science >> Wetenschap >  >> anders

Hoe de V-22 Visarend werkt

De V-22 Osprey kan vliegen als een helikopter (links) of een vliegtuig (rechts). Bekijk meer militaire straaljagers foto's . Foto met dank aan de Amerikaanse marine

Het is al lang een droom van vliegtuigontwerpers om een ​​vliegtuig te maken dat niet alleen lange afstanden kan vliegen met hoge snelheden en zware lading kan vervoeren, maar kan ook opstijgen zweven en landen als een helikopter. Zo'n vliegtuig zou de flexibiliteit hebben om veel verschillende soorten militaire missies aan te kunnen en zou ook civiel en commercieel kunnen worden gebruikt.

De V-22 Visarend is zo'n voertuig. Dit veelzijdige vaartuig is ontwikkeld voor het leger door Bell-Boeing-vliegtuigen. Door het gebruik van een kantelrotor, de Visarend kan opstijgen en landen als een helikopter, maar tijdens de vlucht ombouwen naar een turbopropvliegtuig. De rotors van het vliegtuig kunnen worden opgevouwen, en de vleugels kunnen draaien zodat het op een vliegdekschip kan worden opgeslagen.

Afbeeldingengalerij voor militaire jets

De V-22 Osprey kan vliegen als een helikopter (links) of een vliegtuig (rechts). Bekijk meer militaire straaljagers foto's . Foto met dank aan de Amerikaanse marine

Hoe werkt dit unieke vliegtuig? In dit artikel, we nemen je mee in dit vliegtuig om de systemen en het ontwerp te onderzoeken.

Inhoud
  1. Vlieg als een vogel, Zweef als een bij
  2. Binnen in de visarend
  3. Hoe de visarend vliegt

Vlieg als een vogel, Zweef als een bij

Tilt-rotor vliegtuigen:Bell XV-3 (links) en Bell XV-15 (rechts) Foto met dank aan NASA

De Visarend is een soort verticaal opstijgen en landen (VTOL) vliegtuigen met een tilt-rotor ontwerp. Het VTOL-concept is een oud idee van de Duitse luchtmacht aan het einde van de Tweede Wereldoorlog. Na de oorlog, de Amerikaanse marine ontwikkelde twee experimentele VTOL-gevechtsvliegtuigen, de Pogo en de Zalm. Echter, de programma's werden geannuleerd vanwege technische problemen. 1958, de Amerikaanse luchtmacht ontwikkelde de Bell XV-3, wat de eerste succesvolle VTOL was die zweefde (het werd niet getest in vliegtuigvluchten).

Tilt-rotor vliegtuigen:Bell XV-3 (links) en Bell XV-15 (rechts) Foto met dank aan NASA

Nadat het XV-3-programma had bewezen dat het concept van de tilt-rotor haalbaar was, Bell ontwikkelde de XV-15 tiltrotor die werd getest door NASA. In juli 1979, de XV-15 werd het eerste vliegtuig dat van helikopter naar vliegtuig en terug kantelde. Het was ook in staat om 346 mijl per uur (557 km/u) te reizen in vliegtuigmodus. Het succes van de tests leidde tot de uitbreiding van het programma, die vervolgens werd omgedoopt tot de V-22 Visarend . Er zijn drie configuraties van de Osprey, afhankelijk van waarvoor het wordt gebruikt, zoals zoek- en reddingsacties, aanval op middellange afstand of speciale operaties op lange afstand. Terwijl drie takken van de Amerikaanse strijdkrachten, de mariniers, Marine en luchtmacht -- zullen de Osprey gebruiken, Bell onderzoekt ook het ontwerp voor mogelijk civiel gebruik.

V-22 visarend gaat over van helikopter naar vliegtuigmodus Foto met dank aan de Amerikaanse marine

De Visarend heeft twee, groot, driebladige rotoren die in tegengestelde richting draaien en lift produceren. Omdat de rotoren in tegengestelde richting draaien, er is geen staartrotor nodig om stabiliteit te bieden zoals bij een helikopter. De vleugel kantelt de rotoren tussen vliegtuig- en helikoptermodus en genereert lift in de vliegtuigmodus. De Osprey kan in slechts 12 seconden soepel van helikoptermodus naar vliegtuigmodus worden omgezet.

De grote voordelen van de Osprey ten opzichte van een helikopter zijn:

  • Groter bereik - De Osprey kan vliegen van 270 tot 580 mijl (453 tot 933 km).
  • Hogere snelheid - De topsnelheid van de Osprey is 507 km/u, wat twee keer zo snel is als de topsnelheid van een helikopter.
  • Verhoogde laadcapaciteit - De Osprey kan 10 dragen, 000 pond (4, 536 kg) vracht of 24 troepen.

Het voordeel van de Osprey ten opzichte van een vliegtuig is dat hij kan opstijgen, zweven en landen als een helikopter. Dit maakt het veelzijdiger dan een vliegtuig voor missies als het verplaatsen van troepen naar afgelegen gebieden, vooral die zonder landingsbanen, of het uitvoeren van reddingsoperaties op lange afstand op zee.

In de volgende sectie, we zullen de systemen van de Osprey bekijken.

Binnen in de visarend

De externe functies van Osprey Foto met dank aan de Amerikaanse marine

Zoals elk vliegtuig, de Osprey heeft de volgende systemen:

  • Voortstuwing - vermogen genereren en optillen om het vliegtuig voort te stuwen
  • Brandstof
  • Cockpitbediening
  • communicatie - communicatie met luchtverkeersleiders en militaire operaties mogelijk maken
  • Laadvermogen - vracht vervoeren
  • opbergruimte - vooral belangrijk wanneer het is opgeslagen op een vliegdekschip

Voortstuwing

Zoals hierboven vermeld, de Visarend heeft twee rotoren met driebladige, 38-ft (11,6 m) propellers. Elke propeller wordt aangedreven door een Allison AE 1107C turboshaft-motor die in staat is om meer dan 6, 000 pk. Elke motor drijft zijn eigen rotor aan en brengt wat vermogen over op een middenvleugel versnellingsbak . Deze versnellingsbak drijft het kantelmechanisme aan. In het geval van een motorstoring, de Osprey kan op slechts één motor draaien. In dit geval, vermogen van de resterende motor wordt verdeeld over de twee rotoren via een onderling verbonden aandrijfas.

Visarend voortstuwing Foto met dank aan de Amerikaanse marine

Brandstof

De Osprey heeft 16 brandstoftanks, 10 geïntegreerd in de vleugels en zes in de romp. De voedingstanks voorzien de motoren rechtstreeks van brandstof uit de andere tanks, en brandstofoverdracht is automatisch. Terwijl de brandstof uit de tanks stroomt, stikstofgas onder druk vult de tanks om de kans op brand te verminderen. Afhankelijk van de configuratie van de Osprey, het kan houden van 1, 450 tot 3, 640 liter (5, 489 tot 13, 779 liter) brandstof.

Osprey brandstoftanks Foto met dank aan de Amerikaanse marine

Cockpitbediening

De cockpit van de Osprey heeft een piloot en een co-piloot. In aanvulling, er is een neerklapbare stoel in het midden achter de piloten voor een boordwerktuigkundige. De instrumentenpanelen hebben multifunctionele displays, vergelijkbaar met de nieuwe glazen cockpit van de spaceshuttle. De displays bevatten informatie over de motoren (zoals oliedruk, temperaturen en hydraulische drukken) en vlucht (zoals brandstofgegevens, houding en motorprestaties). Er zijn ook toetsenborden die worden gebruikt om te communiceren met de vluchtcomputer en sticks die worden gebruikt om de vluchtmanoeuvres te besturen.

Osprey bedieningspanelen Foto met dank aan de Amerikaanse marine

communicatie

De Osprey is uitgerust met multiband radio's (AM, FM, UHF, VHF) voor spraakoverdracht en radio-ontvangst. Het heeft ook navigatiebakens en radio's, radarhoogtemeters en een intern intercom/radiosysteem voor communicatie tussen de bemanning en troepen aan boord.

Osprey bedieningspanelen Foto met dank aan de Amerikaanse marine

Laadvermogen

De Osprey kan tot 24 troepen bevatten en tot 20, 000 pond (9, 072 kg) in de laadruimte, die 5,7 ft breed bij 5,5 ft hoog en 20,8 ft lang (1,72 x 1,68 x 6,35 m). Het vrachtruim heeft neerklapbare stoelen langs de muren en een oprit die wordt gebruikt om vracht en troepen te laden of in te zetten. Inzet kan ook per parachute in de lucht plaatsvinden. Naast de 20 000-pond lading in de laadruimte, de Osprey heeft een extern haak-en-liersysteem waarmee hij tot 15, 000 pond (6, 803 kg) vracht op sleeptouw.

opbergruimte

Als de Visarend op het dek van een schip landt, het kan worden opgevouwen voor stilstand. De bladen en de vleugels zijn beide inklapbaar. De volgorde is hieronder weergegeven:

De bladen klappen naar binnen (links en rechtsboven); de vleugels draaien omhoog (linksonder); de vleugels klappen terug (rechtsonder). Foto met dank aan de Amerikaanse marine De bladen klappen naar binnen (links en rechtsboven); de vleugels draaien omhoog (linksonder); de vleugels klappen terug (rechtsonder). Foto met dank aan de Amerikaanse marine De bladen klappen naar binnen (links en rechtsboven); de vleugels draaien omhoog (linksonder); de vleugels klappen terug (rechtsonder). Foto met dank aan de Amerikaanse marine De bladen klappen naar binnen (links en rechtsboven); de vleugels draaien omhoog (linksonder); de vleugels klappen terug (rechtsonder). Foto met dank aan de Amerikaanse marine

Hoe de visarend vliegt

V-22 Osprey gaat over van helikopter- naar vliegtuigmodus Foto met dank aan de Amerikaanse marine

Om te begrijpen hoe de visarend vliegt, het belangrijkste om te begrijpen is dat vliegtuigvleugels lift creëren door lucht naar beneden af ​​te buigen, profiteren van de gelijke en tegengestelde reactie die het gevolg is. Helikopters doen hetzelfde met bladen, die draaiende vleugelvormen zijn zoals de vleugelprofielen van een vliegtuigvleugel. Helikopterbladen zijn dunner en smaller dan vliegtuigvleugels omdat ze zo snel moeten draaien. Deze roterende vleugels zijn gemonteerd op een centrale as. Wanneer de as wordt rondgedraaid, lift ontstaat.

Als de Visarend klaar is om op te stijgen, de rotors zijn in een verticale positie. Met de rotoren op de vleugels gemonteerd, het ziet eruit als een tweebladige helikopter. Wanneer de Osprey in helikoptermodus staat (bij het opstijgen, landen en tijdens het zweven), de rotoren genereren lift. Tijdens de vlucht, de rotors van de visarend bewegen naar een horizontale positie. In deze positie, het zijn de vleugels die lift genereren, zoals in een traditioneel vliegtuig, en de rotors functioneren zoals ze doen in een propellervliegtuig. De Osprey landt als een helikopter door het proces om te keren, het optillen van de rotoren van een horizontale naar een verticale positie.

Om beter te begrijpen hoe de visarend vliegt, bekijk hoe helikopters werken en hoe vliegtuigen werken.

Voor meer informatie over de Osprey en andere militaire voertuigen, bekijk de links op de volgende pagina.

Veel meer informatie

Gerelateerde HowStuffWorks-artikelen

  • Hoe F/A-18's werken
  • Hoe een F-15 werkt
  • Hoe Black Hawk-helikopters werken
  • Hoe vliegtuigen werken
  • Hoe helikopters werken
  • Hoe gasturbinemotoren werken
  • Hoe versnellingen werken
  • Hoe persoonlijke jetpacks werken

Meer geweldige links

  • CV-22.com
  • US Navy Osprey Online
  • US Navy Fact File:V-22 Osprey
  • Luchtmachttechnologie:V-22 Osprey
  • Boeing V-22 Osprey Pagina
  • Militair analysenetwerk:V-22 Osprey
  • Bell Helicopter Textron:Commerciële Tiltrotor-vliegtuigen
  • Civiel Tiltrotor-project
  • Xantus VTOL aangedreven hefvliegtuigen
  • De ontwikkeling en geschiedenis van de V-22

Meer >

Meer >

Hoofdlijnen

  1. Wat gebeurt er als er sprake is van mitose?
  2. Biogeografie: definitie, theorie, bewijs & voorbeelden
  3. De snelheid van verval berekenen
  4. Hoe een PCR-primer te ontwerpen
  5. Wat gebeurt er met een cel als deze geen DNA-chromosomen kopieert voordat deze zich deelt?
  6. Zijn mensen echt afstammelingen van apen?
  7. Waar wordt de kern in de cel gevonden en waarom?
  8. Waarom maakt het hebben van te veel opties het moeilijker om te kiezen?
  9. Cellulair metabolisme: definitie, proces en de rol van ATP

Wetenschap