Wetenschap
Hoe het V-22 Osprey-vliegtuig werkt
Vliegtuigontwerpers dromen er al lang van om een vliegtuig te creëren dat niet alleen met hoge snelheid grote afstanden kan afleggen en zware vracht kan vervoeren, maar ook kan opstijgen, zweven en landen als een helikopter. Zo'n vliegtuig zou de flexibiliteit hebben om veel verschillende soorten militaire missies en gevechtsoperaties uit te voeren, maar ook voor civiele en commerciële doeleinden.
De V-22 Visarend vliegtuig is zo'n voertuig. Bell Boeing ontwikkelde dit veelzijdige vaartuig voor het leger. Door het gebruik van een kantelrotor kan de Osprey opstijgen en landen als een helikopter, maar tijdens de vlucht worden omgebouwd tot een turbopropvliegtuig.
Of zoals Boeing het beschrijft:het vliegtuig combineert 'de verticale prestaties van een helikopter met de snelheid en het bereik van een vliegtuig met vaste vleugels'. De rotoren van het vliegtuig kunnen worden opgevouwen en de vleugels kunnen draaien, zodat het vliegtuig op een vliegdekschip kan worden opgeborgen.
Inhoud
- Vlieg als een vogel, zweef als een bij
- Voordelen van de Visarend
- Binnen in de Visarend
- Hoe de Visarend vliegt
Vlieg als een vogel, zweef als een bij
De Osprey is een type verticaal start- en landingsvliegtuig (VTOL) met een kantelrotorontwerp. Het VTOL-concept is een oud idee dat voortkwam uit de Duitse luchtmacht aan het einde van de Tweede Wereldoorlog.
Na de oorlog ontwikkelde de Amerikaanse marine twee experimentele VTOL-gevechtsvliegtuigen:de Pogo en de Salmon. De programma's werden echter geannuleerd vanwege technische problemen.
In 1958 ontwikkelde de Amerikaanse luchtmacht de Bell XV-3, de eerste succesvolle VTOL die zweefde (hij werd niet getest tijdens vliegtuigvluchten).
Nadat het XV-3-programma bewees dat het concept van de kantelrotor haalbaar was, ontwikkelde Bell de XV-15 kantelrotor die NASA testte.
In juli 1979 werd de XV-15 het eerste vliegtuig dat van helikopter naar vliegtuig en terug kantelde. Het was ook in staat om in vliegtuigmodus 346 mijl per uur (557 km / u) af te leggen. Het succes van de tests leidde tot de uitbreiding van het programma, dat vervolgens werd omgedoopt tot de V-22 Osprey.
Er zijn drie configuraties van de Osprey, afhankelijk van het beoogde gebruik, zoals zoek- en reddingsacties, aanvallen op middellange afstand of speciale langeafstandsoperaties. Voor de marine zijn de belangrijkste functies van het vliegtuig het bezorgen aan boord en het vervoeren van post, voorraden en vracht.
Terwijl drie takken van de Amerikaanse strijdkrachten – de mariniers, de marine en de luchtmacht – de Osprey gebruiken of hebben gebruikt, onderzoekt Bell ook het ontwerp ervan voor mogelijk civiel gebruik.
De luchtmacht en de V-22 Osprey
Het Air Force Special Operations Command ontving zijn eerste operationele Osprey – de CV-22 genaamd – in januari 2007. Het bereikte de initiële operationele capaciteit in 2009.
Voordelen van de Visarend
De Osprey heeft twee grote, driebladige rotoren die in tegengestelde richtingen draaien en lift produceren. Omdat de rotoren in tegengestelde richtingen draaien, is er geen staartrotor nodig die voor stabiliteit zorgt zoals bij een helikopter.
De vleugel kantelt de rotoren tussen de vliegtuig- en helikoptermodus en genereert lift in de vliegtuigmodus. Het vliegtuig met draaivleugels kan in slechts 12 seconden soepel overschakelen van helikoptermodus naar vliegtuigmodus.
De grote voordelen van de Osprey ten opzichte van een helikopter zijn:
- Groter bereik :Het operationele bereik van de Osprey ligt tussen 270 en 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 vrachtcapaciteit :De Osprey kan 10.000 pond (4.536 kg) vracht of 24 troepen vervoeren.
Het voordeel van de Osprey, die in staat is tot logistieke ondersteuning van de vloot, 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 zoals het verplaatsen van troepen naar afgelegen gebieden, vooral die zonder landingsbanen, of het uitvoeren van reddingsoperaties op zee op zee.
Binnen in de Visarend
Zoals elk vliegtuig beschikt de Osprey over de volgende systemen:
- Voortstuwing :genereert stroom en gaat omhoog om het vliegtuig voort te stuwen
- Brandstof
- Cockpitbediening
- Communicatie :maakt communicatie mogelijk met luchtverkeersleiders en militaire operaties
- Payload :vervoert vracht
- Opbergruimte :vooral belangrijk bij opslag op vliegdekschepen
Voortstuwing
De Osprey heeft twee rotoren met driebladige propellers van 38 voet (11,6 m). Elke propeller wordt aangedreven door een Allison AE 1107C-turboshaftmotor die meer dan 6.000 pk kan produceren.
Elke motor drijft zijn eigen rotor aan en brengt een deel van het vermogen over naar een middenvleugelversnellingsbak. Deze versnellingsbak drijft het kantelmechanisme aan.
Bij een motorstoring kan de Osprey slechts op één motor rijden. In dit geval wordt het vermogen van de resterende motor via een onderling verbonden aandrijfas naar de twee rotoren verdeeld.
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 de brandstofoverdracht vindt automatisch plaats.
Terwijl de brandstof uit de tanks stroomt, vult stikstofgas onder druk de tanks om de kans op brand te verkleinen. Afhankelijk van de configuratie van de Osprey kan er 5.489 tot 13.779 liter brandstof in zitten.
Cockpitbediening
In de cockpit van de Osprey bevinden zich een piloot en een copiloot. Daarnaast is er in het midden achter de piloten een neerklapbare stoel voor een boordwerktuigkundige (andere modellen hebben ruimte voor twee boordwerktuigkundigen).
De instrumentenpanelen hebben multifunctionele displays, vergelijkbaar met de nieuwe glazen cockpit van de space shuttle. De displays bevatten informatie over de motoren (zoals oliedruk, temperaturen en hydraulische druk) en vlucht (zoals brandstofgegevens, stand en motorprestaties).
Er zijn ook toetsenborden die worden gebruikt voor interactie met de vluchtcomputer en sticks die worden gebruikt om de vluchtmanoeuvres te besturen.
Communicatie
De Osprey is uitgerust met multibandradio's (AM, FM, UHF, VHF) voor spraakoverdracht en radio-ontvangst. Het beschikt ook over navigatiebakens en radio's, radarhoogtemeters en een intern intercom/radiosysteem voor communicatie tussen de bemanning en de troepen aan boord.
Laadvermogen
De Osprey kan maximaal 24 troepen bevatten en tot 9.072 kg (20.000 pond) vervoeren in de vrachtruimte, die 5,7 voet breed, 5,5 voet hoog en 20,8 voet lang (1,72 x 1,68 x 6,35 m) is.
De vrachtruimte heeft neerklapbare stoelen langs de wanden en een hellingbaan om vracht en troepen te laden of in te zetten. Inzet kan ook per parachute in de lucht plaatsvinden.
Naast de lading van 20.000 pond in de laadruimte heeft de Osprey een extern haak-en-liersysteem waarmee hij tot 6.803 kg vracht op sleeptouw kan nemen.
Opbergruimte
Wanneer de Osprey op het dek van een schip landt, kan hij worden opgevouwen voor stilstand. De messen en de vleugels zijn beide opvouwbaar. De volgorde wordt hieronder weergegeven:
Hoe de Visarend vliegt
Een V-22 Osprey die overschakelt van helikopter- naar vliegtuigmodus.
Om te begrijpen hoe de Visarend vliegt, is het belangrijkste dat je moet begrijpen dat vliegtuigvleugels lift creëren door lucht naar beneden af te buigen, waardoor ze profiteren van de gelijke en tegengestelde reactie die daaruit voortkomt.
Helikopters doen hetzelfde met bladen, dit zijn roterende vleugelvormen zoals de vleugelprofielen van een vliegtuigvleugel. Helikopterbladen zijn dunner en smaller dan vliegtuigvleugels omdat ze zo snel moeten roteren. Deze roterende vleugels zijn op een centrale as gemonteerd. Wanneer de as wordt rondgedraaid, ontstaat er lift.
Wanneer de Osprey klaar is om op te stijgen, staan de rotoren in verticale positie. Met de rotoren op de vleugels gemonteerd, lijkt het op een tweebladige helikopter. Wanneer de Osprey in de helikoptermodus staat (bij het opstijgen, landen en tijdens het zweven), genereren de rotors lift.
Tijdens de vlucht bewegen de rotors van de Osprey naar een horizontale positie. In deze positie zijn het de vleugels die lift genereren, zoals bij een traditioneel vliegtuig, en functioneren de rotoren zoals bij een propellervliegtuig. De Osprey landt als een helikopter door het proces om te keren en de rotoren van een horizontale naar een verticale positie te brengen.
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
Meer geweldige links
- CV-22.com
- Luchtmachttechnologie:V-22 Osprey
- Boeing V-22 Osprey-pagina
- Militair analysenetwerk:V-22 Osprey
- Xantus VTOL-aangedreven liftvliegtuig
Nieuwe techniek kan voorheen niet-detecteerbare bacteriën aan het licht brengen op plaatsen waar ze niet gewenst zijn- Wat is het verschil tussen hoge en lage oppervlaktespanning?
- Nieuwe test identificeert giftige paddenstoelen
- De gevoeligheid van COVID-tests meten met nieuw materiaal van NIST
- DNA programmeren om medicijnen tegen kanker af te leveren
- Chesapeake Bay Foundation klaagt EPA aan, op zoek naar hardhandig optreden tegen vervuiling in Pennsylvania
- Vulkaanuitbarstingen op verschillende breedtegraden hebben een verschillende invloed op de temperatuur van het zeeoppervlak
- Economische groei heeft verwoestende kosten voor de natuur, recensie vondsten
- Het is niet te laat om de nachtelijke hemel te redden, maar regeringen moeten serieus werk maken van de bescherming ervan
- Britten hopen duurzame gewoonten te behouden na COVID-19-lockdown, onderzoek suggereert:
Hoofdlijnen
- Hoe ontwikkelden gewervelde dieren voor het eerst hun kaken?
- Samenstelling van de celwand van de zes koninkrijken
- Wat is vriesbreuk en waarom is het nuttig in celbiologie?
- Een mogelijke manier om TR4-schimmelresistentie te verlenen aan Cavendish-bananen
- Hoe krijgen mensen stikstof in hun lichaam?
- Wat is het doel van de promotor en terminatorregio van de DNA-molecule?
- Onderzoekers stellen voor de rol van ectomycorrhiza-schimmels te integreren in koolstofboekhouding
- Onderzoekers ontdekken uitgestorven prehistorisch reptiel dat tussen dinosauriërs leefde
- Nieuwe triggers in een essentieel pad om microRNA's te vernietigen
- schaalbaar, kosteneffectieve interventie helpt ouders de aanwezigheid van leerlingen te verbeteren, nieuwe studie vondsten
- Hoe je geboortedatum van invloed is op hoe goed je het doet op school, en later in het leven
- Enquêtes onthullen significante verschuivingen in consumentengedrag tijdens pandemie
- Rapport:Kinderen verliezen basisvaardigheden onder virusbeperkingen
- Nieuwe fossiele aap ontdekt in India
Studie signaleert nieuwe hoop voor Rockall olie- en gasexploratie- Waarom hebben we hondsdolheid nog niet uitgeroeid?
- Biologen kijken naar het verleden voor vroege genetische ontwikkeling van kleine spinnen- en insectenogen
- NASA ziet kleine tropische depressie Irwin afbouwen
- Windenergie uit de lucht
- Wat is primaire rusttijd?
- Door schadesporen in kaart te brengen, kunnen onderzoekers het water volgen in Photosystem II
- Hole metalen! Nieuwe metalens focust licht met ultradiepe gaten
- Elektronica
- Biologie
- Zonsverduistering
- Wiskunde
- French | Italian | Spanish | Portuguese | Swedish | German | Dutch | Danish | Norway |
-
Wetenschap © https://nl.scienceaq.com
