Boeing V-22 Osprey - một chiếc máy bay quân sự độc đáo

Trực thăng có cánh quạt nghiêng Bell Boeing V-22 Osprey là loại máy bay độc đáo trong hạm đội máy bay của quân đội Hoa Kỳ và có thể nói hình dáng của nó là độc nhất. Osprey được chế tạo để thay thế cho các loại trực thăng CH-46E Sea Knight và CH-53D Sea Stallion đã lỗi thời, cả hai chiếc này đều là trực thăng hạng trung. Osprey có thể bay nhanh gấp đôi, xa hơn gấp sáu lần và chở được trọng tải gấp ba lần Sea Knight.
Điều khiến nó trở thành một chiếc máy bay có một không hai là Osprey có thể hoạt động trong cả tình huống cất cánh và hạ cánh trên đường băng ngắn (STOL) lẫn cất cánh và hạ cánh thẳng đứng (VTOL). Bằng cách xoay cánh quạt theo chiều dọc, nó có thể cất cánh và hạ cánh giống như máy bay trực thăng, nhưng khi bay trên không, các cánh quạt có thể xoay theo chiều ngang và biến loại phương tiện "lai" này thành máy bay cánh quạt có cánh cố định. Do đó đem lại cho nó khả năng hạ cánh ở bất cứ nơi nào nó muốn.

V-22 trên một tàu sân bay. Ảnh: Stracongroup.

Chiếc Osprey cất cánh lần đầu tiên vào tháng 3 năm 1989 và có hơn 475 chiếc đã hoạt động trong nhiều sứ mệnh khác nhau kể từ năm đó. Nó được coi là phương tiện quân sự phục vụ chung của Hoa Kỳ bởi vì toàn bộ ba nhánh của quân đội Mỹ là Thủy quân lục chiến, Không quân và Hải quân đều sử dụng các phiên bản khác nhau được tùy chỉnh đồng thời có trang bị phù hợp với thông số và nhu cầu nhiệm vụ riêng của họ. Ngay cả Lực lượng phòng vệ mặt đất của Nhật Bản cũng sử dụng chúng. Theo thống kê chúng đã có được hơn 600,000 giờ bay.

Một chiếc V-22 của Lực lượng Phòng vệ Nhật Bản. Ảnh: Wikipedia.

Tính linh hoạt của V-22 cho phép nó được sử dụng trong bất kỳ ứng dụng quân sự nào (ví dụ: xâm nhập, đột nhập, hoạt động đặc biệt, tiếp tế, tấn công) cũng như các nhiệm vụ nhân đạo như cứu trợ thiên tai và tìm kiếm cứu nạn.

Phần cánh đặc biệt

Ủy ban Mua sắm Quốc phòng Mỹ (Defense Acquisition Board) đã cấp phép sản xuất chiếc Osprey vào năm 2005. Phi hành đoàn gồm bốn người (phi công, phi công phụ và hai kỹ sư bay) vận hành máy bay và với chiều dài hơn 17.3 mét , nó có thể chở tối đa 24 người.
Hai động cơ Rolls-Royce AE1107C, mỗi động cơ sản sinh công suất 6,150 mã lực trục (shp), cung cấp tốc độ tối đa từ 265 đến 295 dặm/giờ, tùy thuộc vào phiên bản. Nó có tầm hoạt động 1,100 hải lý và khi được trang bị thùng nhiên liệu phụ, có thể bay tới 2,100 hải lý. Về mặt kỹ thuật, nó có thể ở trên không vô thời hạn vì nó có khả năng tiếp nhiên liệu khi đang bay.

Cụm chứa động cơ Rolls-Royce và mô-tơ quay của V-22. Ảnh: Youtube.

Hoạt động tiếp nhiên liệu trên không của V-22 được thực hiện thông qua một đầu dò phía trước mũi máy bay, thông thường việc tiếp liệu diễn ra khi nó đang ở chế độ máy bay.

Vì mục đích chính của nó là vận chuyển quân đội và thiết bị chứ không phải tham gia chiến đấu trực tiếp nên Osprey chỉ được trang bị một khẩu súng máy cỡ nòng .50 duy nhất. Nó được sử dụng trên toàn cầu và có lớp phủ chống ăn mòn giúp bảo vệ nó khỏi nước muối và các điều kiện môi trường khắc nghiệt khác.

Súng máy hạng nặng Gau-21 cỡ 0.50 được bố trí phía sau khoang chở hàng hóa và binh sĩ, đây là trang bị vũ khí duy nhất của chiếc máy bay này. Ảnh: Youtube.

Việc vận chuyển đến những địa điểm xa xôi được thực hiện theo một cách đặc biệt - bằng cách gấp các cánh quạt lại để chúng có thể được cất giữ trong những khu vực gần nhau trên tàu sân bay hoặc tàu tấn công. Osprey là một cỗ máy biến hình ngoài đời thực và trớ trêu thay lại xuất hiện ở một trong số các tập phim "Transformer".

Hai chiếc V-22B trên sân đáp máy bay của tàu USS Carl Vinson vào năm 2023. Ảnh: Wikipedia.

Quảng cáo

Osprey được trang bị nhiều hệ thống tiên tiến, bao gồm FLIR (cảm biến hồng ngoại nhìn về phía trước), có năng lực đối phó với mối đe dọa và radar theo dõi địa hình, tất cả đều cho phép chúng hoạt động thành công trong thời tiết xấu và môi trường chiến đấu nguy hiểm. Nhưng với việc chiếc Bell V-280 Valor còn độc đáo hơn nữa đang được phát triển, hoạt động của Osprey cuối cùng có thể được cắt giảm.

Quá trình phát triển

Osprey là loại máy bay cất cánh và hạ cánh thẳng đứng (VTOL) với thiết kế mô-tơ quay nằm nghiêng (tilt-rotor). Khái niệm VTOL là một ý tưởng đã cũ xuất phát từ không quân Đức thời cuối Thế chiến thứ hai. Sau chiến tranh, Hải quân Hoa Kỳ đã phát triển hai máy bay chiến đấu VTOL: Pogo và Salmon. Tuy nhiên, các chương trình này đã bị hủy bỏ do đối mặt với nhiều khó khăn về công nghệ. Vào năm 1958, Không quân Hoa Kỳ đã phát triển chiếc Bell XV-3, mà nó là chiếc VTOL đầu tiên thành công khi bay lơ lửng tại chỗ.



Máy bay cất cánh và hạ cánh thẳng đứng của Đức Dornier 31 E3 được trưng bày tại Bảo tàng Deutsches Flugwerft Schleissheim. Nó được phát triển vào cuối thập niên 1960 nhưng chương trình này đã bị hủy bỏ năm 1970. Ảnh: Wikipedia.

Trực thăng Bell XV-3 do Không quân Hoa Kỳ phát triển. Ảnh: National Museum.

Sau khi chương trình XV-3 chứng tỏ rằng mô-tơ quay nghiêng là khả thi, thì Bell đã phát triển mô-tơ nghiêng XV-15 mà NASA đã chọn thử nghiệm.
Vào tháng 7 năm 1979, chiếc XV-15 trở thành máy bay đầu tiên nghiêng từ chế độ trực thăng sang chế độ máy bay và ngược lại. Nó cũng có khả năng di chuyển 346 dặm mỗi giờ (557 km/giờ) ở chế độ máy bay. Sự thành công của các cuộc thử nghiệm đã dẫn đến việc mở rộng chương trình, mà sau đó đã được đổi tên thành V-22 Osprey.

Quảng cáo

Chiếc XV-15 Tilt-rotor độc đáo đang bay thẳng đứng tại Trung tâm Nghiên cứu Hoạt động bay Dryden của NASA. Ảnh: NASA.

Có ba mức thiết lập của Osprey phụ thuộc vào mục đích sử dụng cụ thể, chẳng hạn tìm và diệt, tấn công tầm trung hoặc các chến dịch đặc biệt tầm xa. Đối với Hải quân thì những chức năng chính của máy bay là giao nhận và vận chuyển thư tín, vật tư và hàng hóa.
Trong khi ba nhánh của Lực lượng Vũ trang Hoa Kỳ - Thủy quân lục chiến, Hải quân và Không quân - đều đang hoặc đã sử dụng Osprey, Bell cũng đang phát triển thiết kế dành cho mục đích trong dân sự.
Bộ Tư lệnh Tác chiến Đặc biệt của Lực lượng Không quân đã nhận được chiếc Osprey có thể vận hành đầu tiên - được gọi là CV-22 - vào tháng 1 năm 2007. Nó đạt được khả năng lực hoạt động ban đầu vào năm 2009.

Các lợi thế so với trực thăng và máy bay truyền thống

Chiếc Osprey có hai mô-tơ quay lớn, gồm ba cánh quay ngược chiều nhau và tạo ra lực nâng. Bởi vì hai mô-tơ lớn quay ngược chiều nhau nên không cần có cánh quạt ở đuôi để đem lại sự ổn định như trên trực thăng.



Mô-tơ quay của V-22, nó được kết nối với thân cánh qua một cơ cấu trục xoay phức tạp. Ảnh: Reddit.

Thân cánh có một trục xoay làm nghiêng các mô-tơ giữa chế độ máy bay và chế độ trực thăng và sinh ra lực nâng ở chế độ máy bay. Máy bay cánh xoay này có thể chuyển đổi mượt mà từ chế độ trực thăng sang chế độ máy bay chỉ trong 12 giây.

Cách chiếc V-22 Osprey chuyển đổi từ chế độ trực thăng qua chế độ máy bay, ở chế độ trực thăng hai mô-tơ quay sẽ nằm đứng và chuyển sang nằm ngang ở chế độ máy bay. Ảnh: Defenceupdate.

Ba lợi thế lớn của Osprey so với một chiếc trực thăng thông thường là:

• Phạm vi bay xa hơn: Phạm vi hoạt động của Osprey rơi vào khoảng 270 đến 580 dặm (453 đến 933 km).
• Tốc độ cao hơn: Tốc độ tối đa của Osprey là 315 dặm/giờ (507 km/giờ), nhanh gấp đôi tốc độ tối đa của trực thăng.
• Tăng khả năng chở hàng: Osprey có thể chở tới 4,536 kg hàng hóa hoặc 24 binh sĩ.

Còn lợi thế của Osprey, với năng lực hỗ trợ hậu cần cho hạm đội, so với máy bay là nó có thể cất cánh, bay lượn và hạ cánh giống như trực thăng. Điều này làm cho nó linh hoạt hơn máy bay trong các nhiệm vụ như điều chuyển quân đến các khu vực xa xôi, đặc biệt là những nơi không có đường băng để hạ cánh hoặc tiến hành các hoạt động cứu hộ tầm xa trên biển.

Các binh sĩ đang xuống từ V-22 Osprey trong một cuộc tập trận. Ảnh: Youtube.

Bên trong chiếc Osprey

• Động cơ đẩy: sản sinh năng lượng và lực nâng để đẩy máy bay

Osprey có hai cánh quạt với ba cánh quạt dài 11.6 mét. Động cơ trục tua-bin Allison AE 1107C có khả năng sản sinh công suất trên 6,000 mã lực để làm quay mỗi cánh quạt.
Mỗi động cơ điều khiển từng mô-tơ quay của riêng nó và truyền một phần năng lượng tới hộp số đặt giữa cánh. Hộp số này điểu khiển cơ chế nghiêng.
Trong trường hợp động cơ bị hỏng, chiếc Osprey chỉ có thể chạy bằng một động cơ. Trong trường hợp này, năng lượng từ động cơ còn lại được phân phối tới hai mô-tơ quay thông qua một trục truyền động liên kết với nhau.

Một kỹ sư cơ khí của Thủy quân lục chiến đang thực hiện bảo trì cho động cơ lớn của chiếc V-22 tại Tây Ban Nha. Ảnh: Breaking Defense.

Hệ thống đẩy của V-22 Osprey gồm có 3 thành phần là mô-tơ quay, hệ thống truyền động và bộ động cơ chính. Mô-tơ quay gồm các cánh quạt, hub các bộ truyền động và thiết bị giảm chấn con lắc ly tâm. Hệ thống truyền động phân bố dọc trên thân cánh bao gồm hộp số nằm giữa thân cánh, hộp số trục nghiêng, hộp số của mô-tơ quay và trục truyền động liên kết. Bộ động cơ chính bao gồm lỗ rót nhiên liệu, động cơ Allison AE1107C và bộ ức chế tia hồng ngoại (IR). Ảnh: Aviatorsdatabase.

• Hệ thống nhiên liệu

Osprey có 16 thùng nhiên liệu, 10 thùng được tích hợp vào thân cánh và 6 thùng ở thân máy bay. Các thùng nhiên liệu gọi là "feed" trên thân cánh trực tiếp cung cấp nhiên liệu cho động cơ bằng nhiên liệu từ các thùng khác và việc truyền nhiên liệu được tiến hành tự động.
Khi nhiên liệu chảy đi từ các thùng chứa, khí nitơ cao áp sẽ đổ đầy các thùng chứa để giảm thiểu khả năng cháy nổ. Tùy thuộc vào kiểu thiết lập của Osprey, nó có thể chứa từ 1,450 đến 3,640 gallon (từ 5,489 đến 13,779 lít) nhiên liệu.

Hệ thống các thùng nhiên liệu của V-22 Osprey với đầu dò để tiếp liệu trên không ở đằng trước mũi. Trên thân của nó bao gồm các thùng nhiên liệu được chia thành hai cụm lớn gọi là thùng phụ trợ cabin (màu vàng) và các thùng ở sườn máy bay phía trước và phía sau bên phải (Sponson Tank). Còn trên hai bên thân cánh là có hai loại thùng là Wing Tank và Feed Tank, trong đó Feed Tank nằm gần cụm chứa động cơ Rolls-Royce và mô-tơ quay nhất sẽ trực tiếp cấp liệu cho động cơ. Ảnh: F-16.

• Hệ thống điều khiển trên buồng lái

Buồng lái của Osprey gồm một phi công và một phi công phụ. Ngoài ra, còn có một ghế gập ở giữa nằm đằng sau hai phi công để dành cho kỹ sư máy bay, một số mẫu V-22 khác có chỗ cho hai kỹ sư.

Phía ngoài buồng lái của V-22. Ảnh: Deviantart.

Các bảng điều khiển có màn hình hiển thị đa chức năng, tương tự như buồng lái bằng kính mới của tàu con thoi. Màn hình chứa thông tin về động cơ (chẳng hạn như áp suất dầu, nhiệt độ và áp suất thủy lực) và thông tin chuyến bay (chẳng hạn như dữ liệu nhiên liệu, nhiệm vụ bay và hiệu suất động cơ).

Bên trong buồng lái với chỗ ngồi của kỹ sư ở phía sau phi công chính và phi công phụ. Ảnh: Youtube.

Ngoài ra còn có bàn phím được sử dụng để tương tác với máy tính máy bay và gậy dùng để điều khiển, lèo lái thao tác bay.

Bên trong buồng lái của V-22. Ảnh: Wikipedia.

• Hệ thống thông tin liên lạc

Osprey được trang bị radio đa băng tần (AM, FM, UHF, VHF) để truyền giọng nói và thu sóng radio. Nó cũng có đèn hiệu định hướng và radio, máy đo độ cao bằng radar và hệ thống liên lạc nội bộ/radio để liên lạc giữa phi hành đoàn và quân đội trên tàu.

Hệ thống thông tin liên lạc của V-22. Ảnh: Aviatorsdatabase.

• Khoang tải hàng và binh lính

Osprey có thể chứa tới 24 binh sĩ và chở tới 9,072 kg trong khoang chở hàng, rộng 1,72 feet, cao 1.68 mét và dài 6.35 mét.
Khoang chở hàng có ghế gập dọc theo tường và một đoạn đường dốc để chất hoặc triển khai hàng hóa và binh lính. Việc triển khai cũng có thể diễn ra trên không bằng dù.

Các thủy quân lục chiến ra khỏi khoang tải hàng hóa và binh sĩ của V-22B tại Trung tâm tác chến của Thủy quân lục chiến, bang California. Ảnh: Wikipedia.

Ngoài tải trọng hơn 9,000 kg trong khoang chở hàng, Osprey còn có hệ thống móc và tời bên ngoài cho phép nó chở hàng hóa có trọng lượng lên tới 6,803 kg.

Một chiếc V-22B đang nâng một xe đa dụng di động cao tại vịnh Subic, Philippines trong một cuộc tập trận năm 2013. Ảnh: Wikipedia.

• Khả năng xếp gọn

Khi Osprey hạ cánh trên boong tàu, nó có thể được gấp lại để ngừng hoạt động. Cánh quạt và thân cánh đều có thể gập lại được. Một trình tự tiêu biểu được hiển thị dưới đây:

Sáu cánh quạt của cả hai bên mô-tơ gập gọn vào bên trong.

Sau đó, các mô-tơ quay bắt đầu xoay nghiêng, đồng thời thân cánh cũng bắt đầu xoay nhờ trục quay lớn trên thân máy bay.

Hai mô-tơ quay trở về vị trí nằm ngang một thời gian ngắn ngay trước khi thân cánh xoay hết vòng quay cần thiết của nó.

Thân cánh xoay khoảng nửa vòng để xếp dọc theo thân máy bay. Nó có thể thay đổi chút đỉnh về trình tự gập tùy theo tình huống cụ thể. Ảnh: Youtube.

Mặt bên kia sau khi hoàn tất việc xếp gọn, lý do để 6 cánh quạt phải gập vào bên trong trước tiên là để tránh cho chúng va quẹt với mặt đất và thân máy bay. Khi triển khai nó sẽ thực hiện ngược lại trình tự này. Ảnh: Wikipedia.

Cách thức bay độc đáo

Để hiểu được cách chiếc Osprey bay, điều cơ bản chúng ta cần biết là cánh máy bay tạo ra lực nâng bằng cách chuyển hướng luồng không khí xuống phía dưới, phản ứng cân bằng và ngược chiều sinh ra sau đó sẽ nâng nó lên.



26 chiếc V-22B Osprey và 14 chiếc CH-53E Super Stallions đang xếp hàng để bay hàng loạt tại Trạm Không quân Thủy quân lục chiến Miramar, California, ngày 6 tháng 6/2019. Ảnh: Marinecorpstimes.

Các máy bay trực thăng cũng làm điều tương tự với các cánh quạt, mà chúng có hình dạng cánh quay giống như cánh máy bay. Cánh của trực thăng mỏng hơn và hẹp hơn cánh máy bay vì chúng phải quay rất nhanh. Những cánh quay này được gắn trên một trục trung tâm trên đỉnh chiếc trực thăng và khi trục quay tạo ra lực nâng.

Một phi đội V-22 Osprey của Thủy quân lục chiến Hoa Kỳ hạ cánh tại một căn cứ tiền phương ở Afghanistan vào ngày Giáng sinh 24/12 năm 2012. Ảnh: Wikipedia.

Khi Osprey sẵn sàng cất cánh thì các mô-tơ quay của nó ở vị trí thẳng đứng. Với các mô-tơ quay gắn trên thân cánh, nó trông giống như một chiếc trực thăng có hai cánh. Khi Osprey ở chế độ trực thăng (khi cất cánh, hạ cánh và khi bay lơ lửng) thì các mô-tơ quay sẽ tạo ra lực nâng.
Khi đang bay, hai mô-tơ quay của Osprey di chuyển xuống vị trí nằm ngang. Ở vị trí này, chính thân cánh sẽ tạo ra lực nâng, giống như trên máy bay truyền thống và các mô-tơ quay thực hiện chức năng giống như trên máy bay cánh quạt. Osprey hạ cánh gnhư một chiếc trực thăng bằng cách đảo ngược quá trình này, nâng cánh quạt từ vị trí nằm ngang sang vị trí thẳng đứng.

Theo [1], [2].

CHUYÊN MỤC NGHỆ THUẬT LÀM GIÀU BỀN VỮNG

Nhấn vào đây để bắt đầu học

Khóa học Machine Learning cơ bản- Khoa học dữ liệu - AI

Nhấn vào đây để bắt đầu khóa học

==***==

Khoá học Quản trị Chiến lược Dành cho Lãnh đạo Doanh nghiệp

Nhấn vào đây để bắt đầu khóa học

==***==

Nơi hội tụ Tinh Hoa Tri Thức - Khơi nguồn Sáng tạo

Để tham gia khóa học công nghệ truy cập link: http://thuvien.hocviendaotao.com

Mọi hỗ trợ về công nghệ email: dinhanhtuan68@gmail.com

--- 

Khóa học Hacker và Marketing từ A-Z trên ZALO!

Nhấn vào đây để bắt đầu khóa học

Khóa học Hacker và Marketing từ A-Z trên Facebook!

Nhấn vào đây để bắt đầu khóa học

Khóa đào tạo Power BI phân tích báo cáo để bán hàng thành công

Nhấn vào đây để bắt đầu khóa học

Bảo mật và tấn công Website - Hacker mũ trắng

Nhấn vào đây để bắt đầu khóa học ​

KHÓA HỌC LẬP TRÌNH PYTHON TỪ CƠ BẢN ĐẾN CHUYÊN NGHIỆP

Nhấn vào đây để bắt đầu khóa học

Nhấn vào đây để bắt đầu khóa học

Khóa học Lập trình Visual Foxpro 9 - Dành cho nhà quản lý và kế toán

Nhấn vào đây để bắt đầu khóa học

Khóa học hướng dẫn về Moodle chuyên nghiệp và hay

Xây dựng hệ thống đào tạo trực tuyến chuyên nghiệp tốt nhất hiện nay.

Nhấn vào đây để bắt đầu khóa học

KHÓA EXCEL CHUYÊN NGHIỆP

Nhấn vào đây để bắt đầu khóa học

Khóa học AutoIt dành cho dân IT và Marketing chuyên nghiệp

Nhấn vào đây để bắt đầu khóa học

Khoá học Word từ cơ bản tới nâng cao, học nhanh, hiểu sâu

Nhấn vào đây để bắt đầu khóa học

Khóa học hướng dẫn sử dụng Powerpoint từ đơn giản đến phức tạp HIỆU QUẢ

Nhấn vào đây để bắt đầu khóa học

Khóa học Thiết kế, quản lý dữ liệu dự án chuyên nghiệp cho doanh nghiệp bằng Bizagi

Khóa học Phân tích dữ liệu sử dụng Power Query trong Excel

Nhấn vào đây để bắt đầu khóa học

Khóa học Lập trình WEB bằng PHP từ cơ bản đến nâng cao

Nhấn vào đây để bắt đầu khóa học

Khóa học Phân tích dữ liệu sử dụng TableAU - Chìa khóa thành công!

Nhấn vào đây để bắt đầu khóa học

Khóa học Phân tích dữ liệu sử dụng SPSS - Chìa khóa thành công!

Nhấn vào đây để bắt đầu khóa học

Khóa học "Thiết kế bài giảng điện tử", Video, hoạt hình 

kiếm tiền Youtube bằng phần mềm Camtasia Studio

Nhấn vào đây để bắt đầu khóa học

Khóa học HƯỚNG DẪN THIẾT KẾ VIDEO CLIP CHO DÂN MARKETING CHUYÊN NGHIỆP

​​​​​

HƯỚNG DẪN THIẾT KẾ QUẢNG CÁO VÀ ĐỒ HỌA CHUYÊN NGHIỆP VỚI CANVA

Hãy tham gia khóa học để trở thành người chuyên nghiệp. Tuyệt HAY!😲👍

 KHÓA HỌC VIDEO- XÂY DỰNG PHẦN MỀM QUẢN LÝ BẰNG MICROSOFT ACCESS

GOOGLE SPREADSHEETS phê không tưởng

Khóa hoc lập trình bằng Python tại đây

Hãy tham gia khóa học để biết mọi thứ

Để tham gia tất cả các bài học, Bạn nhấn vào đây 

Khóa học lập trình cho bé MSWLogo

Nhấn vào đây để bắt đầu học

Khóa học Ba, Mẹ và Bé - Cùng bé lập trình  TUYỆT VỜI

Khóa học sử dụng Adobe Presenter-Tạo bài giảng điện tử

Khóa học vẽ tạo giao diện demo cho website

Để thành thạo Wordpress bạn hãy tham gia khóa học 

Tham gia khóa học tại đây

Khóa học sử dụng Edmodo để dạy và học hiện đại để thành công

Nhấn vào đây để bắt đầu khóa học

==***==

Bảo hiểm nhân thọ - Bảo vệ người trụ cột

Cập nhật công nghệ từ Youtube tại link: congnghe.hocviendaotao.com
Tham gia nhóm Facebook
Để tham gia khóa học công nghệ truy cập link: http://thuvien.hocviendaotao.com
Mọi hỗ trợ về công nghệ email: dinhanhtuan68@gmail.com

Nguồn: Tinh Tế

Share !