Le tiltrotor V-22 Osprey est-il facile à piloter ? Je pense que beaucoup seraient intéressés par la façon dont une telle chose se maintient généralement dans l'air. Mais comment savez-vous ? Il est peu probable que l'US Marine Corps soit assez aimable pour admettre des pilotes étrangers de pays hostiles à la poignée de ce véhicule.
Néanmoins, il existe une opportunité de regarder ce miracle de la technologie à travers les yeux d'un pilote. J'ai pu trouver un article intéressant de Scott Trail, soutenu à l'Université du Tennessee en mai 2006, dans lequel il considérait les particularités du pilotage du V-22 aux instruments (conditions météorologiques de vol aux instruments, IMC), c'est-à-dire par mauvais temps. conditions. Ce travail a été écrit sur la base d'une série de vols d'essai et visait à déterminer quelle configuration est la mieux adaptée pour de tels vols et à quel point il est facile de piloter le tiltrotor.
Ceci est, bien sûr, un rapport de test non officiel, mais cela nous convient. Fondamentalement, l'article suivra ce rapport.
Un peu sur le tiltrotor
La principale caractéristique du tiltrotor est que ses moteurs sont situés dans deux nacelles rotatives montées aux extrémités des ailes. Ils peuvent changer leur position dans la plage de 0 à 96,3 degrés (c'est-à-dire 6, 3 degrés en arrière de la position verticale). L'inclinaison de la nacelle a trois modes: environ 0 degrés - mode avion, de 1 à 74 degrés - mode transitoire et de 74 à 96 degrés - mode décollage et atterrissage vertical.
De plus, le tiltrotor a un gouvernail à deux quille, des flaperons (ailerons-volets) sur les ailes, qui peuvent fonctionner à la fois comme volets et ailerons. Les hélices en mode décollage et atterrissage verticaux peuvent s'incliner, et dans ce mode le vol est contrôlé par l'inclinaison de l'hélice et la différence d'inclinaison de l'hélice (lors du déplacement vers la position de nacelle du moteur de 61 degrés, l'inclinaison de l'hélice est limitée à 10% de la normale et diminue progressivement jusqu'à zéro en mode avion; la différence d'inclinaison est désactivée à une vitesse supérieure à 61 nœuds ou lorsque la position de la nacelle est inférieure à 80 degrés); mais aussi en régime transitoire, le contrôle s'effectue simultanément par la différence d'inclinaison des hélices, flaperons et safrans. Les vis sont réglables pour l'angle d'installation, le pas et le plan de rotation. En mode de vol vertical, le pas des hélices est utilisé (diminue jusqu'à zéro lorsque les nacelles du moteur sont positionnées de 80 à 75 degrés) et le différentiel de pas des hélices (le maximum à la position de la nacelle du moteur est de 60 degrés et à une vitesse de 40 à 60 nœuds, il diminue jusqu'à zéro).
Un tiltrotor peut atterrir non seulement verticalement, mais aussi avec le kilométrage, comme un avion. Dans ce cas, l'angle d'inclinaison minimum des nacelles du moteur doit être de 75 degrés, le châssis est libéré à une vitesse de 140 nœuds et la vitesse d'atterrissage maximale est de 100 nœuds.
Les commandes du tiltrotor sont généralement similaires à celles des hélicoptères et des avions: la poignée qui contrôle le tangage et le roulis, les pédales de virage (contrairement à l'hélicoptère, elles contrôlent la rotation des safrans), la poignée de poussée du moteur pour la main gauche. La position des nacelles du moteur est contrôlée par une molette montée sur la poignée de poussée sous le pouce de la main gauche. C'est exactement ce qui n'est pas dans l'avion ou dans l'hélicoptère.
Le tiltrotor dispose d'un système de contrôle automatique qui maintient en permanence la stabilisation de la position du tiltrotor en vol.
Contrôlabilité dans différents modes
Comment se comporte-t-il dans les différents modes de vol ?
Mode avion, position de la nacelle à 0 degré, vitesse à 200 nœuds - contrôle de l'avion, vitesse maintenue à 2 nœuds, cap à moins de 3 degrés, altitude à moins de 30 pieds.
Mode transition, position de la nacelle à 30 degrés, vitesse à 150 nœuds - les commandes sont les mêmes qu'en mode avion, mais Trail a noté une vibration notable et une montée d'environ 30 pieds dans les virages.
Mode transitoire, position de la nacelle à 45 degrés, vitesse de 130 nœuds - les vibrations ont augmenté, mais n'ont pas affecté le contrôle; par contre, le tiltrotor est devenu moins prévisible, la vitesse a fluctué entre moins de 2 et plus de 4 nœuds par rapport à la désirée, et l'altitude variait d'une descente de 20 à une montée de 60 pieds.
Mode transition, position de la nacelle 61 degrés, vitesse 110 nœuds - le tiltrotor est bien contrôlable, la vitesse est inférieure à 2 nœuds et supérieure à 2 nœuds par rapport à la valeur souhaitée, l'altitude a fluctué à moins et à plus de 20 pieds de la valeur souhaitée. Mais Trail a noté une forte vibration.
Mode hélicoptère, position de la nacelle 75 degrés, vitesse 80 nœuds - le tiltrotor est plus contrôlable et plus sensible, s'écarte moins des paramètres de vol souhaités (vitesse à moins de 2 nœuds, cap à moins de 2 degrés, altitude à moins de 10 pieds), cependant, dans ce mode il se produit de forts glissements.
Il y a aussi d'autres caractéristiques intéressantes du pilotage. Il s'est avéré que le tiltrotor monte et descend le plus rapidement lorsque les nacelles sont à 45 degrés: en montée - 200-240 pieds par minute, en descendant de 200 à 400 pieds par minute. Mais piloter un tiltrotor est difficile, il faut plus d'expérience que dans les autres modes de vol. Le V-22 peut monter et descendre encore plus vite, jusqu'à 1000 pieds par minute, le pilote nécessitant l'assistance du commandant.
La conclusion générale de Trail est la suivante. Le tiltrotor est surtout très bon en maniement et sur l'échelle d'évaluation des qualités de maniement, la plupart des manœuvres ne nécessitent pas d'intervention du pilote ou nécessitent une intervention minimale (HQR 2-3). Cependant, avec un angle de nacelle de 45 degrés, ainsi qu'une combinaison de changement d'angle de nacelle et de manœuvre, le contrôle devient plus difficile et les manœuvres nécessitent une intervention modérée à importante du pilote (HQR 4-5).
Fonctionnalités d'approche
Au cours des tests, plusieurs autres modes de vol aux instruments ont été élaborés, notamment une approche et une approche d'atterrissage infructueuse avec la perte d'un moteur (dans les expériences, elle a été simulée en limitant la poussée à 60% du maximum).
Une approche d'atterrissage depuis le mode avion présente quelques difficultés pour le pilote, qui doit surveiller l'altitude, le cap, la vitesse et l'angle des nacelles et réagir aux changements lorsque la position des nacelles change, surtout lorsque l'angle de 30 degrés passe. Avec un angle de nacelle de 30 degrés et une vitesse de 150 nœuds, le train d'atterrissage ne peut pas encore être sorti, le pilote doit donc relever rapidement les nacelles à un angle de 75 degrés et ralentir à 100 nœuds. A ce moment, une glissade se produit et il est nécessaire de maintenir le tiltrotor sur le cap, ainsi que de compenser la portance de la voiture, qui se produit lorsque les angles de nacelle sont de 30 à 45 degrés. Après être entré en mode hélicoptère, le pilote doit relever le nez et augmenter la poussée au maximum pour réduire le taux de descente.
Le pilote peut, à l'approche, déplacer les nacelles à 61 degrés à 110 nœuds, le tiltrotor gagnant 50 à 80 pieds d'altitude et 10 nœuds plus souhaitables. Des vibrations latérales se produisent également, ce qui distrait le pilote. Cependant, dans cette configuration, le tiltrotor est plus facile à contrôler, plus stable et maintient une vitesse à 2-3 nœuds de celle souhaitée. Le taux de chute est bien contrôlé par la poussée. A partir de cette configuration, il est plus facile de passer à la configuration d'atterrissage, pour laquelle il suffit de baisser de 10 nœuds et de relever les nacelles de 14 degrés.
Il est également possible de déplacer les nacelles à 75 degrés en vol et de commencer l'approche à 80 nœuds. Dans ce cas, le tiltrotor peut s'écarter spontanément du cap de 1 à 2 degrés, ce qui doit être compensé. Cette configuration permet une sélection plus précise du point d'atterrissage et du point d'atterrissage.
En cas d'atterrissage infructueux avec perte d'un moteur, le pilote doit immédiatement mettre les nacelles en position 0 degrés (les positions initiales des nacelles de 30 et 45 degrés ont été déterminées), auquel cas le tiltrotor perdra 200 pieds d'altitude. La remontée n'est possible qu'en passant en mode avion. Avec la configuration initiale des nacelles de 61 degrés, le passage en mode avion en cas d'échec de l'approche à l'atterrissage devient très difficile, car le tiltrotor devient sensible aux changements d'angle des nacelles. Le pilote doit déplacer très prudemment les nacelles pour ne pas accélérer la descente, et cette manœuvre nécessite une distance d'au moins 8 milles; pendant la manœuvre, le véhicule perd 250 pieds d'altitude.
Avantages et inconvénients
Pour autant que l'on puisse en juger par la description de la commande du tiltrotor, la principale difficulté réside dans le fait que le pilote doit non seulement être capable de voler en avion et en hélicoptère, en termes simples, mais aussi passer d'un pilotage d'un mode à l'autre en temps opportun lorsque la position des nacelles change, et exercer également plus d'effort lors du pilotage en modes transitoires, notamment à un angle de nacelle de 75 degrés, lorsque le tiltrotor devient raide dans la manipulation et acquiert une tendance à glisser.
A certains endroits, le tiltrotor est illogique dans la gestion. Pour la plupart, les pilotes le pilotent en mode avion, mais le fait que lors de l'approche et du passage à une configuration d'hélicoptère, il soit nécessaire de donner la pleine poussée, alors qu'un avion nécessite de ranger la poussée lors de l'atterrissage, cela nécessite une certaine habileté et habitude pour les pilotes..
Chaque voiture a ses propres avantages et inconvénients. Les inconvénients du tiltrotor incluent le fait qu'il n'a quasiment pas d'autorotation en mode hélicoptère (c'est, mais mauvais: le taux de descente pour l'autorotation est de 5000 fpm), ce qui facilite considérablement le pilotage de l'hélicoptère. Cependant, le tiltrotor a des ailes avec leur capacité de portance et de glisse (qualité aérodynamique - 4,5, avec un taux de descente de 3500 fpm à une vitesse de 170 nœuds), en combinaison avec différents angles de nacelle, cela peut donner des effets intéressants comme la montée et la vitesse simultanées avec la position de la nacelle à 45 degrés. Un pilote expérimenté peut varier les modes de vol en modifiant l'angle d'inclinaison de la nacelle (maximum 8 degrés par seconde, c'est-à-dire qu'un tour complet de 0 à 96 degrés prend 12 secondes). Par exemple, le transfert des nacelles de 30 à 45 degrés se produit presque instantanément, en un peu plus d'une seconde, et ce mode permet de gagner fortement en altitude et en vitesse, ce qui peut être utilisé, par exemple, pour éviter les bombardements du sol.
En général, pour un pilote expérimenté, c'est une très bonne voiture avec des capacités supplémentaires qui manquent à la fois à l'avion et à l'hélicoptère. Mais pour un débutant, c'est une machine difficile. Pour piloter ce miracle de la technologie, bien sûr, vous pouvez apprendre. Cependant, cela nécessite une formation plus longue (le programme du Corps des Marines des États-Unis comprend 180 jours de formation de pilote) et le vol nécessite plus d'attention du pilote.
