V-22 オスプレイの仕組み

航空機設計者は、高速で長距離を飛行し、重い貨物を運ぶことができるだけでなく、ヘリコプターのように離陸、ホバリング、着陸ができる飛行機を作成することを長い間夢見てきました。このような飛行機は、民間および商業用途だけでなく、さまざまな種類の軍事任務や戦闘作戦に対処できる柔軟性を備えています。

V-22オスプレイはそのような乗り物です。ベル・ボーイングは、この多用途航空機を軍用に開発しました。ティルトローターの使用により、オスプレイはヘリコプターのように離着陸することができますが、飛行中はターボプロップ飛行機に変わります。

あるいは、説明によれば、この飛行機は「ヘリコプターの垂直性能と固定翼航空機の速度と航続距離」を兼ね備えています。航空機のローターは折りたたむことができ、翼は回転できるため、空母に保管することができます。

鳥のように飛び、蜂のようにホバリング

オスプレイは、ティルトローター設計を採用した垂直離着陸（VTOL）航空機の一種です。 VTOL コンセプトは、第二次世界大戦末期のドイツ空軍から生まれた古いアイデアです。

戦後、アメリカ海軍はポゴとサーモンという 2 機の VTOL 戦闘機を開発しました。しかし、技術的な問題のためプログラムはキャンセルされました。

1958 年、アメリカ空軍はベル XV-3 を開発しました。これはホバリングに成功した最初の VTOL でした (飛行機の飛行テストは行われていませんでした)。

XV-3 プログラムによってティルト ローターのコンセプトが実現可能であることが証明された後、ベルはテストを行った XV-15 ティルト ローターを開発しました。

1979 年 7 月、XV-15 はヘリコプターから飛行機に、またその逆に傾斜する最初の航空機となりました。機内モードでは時速 346 マイル (時速 557 キロ) で走行することもできました。試験の成功は計画の拡大につながり、その後この計画は V-22 オスプレイと改名されました。

オスプレイには捜索救助、中距離攻撃、長距離特殊作戦など用途に応じて３つの構成がある。の場合、飛行機の主な機能は、運送業者の機内配送と郵便物、物資、貨物の輸送です。

米軍の3部門である海兵隊、海軍、空軍がオスプレイを使用しているか、使用してきたが、ベルは民間用途の可能性も考慮してその設計を検討している。

空軍とV-22オスプレイ

空軍特殊作戦司令部は、2007 年 1 月に最初の運用オスプレイ (CV-22 と呼ばれる) を配備しました。2009 年に初期運用能力を達成しました。

オスプレイの利点

オスプレイには、反対方向に回転して揚力を生み出す 2 つの大きな 3 枚羽根のローターがあります。ローターは反対方向に回転するため、ヘリコプターのように安定性を提供するためのテールローターは必要ありません。

翼は飛行機モードとヘリコプター モードの間でローターを傾け、飛行機モードでは揚力を生成します。回転翼航空機は、わずか 12 秒でヘリコプター モードから飛行機モードにスムーズに変換できます。

ヘリコプターに対するオスプレイの主な利点は次のとおりです。

艦隊後方支援が可能なオスプレイが飛行機に比べて優れているのは、ヘリコプターのように離陸、ホバリング、着陸ができることだ。このため、遠隔地、特に着陸帯のない地域への部隊の移動や、海上での長距離救助活動などの任務において、飛行機よりも多用途に利用できます。

オスプレイの内部

他の航空機と同様に、オスプレイには次のシステムが搭載されています。

推進

オスプレイには、3 枚羽根の 38 フィート (11.6 m) プロペラを備えた 2 つのローターが搭載されています。 6,000 馬力以上を生成できる Allison AE 1107Cターボシャフト エンジンが各プロペラを駆動します。

各エンジンは独自のローターを駆動し、動力の一部を中央翼のギアボックスに伝達します。このギアボックスは傾斜機構を駆動します。

エンジンが故障した場合、オスプレイは 1 つのエンジンのみで走行できます。この場合、残りのエンジンからの動力は、相互接続されたドライブシャフトを介して 2 つのローターに分配されます。

燃料

オスプレイには 16 個の燃料タンクがあり、10 個は翼に組み込まれ、6 個は胴体に組み込まれています。フィードタンクは他のタンクからエンジンに燃料を直接供給し、燃料の移送は自動で行われます。

燃料がタンクから流出すると、火災の可能性を減らすために加圧窒素ガスがタンクに充填されます。オスプレイの構成に応じて、1,450 ～ 3,640 ガロン (5,489 ～ 13,779 リットル) の燃料を搭載できます。

コックピットコントロール

オスプレイのコックピットには操縦士と副操縦士が搭乗しています。さらに、パイロットの後ろの中央には航空機関士用の折りたたみ式座席があります（他のモデルには航空機関士 2 名が座れるスペースがあります）。

計器パネルには、スペースシャトルの新しいガラスコックピットと同様に、多機能ディスプレイが装備されています。ディスプレイには、エンジン (油圧、温度、油圧など) および飛行 (燃料データ、姿勢、エンジン性能など) に関する情報が表示されます。

フライトコンピュータと対話するために使用されるキーパッドや、飛行操縦を制御するために使用されるスティックもあります。

コミュニケーション

オスプレイには、音声送信とラジオ受信用のマルチバンドラジオ（AM、FM、UHF、VHF）が装備されています。また、航行用ビーコンと無線、レーダー高度計、乗組員と部隊間の通信用の内部インターホン/無線システムも備えています。

ペイロード

オスプレイは最大 24 人の兵士を収容でき、幅 5.7 フィート、高さ 5.5 フィート、長さ 20.8 フィート (1.72 x 1.68 x 6.35 m) の貨物室に最大 20,000 ポンド (9,072 kg) の荷物を運ぶことができます。

貨物室には壁に沿って折りたたみ式の座席と、貨物や軍隊を積み込んだり配備したりするためのスロープが付いています。展開はパラシュートで空中で行うこともできます。

オスプレイは、貨物室の 20,000 ポンドの積載量に加えて、外部フックアンドウィンチ システムを備えており、最大 15,000 ポンド (6,803 kg) の貨物を牽引することができます。

収納場所

オスプレイが船の甲板に着陸するときは、ダウンタイムのために折りたたむことができます。ブレードと翼は両方とも折りたたむことができます。シーケンスを以下に示します。

オスプレイの飛び方

ヘリコプターから飛行機モードに移行する V-22 オスプレイ。

オスプレイがどのように飛行するかを理解するために、基本的に理解すべきことは、飛行機の翼が空気を下方に偏向させることによって揚力を生み出し、その結果生じる等しく反対の反応の恩恵を受けるということです。

ヘリコプターは、飛行機の翼の翼のような回転翼の形状であるブレードでも同じことを行います。ヘリコプターのブレードは非常に速く回転する必要があるため、飛行機の翼よりも薄くて幅が狭くなります。これらの回転翼は中央シャフトに取り付けられています。シャフトが回転すると揚力が発生します。

オスプレイが離陸する準備ができているとき、ローターは垂直位置にあります。翼にローターが取り付けられているため、2枚翼のヘリコプターのように見えます。オスプレイがヘリコプターモード（離陸時、着陸時、ホバリング時）にあるとき、ローターは揚力を生成します。

飛行中、オスプレイのローターは水平位置まで下がります。この位置では、従来の飛行機と同様に翼が揚力を生成し、ローターはプロペラ飛行機と同じように機能します。オスプレイは、逆のプロセスでローターを水平位置から垂直位置に上げることで、ヘリコプターのように着陸します。