，装备了面向后方的防御机炮。在伊拉克使用的“鱼鹰”倾转旋翼机，配备了安装在后舷梯上的M240G中型机枪，用于清除敌对的着陆区。

安全记录2012年4月，一架MV-22“鱼鹰”倾转旋翼机在摩洛哥坠毁，造成两名海军陆战队队员死亡，对“鱼鹰”倾转旋翼机的安全纪录带来不利影响。在超过30年的发展阶段，“鱼鹰”倾转旋翼机获得了不好的名声。在此期间，已知有30名美国海军陆战队队员在三起事故中丧生。在2000年发生在亚利桑那州的一起事故中，19名美国海军陆战队队员丧生。然而，在过去的十年间，V-22“鱼鹰”倾转旋翼机的事故率一直都是美国海军陆战队整个机群平均事故率的一半左右，目前在所有旋翼机中事故率最低。各种飞行器的平均事故率随着实际飞行时间变化而变化，考虑到V-22“鱼鹰”倾转旋翼机最近才加入部队服役，因此它真的是一种非常安全的飞行器。8

用途据美国军方称，“鱼鹰”倾转旋翼机可满足32种军事任务的需求，并能赋予战场指挥官更多的选择和更大的灵活性。它出动时所需的支援较少，且不需要机场和跑道，加之维修简单，生存力强，因而特别适用于进行特种作战和缉毒行动，可大大提高军队布防、缉毒、救援、拯救人质等行动的速度。美国前国防部长科恩指出，“鱼鹰”将会改变人们的行动方式，适应21世纪美军的多方需要，大大缩短军事打击、解救人质、灾难救援、人道主义援助和维护和平的反应时间。

倾转旋翼机能完成直升机所能完成的一切任务，由于其速度快、航程远、有效载荷较大等优点，因此它特别适合执行兵员/装备突击运输、战斗搜索和救援、特种作战、后勤支援、医疗后撤、反潜等方面的任务。

除此之外，在民用运输方面，由于常规直升机经济性差、速度较小、振动大，因而作为一种运输工具受到了很大限制。而倾转旋翼机的飞行速度与支线客机相近，可在没有机场的任何地区执行运输任务，特别适用于经济不发达地区的开发和建设，可以局部替代支线客机成为现代化空中运输网的一个重要组成部分，在商业上具有极高的价值，它不仅解决部分空港和跑道拥挤问题及边远地区的运输问题，而且其运输成本要比常规直升机和固定翼飞机低得多。

作战性能在制造商们解决了发展阶段导致事故发生的一些问题后，“鱼鹰”倾转旋翼机开始投入战斗，据报道其在战场上表现良好。2000年，美国海军陆战队开始培训“鱼鹰”倾转旋翼机的飞行员；2007年，“鱼鹰”倾转旋翼机投入作战。目前，“鱼鹰”倾转旋翼机正在作为CH-46“海上骑士”（Sea Knights）直升机和海上型“支奴干”（Chinook）直升机的补充使用，并将最终将取代它们。

V-22能在大气温度33℃、高度900多米处进行无地效悬停。不过，由于它的螺旋桨直径小于同等重量直升机的旋翼、排气速度较大、桨盘载荷略高于一般直升机，因此垂直起飞和悬停时的效率亦稍逊于直升机。但它的常规飞行性能却是直升机无法匹敌的。该型在直升机状态的最大垂直起飞重量为23980千克，最大前飞速度396千米，小时；在固定翼飞机状态的最大短距起飞重量为27442千克；实用升限约8000米，试飞速度曾达到647千米/小时，垂直起飞的航程为2224千米，短距起飞的最大转场航程接近3900千米。与普通的直升机相较，这无疑是一个巨大的飞跃。

美国空军是使用“鱼鹰”倾转旋翼机的另一军种，其空军型倾转旋翼机于2009年投入使用。自加入美国海军陆战队和美国空军服役以来，“鱼鹰”倾转旋翼机一直运用在伊拉克、阿富汗和利比亚的作战和救援行动中。这种独特的平台已经在一些能够想像出的最恶劣的条件下飞行超过10万个小时，具有实际上被认为是美国海军陆战队所有旋翼机中最佳的安全记录。总之，“鱼鹰”倾转旋翼机项目进展良好，214架“鱼鹰”倾转旋翼机在作战部署中共计飞行了近20万个小时。

自“鱼鹰”倾转旋翼机加入美国空军服役以来，也就发生过一次造成人员死亡的坠机事故。2010年，美国空军的一架CV-22倾转旋翼机在阿富汗的一场着陆事故中毁坏，造成4人死亡。直到最近，那是过去十年间美国空军这种倾转旋翼机上发生的唯一一次亡人事故。相比之下，自2001年以来，共有6架CH-46“海上骑士”直升机坠毁，造成20人死亡。功能多样的“鱼鹰”倾转旋翼机的反对者们，需要更加客观地评估这种空中平台。那么，关于这种用途广泛的空中平台，存在哪些争议呢？

“鱼鹰”倾转旋翼机可以像直升机那样自动旋转吗？如果直升机的发动机发生故障时，当其垂直向地面落下时，在向上运动空气流的推动下，旋翼会继续旋转，并将动力传递给旋翼叶片。通过改变风力驱动的旋翼叶片角度，飞行员可以确保旋翼叶片产生足够的升力，从而相当安全地控制直升机着陆。“鱼鹰”倾转旋翼机不能执行在技术上称为“自动旋转”的操作。在出现发动机故障的紧急情况下，V-22“鱼鹰”倾转旋翼机可能通过其他方式着陆。这种飞机可以利用的螺旋桨和机翼产生的升力安全着陆。美国海军陆战队的飞行员们指出，“鱼鹰”倾转旋翼机并不是一种直升机，因为它能够以低至每小时40海里的速度向前滑行。

低速飞行的旋翼机在快速下降时，如果其旋翼深陷自身产生的下风气流，就可能失去升力。这就是所谓的涡环状态（Vortex Ring State, VRS）。处于涡环状态的“鱼鹰”倾转旋翼机可能在一侧失去升力，从而发生翻转。这显然是在其发展阶段，造成19名海军陆战队队员丧生的那起事故发生的背后原因。从那时起，“鱼鹰”倾转旋翼机已经被改装成安装警告涡环状态出现的音频和视频设备。如果这种飞机处于足够的操作高度，飞行员们可以向前倾斜旋翼以重新获得控制。

如果“鱼鹰”倾转旋翼机失去了一台发动机又会怎么样呢？两台发动机通过齿轮箱相互耦合，这使一台发动机可以同时驱动两套旋翼系统。因此，在“鱼鹰”倾转旋翼机一台发动机发生故障的情况下，飞行员很有机会关闭这台发动机，驾驶它在最近的机场着陆。9

维护与运行成本安全性一直都不是“鱼鹰”倾转旋翼机的大问题，但是维修肯定其一项大问题。美国五角大楼2012年关于作战试验与评估的一份报告指出，从2007年6月至2010年5月，美国海军陆战队的“鱼鹰”倾转旋翼机能够执行任务的完好率仅在53%左右。因为这种飞机每架成本超过1亿美元（大约60亿卢比），这有点令人难以接受。然而，随着维修人员机场在机场维护工作区积累更多经验，这种情况有望改善。

美国五角大楼的阿富汗行动记录表明，V-22倾转旋翼机的发动机使用寿命刚刚超过200小时。美国军方预计这一数字约为600小时。“鱼鹰”倾转旋翼机的发动机使用寿命缩短，使其飞行成本增加了一倍以上，达到每小时10万多美元（600万卢比），而其将要取代的“海上骑士”直升机每小时飞行成本为4600美元（27.6万卢比）。10

但是，这些数字没有考虑到“鱼鹰”倾转旋翼机的速度和大小。美国海军陆战队的分析表明，“鱼鹰”倾转旋翼机能够输送24名军人，而“海上骑士”直升机只能输送12名军人，所以前者的每座位英里成本为1.76美元（106卢比），而后者的每座位英里成本为3.17美元（190卢比）。美国武装部队的看法是，尽管“鱼鹰”倾转旋翼机可能实际维护成本昂贵，但是其非常有用而不应被放弃。事实上，一直有报道称，美国海军正在代表其他军种，推进一项为期5年合同的签订，用不到65亿美元（390亿卢比）的价格采购99架新的V-22“鱼鹰”倾转旋翼机。其中，92架属于美国海军陆战队，另外7架属于美国空军。另据报道，美国海军正在考虑签订第三份采购100架或者更多“鱼鹰”倾转旋翼机的合同，其中或许包括美国海军的48架，余下的用于可能的国际销售。那么，V-22“鱼鹰”倾转旋翼机同印度武装部队有关吗？

优点及缺点优点倾转旋翼机与常规直升机相比，归纳起来有以下几个性能优点：

1.速度快

直升机因受到旋翼前行桨叶激波失速和后行桨叶气流分离的限制，当直升机飞行速度为：360千米/小时（即100米/秒）时，则旋翼前行桨叶处于90°处的桨尖相对气流速度达300米/秒（旋翼旋转时桨尖处的切线速度一般为200米/秒），接近声速340.2米/秒，再增加速度就很容易产生激波失速了，而此时后行桨叶在270°处相对气流的速度为100米/秒，桨根部分会出现气流从桨叶后缘流向前缘的反流区，从而使桨叶产生的升力减少，为使升力保持与前行桨叶相同，需要增加后行桨叶的桨距，但桨距过大会出现气流分离现象。因此常规直升机最大速度超过360千米/小时、巡航速度超过300千米/小时的不多，而 V-22倾转旋翼机的巡航速度为509千米/小时，最大速度可达650千米/小时。

2.噪声小

倾转旋翼机因巡航时一般以固定翼飞机的方式飞行，因此噪声比直升机小得多，并且在150米高度悬停时，其噪声只有80分贝，仅相当于30米外卡车发出的噪声。

3.航程远

如V-22的航程大于1850千米，若再加满两个转场油箱，航程可达3890千米。如果进行空中加油，则具有从美国本土直飞欧洲的能力，而直升机的航程很少超过1000千米。

4.载重量大

美国研制的倾转旋翼机V-22悬停重量已达21800千克。贝尔直升机公司计划研制的下一代四旋翼倾转旋翼机（V-44）可装载80～100名士兵或10～20吨货物。

5.耗油率低

倾转旋翼机在巡航飞行时，因机翼可产生升力，旋翼转速较低，基本上相当于两副螺旋桨，所以耗油率比直升机低。

6.运输成本低

综合考虑倾转旋翼机耗油量少、速度快、航程远、载重大等优点，其运输的成本仅为直升机的1/2。

7.振动小

由于一般倾转旋翼机的旋翼布局在远离机身的机翼尖端，并且旋翼直径较小，因此其座舱的振动水平比一般的直升机低得多。

缺点虽然倾转旋翼机与一般直升机相比有许多优点，但也有不少缺点，主要表现在如下几个方面：

技术难度高：倾转旋翼机因既有旋翼又有机翼，并且要实现旋翼从垂直位置向水平位置或水平位置向垂直位置倾转，因此在旋翼倾转过程中气动特性的确定；旋翼/机翼、旋翼/旋翼、旋翼/结构之间的气动干扰问题；结构设计；旋翼在倾转过程中的动力学分析、旋翼/机翼耦合动载荷和稳定性问题；操纵控制技术及操纵系统动力学设计等方面都遇到了许多技术难题。11

研制周期长：从40年代起，美国贝尔直升机公司就开始进行倾转旋翼机的研究，已经过50多年的技术发展，其技术仍不是很成熟。“鱼鹰”倾转旋翼机仍存在诸多问题，并没有真正形成战斗力和投放民用市场。倾转旋翼机的技术研究和型号研制的周期都相当长。

研制费用高、单机成本高：由于倾转旋翼机是一项高新技术产品，其技术复杂、难度高，因此要验证各项技术需要很高的费用，造成研制费用和单机成本都高得惊人。像美国的“鱼鹰”倾转旋翼机的研制费用达380亿美元，其海军型MV-22的单价达4400万美元。

旋翼效率低：与直升机旋翼相比，螺旋桨旋翼的扭转角比较大，这对于确保桨叶根部能够在前飞状态下产生较大的拉力是十分有必要的。但在悬停状态时，采用大扭转角设计螺旋桨旋翼，其工作效率会大大降低，这就意味着由发动机输送过来的可用功率有很大一部分都被损耗了。

气动特性复杂：在直升机前飞速度很低且下降速度较大时，它就会陷入到自身的下洗气流当中，此时极易导致涡环状态的发生。在涡环状态下，空气会绕着旋翼桨叶的叶尖呈环形流动，形成了类似于炸面包圈的涡流。涡流内部的空气压力下降，这就导致旋翼会损失一部分升力。

如果此时飞行员试图通过加大油门、增大桨叶工作迎角的方法来弥补因涡流而损失的那部分升力，那么涡环运动将会加速，导致旋翼损失更多的升力，情况就变得更加糟糕。

由于MV-22飞机的重量大，导致由发动机输出的可用于机动飞行的剩余功率减少。另外，MV-22飞机上的两副螺旋桨旋翼采用的是较为独特的横列布置方式，一旦在飞行过程中出现一侧旋翼进入涡环状态，而另一侧则正常工作的情况，就会导致左右两侧的升力失衡，飞机就会向着受到涡环影响的一侧旋翼方向滚转。

可靠性及安全性低：可靠性的高低直接影响着安全性的好坏。迄今为止，两架V-22飞机的坠毁事故都可能是源于发动机舱内液压系统的泄漏。飞机上液压系统，尤其是发动机舱内与飞行控制系统相关部分的可靠性低的问题，对V-22飞机的安全飞行构成了极大威胁。

可靠性和维修性之所以不甚理想，除了与维护人员的技术水平、熟练程度等因素相关之外，更重要的还源自于飞机设计上的欠缺。就在2000年发生两起坠机事故之后，事故调查人员就已经充分地认识到了这一问题的严重性，要求贝尔和波音公司对发动机舱进行重新设计。

衍生型号CV-22A空军使用的陆基型运输直升机要求能在任务半径为1,297公里的范围内运输12名特种部队，或是能在463公里/小时的速度下，运送1300公斤的物资飞行1,297公里（注：美国陆军则同意以海军陆战队的型号为标准，但要改为比较适用的陆上作战型，用来执行多种作战运输任务）

MV-22B美国海军陆战队所使用的基本运输型，2004年前共订购552架。陆战队是V-22鱼鹰的主要客户。陆战队专用型MV-22B是为步兵、装备和补给品提供快速运输，能够从船舰上或从远征部队的飞机场上起降的中型运输机。它将替换陆战队的CH-46海上骑士和CH-53E超级种马。自2007年3月起，陆战队编组了三个鱼鹰中队。

MV-22MV-22是V-22系列第一种变型，为海军陆战队使用，部署在海军两栖攻击舰上。计划取代CH-46和CH-53A/D直升机，计划产量425架。MV-22的主翼可以以主翼轴心为圆心做大范围的折叠。该型载3名驾驶舱乘员和24名全副武装的海军陆战队员或者等量的货物。MV-22有一种小改型：陆军救护型，未获得正式定单。

CV-22美空军计划采用50架CV-22取代自身装备的所有MH-53J、MH-60G直升机和MC-130E“攻击爪”运输机。性能先进的CV-22比上述飞机飞得更快、更远，将使美空军和陆军的战术突击空运能力大大增强。而在以往，上述的多种直升机因为航程有限，必须由运输机先行运送到目标区域附近，然后再自行出动，CV-22就省却了这些麻烦，突然性和可靠性大大增强。举一个典型例子，CV-22能在接受任务后的一天时间内抵达亚非大陆的任何地点执行任务，而且不需要其他机种辅助。

为了更好的完成上述任务，CV-22特别装备了大型的副油箱，容量达7950升。电子设备方面将加装雷声公司的AN/APQ-174D地形回避/跟踪雷达、两台能实时接受卫星通信的Rockwell Collins公司的AN/ARC-210电台、改进的电子战系统、一个GPS定位装置、数字化地图和Motorola公司的单兵通信装置。另外还加装了三个铰绳速降装置、三个快速收绳装置和一个救生吊篮。

CV-22B由美国特种作战司令部（英语：United States Special Operations Command，简称：USSOCOM）属下的航空战力使用的型号，将展开远程，特种作战任务，并将装上外挂油缸。在2006年11月16日，佛罗里达州西北部的Hurlburt Field举办的仪式中，空军正式宣布会采用CV-22。

HV-22B仅限计划阶段，但未备资金，美国海军的HV-22将提供战斗搜索和抢救、投递和回收特战部队与舰队后勤支援运输一起。

EV-22美陆军计划用V-22的电子战改型EV-22取代EH-1、EH-60、RV-1、RC-12和OV-10等几种机型。

SV-22SV-22是美海军计划取代S-3“海盗”(Viking)反潜机的舰载通用机型。其最大作战半径达1205千米。SV-22将装备悬挂声纳、磁异常探测器、声纳浮标和Mk-50反潜鱼雷。

WV-22WV-22是美海军和英国皇家海军计划中的预警型。将用于取代E-2“鹰眼”(Hawkeye)预警机。它将采用先进的嵌入机身和机翼的相控阵雷达，即所谓的“智能蒙皮”。

性能数据

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主要用户美国空军

第8特战中队（驻扎佛罗里达州）

第58特战大队（驻扎新墨西哥州）

美国海军陆战队

VMM-162

VMM-263

VMM-266

VMMT-204 - 训练中队

VMX-22 - 陆战队旋翼机适用性试验和评估中队

事故分析5架原型机中有3架分别于1991年、1992年与2000年发生意外。

美国在研制军用倾转旋翼机MV-22“鱼鹰”的过程中，几乎事故不断，并且发生了四次坠机重大事故，造成30人死亡。这在航空史上都是罕见的。

1991年6月11日，由于飞机上3个横滚陀螺中的两个接线有错误，“鱼鹰”的第五架原型机在首次飞行中坠毁。所幸未造成人员伤亡。

1992年7月20日，4号原型机在弗吉尼亚州匡蒂科海航站降落时坠入波多马克河，造成3名陆战队员和4名平民丧生。事故原因是聚集在发动机短舱内的减速器润滑油被吸入进发动机。着火后，燃烧的高温使传动横轴不能正常向两旋翼传输功率，使升力突然下降引起坠机事故。

2000年4月8日，2架MV-22“鱼鹰”在参加服役前的飞行评估时，l架在降落过程中坠毁，造成19名人员伤亡。这次事故的原因是 MV-22下降速度太快而前飞速度太慢，在桨叶内侧产生的上洗流超过了桨叶旋转产生的下洗流，使该飞机进入涡环状态，从而使桨叶失去升力，最后滚转坠地。

2000年12月11日晚，一架载有4名乘员的美国海军陆战队的MV-22坠毁，4名乘员全部遇难，其中包括一名美国海军驾驶MV-22经验最丰富的中尉。这次事故的原因至今还没有定论。

在2000年12月11日的事故后，美国海军陆战队于当日起停飞了所有的MV-22，对该项目进行审查并对所有的MV-22进行检查。原计划2000年12月中旬做出对MV-22的投产决定已无限期推迟。直至2002年4月26日，美国国防部负责采办的副部长奥尔德里奇在国防采办会议上宣布，国防部已批准恢复对MV-22“鱼鹰”倾转旋翼飞机的飞行测试。

不难看出，倾转旋翼机克服了常规直升机速度慢的缺点，并兼有常规直升机和固定翼飞机的优点，必将得到越来越广泛的应用。特别是美国海军已把MV-22“鱼鹰”作为21世纪的主要装备之一，不惜重金加速研制。虽然在研制过程中遇到了一些挫折，但2010年后，美国海军的主要运输直升机都将逐步被“鱼鹰”倾转旋翼机替代的趋势不会改变。

2014年2014年正当多国联军空袭伊拉克及叙利亚IS据点之时，一架美军直升机10月2日在波斯湾起飞执勤后不久坠海，一名海军陆战队队员死亡，是美军空袭IS以来首次有美军士兵在行动中阵亡。这起事故现场的照片直到2015年7月后才对外公开。13

下一代型号V-44除V-22“鱼鹰”倾转旋翼机之外，美国贝尔直升机公司正计划研制未来的倾转旋翼机V-44。这种还处在图板上的旋翼机由“鱼鹰”倾转旋翼机衍变而来，旋翼机有4个机翼，在每个机翼的翼尖装有一个可以倾转的短舱。

性能比较旋翼机的尺寸与一架加长型C-130飞机相当，可装下80～100名士兵或10～20吨货物，载重量是V-22的2倍，内部体积是V-22的8倍。V-44旋翼机可垂直起落，不需跑道和机场，航程在1609～3218千米之间，速度超过 483千米/小时，除可作为军民用运输机外，还可挂导弹等武器，作为军用作战旋翼机使用。