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今日關注:V-22“魚鷹”再次被限制飛行,動力系統“硬傷”未獲根源性解決

2月4日,美國海軍、美國空軍和美國海軍陸戰隊發布聯合聲明:根據五角大樓V-22項目辦公室建議,V-22被限制飛行。這一限制于2月3日生效。


【資料圖】

不過并不是所有的V-22都被停飛,而是一部分動力系統被認為存在安全隱患的V-22將被停飛。這些V-22在更換發動機相關部件后將會重新投入使用。

而那些經過檢查、被認定為不存在相關隱患的V-22,將繼續用于訓練和執行任務。

“魚鷹”曾數次被停飛

此前的2022年8月,美國空軍特種作戰司令部曾下令無限期停飛其管轄范圍內所有的52架V-22“魚鷹”傾轉旋翼機。

當時在對機組人員進行針對性培訓后,這一停飛令在兩周半之后被解除。從2022年6月到8月,V022機隊連續兩次出現涉及動力系統的嚴重故障——自2017年至今,此類嚴重故障一共出現了5次。

V-22傾轉旋翼機裝備了美國的3個軍種,包括美國海軍陸戰隊、美國空軍、美國海軍。

這幾次動力系統故障引發的事故均未導致人員傷亡。但在2022年該機停飛前,V-22的確發生過數次致命的墜毀事故,分別導致9人、4人、5人死亡——這些事故毫無疑問也很大程度上為美軍停飛V-22施加了壓力。

不過,V-22的三個不同軍種的用戶對于這類故障的態度并不一致——相比起美海軍和空軍,美國海軍陸戰隊對此的態度淡定得多:不停飛,繼續用,盡管他們是因V-22事故傷亡最多的軍種。海軍陸戰隊表示,他們從2010年就已經知道相關故障的存在,但是他們已經對飛行員進行了針對性培訓,以避免此類故障引發嚴重后果。

根源:離合器硬結合

2022年8月后,媒體披露了V-22動力系統故障的部分信息。

美軍發現,V-22面臨著一個被稱為“離合器硬結合”的問題:由于一些當時尚未查清的原因,V-22發動機與減速器之間的離合器會出現打滑。

這種現象通常出現在進入機動飛行、動力系統承受負載迅速增大的情況下。而美國海軍陸戰隊對于這類故障的主要應對措施之一,就是要求飛行員在起飛后不久,保持懸停狀態并認真檢查儀表狀態,確認相關結構在進行機動飛行前不會打滑。類似的措施還包括起飛時暫停兩秒鐘,然后再提升功率等。

在V-22的布局中,發動機分別布置在機身兩側的最遠端,而且涉及從垂直起降-懸停-平飛的狀態變化——這意味著,V-22是各類雙發飛行器中,對于動力失衡,尤其是失去單側動力最敏感的類型:一旦一側失去有效動力,V-22往往難以避免徹底失控的結果,而且難以挽救。

在這種背景下,為了避免單發失效帶來的失控墜毀,V-22特別在兩側發動機艙之間設置了傳動軸,傳動軸連接著兩側螺旋槳減速器——即使是一側失去動力,另一側的發動機依然能帶動兩個減速器驅動兩副螺旋槳工作,避免V-22進入劇烈的失衡乃至失控狀態。

正是基于這個設計,V-22在一側動力出現離合器打滑以后,動力負荷就會被立刻轉移到另一側。雖然大多數情況下,打滑的離合器會在幾毫秒的極短時間內重新結合,并導致動力負荷迅速轉移回來。但是這種動力負荷的瞬間變化,會使V-22由于巨大的扭矩出現嚴重的機身姿態傾斜,并迫使機組人員選擇迅速迫降,以避免潛在的機毀人亡事故。

2022年8月之前,由于事故原因尚未查清,無法確定離合器硬結合的根源來自于設計缺陷、機械制造、或相關的軟件控制功能缺陷,一個可行的辦法就是直接更換發動機和變速箱——即便暫時沒有造成人員傷亡,或對機體造成無法挽救的損失,但由于更換變速箱和發動機的費用達到250萬美元(單機價格),在美軍制度下,這些故障依然足以被定義為A級事故。

在此類故障多次出現后,以美國空軍特種作戰司令部、V-22聯合項目辦公室為代表的美國軍方,與貝爾公司、波音公司、羅羅公司等相關企業展開了聯合調查,分析事故原因并尋求改進措施。

不過其后美軍公開的應急解決方案表明,V-22的供應商們一直沒有給出能夠“根治”這一問題的方法。

美軍的應急解決方案

根據媒體披露的有限信息,導致V-22離合器硬結合的故障部件主要是襯套組件——該組件是直接連接發動機軸的關鍵結構。

而相關數據統計分析顯示,這些連接發動機軸與減速齒輪箱的襯套組件,其實際使用時間長短與離合器硬結合概率之間,存在顯著的正相關關系。

目前美軍對于相關的襯套組件給出了更嚴格的使用時間限制:襯套組件達到或者超過這一時間標準的V-22將被停飛,直到更換新的部件為止。

美軍沒有公開更詳細的信息,包括襯套組件的具體使用時間限制,以及目前到底有多少V-22需要更換襯套組件,僅僅表示:

更換的襯套組件可以使用數年時間,然后根據具體的飛行小時數進行再次更換。

這種縮短襯套組件使用時間、加大部件檢修更換頻率的措施,是典型的應急處理手段。而細究根源,這一問題究竟為何出現,依然機理不明。而自從2022年夏天以來,V-22離合器硬結合事故不斷增加,顯然是這一應急措施全面推行的關鍵原因。

根據公開信息,目前V-22聯合辦公室至少計劃了24項工作內容,將圍繞著V-22離合器硬結合現象展開,以深入研究故障的機理,并致力于完全重新設計相關的組件。

關鍵詞: 動力系統

來源:中國航空新聞網
編輯:GY653

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