I progettisti di aerei sognano da tempo di creare un aereo che non solo possa volare a lungo raggio ad alta velocità e trasportare carichi pesanti, ma possa anche decollare, restare librato e atterrare come un elicottero. Un aereo del genere avrebbe la flessibilità necessaria per gestire diversi tipi di missioni militari e operazioni di combattimento, oltre ad avere usi civili e commerciali.
Il V-22 Osprey l'aereo è un tale veicolo. Bell Boeing ha sviluppato questo versatile velivolo per i militari. Attraverso l'uso di un rotore inclinabile, l'Osprey può decollare e atterrare come un elicottero, ma convertirsi in un aereo turboelica durante il volo.
O come lo descrive Boeing, l'aereo combina "le prestazioni verticali di un elicottero con la velocità e la portata di un velivolo ad ala fissa". I rotori dell'aereo possono piegarsi e le ali possono ruotare in modo da poterlo riporre su una portaerei.
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L'Osprey è un tipo di aereo a decollo e atterraggio verticale (VTOL) con un design a rotore inclinabile. Il concetto VTOL è una vecchia idea nata dall'aeronautica tedesca alla fine della seconda guerra mondiale.
Dopo la guerra, la Marina americana sviluppò due aerei da caccia VTOL sperimentali:il Pogo e il Salmon. Tuttavia, i programmi sono stati cancellati a causa di difficoltà tecniche.
Nel 1958, l'aeronautica americana sviluppò il Bell XV-3, che fu il primo VTOL riuscito a restare in volo stazionario (non fu testato in volo aereo).
Dopo che il programma XV-3 dimostrò che il concetto del rotore inclinabile era fattibile, Bell sviluppò il rotore inclinabile XV-15 che la NASA testò.
Nel luglio 1979, l'XV-15 divenne il primo aereo a inclinarsi da elicottero ad aereo e viceversa. Era anche in grado di viaggiare a 346 miglia orarie (557 km/h) in modalità aereo. Il successo dei test portò all'espansione del programma, che venne successivamente ribattezzato V-22 Osprey.
Esistono tre configurazioni dell'Osprey a seconda dell'uso previsto, come ricerca e salvataggio, assalto a medio raggio o operazioni speciali a lungo raggio. Per la Marina, le funzioni principali dell'aereo sono la consegna a bordo del vettore e il trasporto di posta, rifornimenti e merci.
Mentre tre rami delle forze armate statunitensi - Marines, Marina e Air Force - utilizzano o hanno utilizzato l'Osprey, Bell sta anche esplorando il suo design per possibili usi civili.
Il Comando per le operazioni speciali dell'aeronautica militare ha ricevuto il suo primo Osprey operativo, chiamato CV-22, nel gennaio 2007. Ha raggiunto la capacità operativa iniziale nel 2009.
L'Osprey è dotato di due grandi rotori a tre pale che ruotano in direzioni opposte e producono portanza. Poiché i rotori girano in direzioni opposte, non è necessario un rotore di coda per garantire la stabilità come in un elicottero.
L'ala inclina i rotori tra la modalità aereo ed elicottero e genera portanza in modalità aereo. L'aereo ad ala rotante può passare agevolmente dalla modalità elicottero alla modalità aereo in soli 12 secondi.
I principali vantaggi dell'Osprey rispetto all'elicottero sono:
Il vantaggio dell'Osprey, che è in grado di supportare la logistica della flotta, rispetto a un aereo è che può decollare, restare librato e atterrare come un elicottero. Ciò lo rende più versatile di un aereo per missioni come lo spostamento di truppe in aree remote, soprattutto quelle prive di piste di atterraggio, o per condurre operazioni di salvataggio a lungo raggio in mare.
Come ogni aereo, l'Osprey ha i seguenti sistemi:
L'Osprey è dotato di due rotori con eliche a tre pale da 11,6 m (38 piedi). Un motore turboalbero Allison AE 1107C in grado di produrre oltre 6.000 cavalli aziona ciascuna elica.
Ogni motore aziona il proprio rotore e trasferisce parte della potenza a un cambio a metà ala. Questo cambio aziona il meccanismo di inclinazione.
In caso di guasto al motore, l'Osprey può funzionare con un solo motore. In questo caso, la potenza del motore rimanente viene distribuita ai due rotori attraverso un albero motore di interconnessione.
L'Osprey ha 16 serbatoi di carburante, 10 integrati nelle ali e sei nella fusoliera. I serbatoi di alimentazione forniscono direttamente ai motori il carburante proveniente dagli altri serbatoi e il trasferimento del carburante è automatico.
Mentre il carburante scorre dai serbatoi, l'azoto pressurizzato riempie i serbatoi per ridurre la possibilità di incendio. A seconda della configurazione dell'Osprey, può contenere da 1.450 a 3.640 galloni (da 5.489 a 13.779 litri) di carburante.
La cabina di pilotaggio dell'Osprey ospita un pilota e un copilota. Inoltre, al centro dietro i piloti è presente un sedile ribaltabile per un ingegnere di volo (altri modelli hanno spazio per ospitare due ingegneri di volo).
I cruscotti sono dotati di display multifunzionali, simili al nuovo glasscockpit dello Space Shuttle. I display contengono informazioni sui motori (come pressione dell'olio, temperature e pressioni idrauliche) e sul volo (come dati sul carburante, assetto e prestazioni del motore).
Sono inoltre presenti tastiere utilizzate per interagire con il computer di volo e stick utilizzati per controllare le manovre di volo.
L'Osprey è dotato di radio multibanda (AM, FM, UHF, VHF) per la trasmissione vocale e la ricezione radio. Dispone inoltre di fari e radio di navigazione, altimetri radar e un sistema interfono/radio interno per le comunicazioni tra l'equipaggio e le truppe a bordo.
L'Osprey può contenere fino a 24 soldati e trasportare fino a 9.072 kg (20.000 libbre) nella sua stiva di carico, che è larga 5,7 piedi, alta 5,5 piedi e lunga 20,8 piedi (1,72 x 1,68 x 6,35 m).
La stiva di carico ha sedili ribaltabili lungo le pareti e una rampa per caricare o schierare merci e truppe. Il lancio può avvenire anche in aria con il paracadute.
Oltre al carico di 20.000 libbre nella stiva di carico, l'Osprey è dotato di un sistema di gancio e verricello esterno che gli consente di trasportare fino a 15.000 libbre (6.803 kg) di carico al seguito.
Quando l'Osprey atterra sul ponte di una nave, può essere ripiegato per i tempi di inattività. Le lame e le ali sono entrambe pieghevoli. La sequenza è mostrata di seguito:
Un V-22 Osprey in transizione dalla modalità elicottero a quella aereo.
Per capire come vola l'Osprey, la cosa fondamentale da capire è che le ali degli aerei creano portanza deviando l'aria verso il basso, beneficiando della reazione uguale e contraria che ne risulta.
Gli elicotteri fanno la stessa cosa con le pale, che sono forme di ali rotanti come i profili alari dell'ala di un aereo. Le pale degli elicotteri sono più sottili e strette delle ali degli aerei perché devono ruotare molto velocemente. Queste ali rotanti sono montate su un albero centrale. Quando l'albero viene fatto girare, viene creata la portanza.
Quando l'Osprey è pronto per il decollo, i suoi rotori sono in posizione verticale. Con i rotori montati sulle ali, sembra un elicottero a due pale. Quando l'Osprey è in modalità elicottero (al decollo, all'atterraggio e in volo stazionario), i rotori generano portanza.
Durante il volo, i rotori dell'Osprey si spostano in posizione orizzontale. In questa posizione sono le ali a generare portanza, come in un aereo tradizionale, e i rotori funzionano come in un aereo a elica. L'Osprey atterra come un elicottero invertendo il processo, sollevando i rotori dalla posizione orizzontale a quella verticale.
