徐 辉，张大尉

（1.海装驻南昌地区军事代表室 ，江西 南昌，330024；2.航空工业洪都，江西 南昌，330024）

0 引言

自20世纪50年代起，世界上多家飞机公司开始探索制造一种可以垂直起落或者短距起落的运输机，包括美国的 XV-3、XV-15及前苏联/俄罗斯的Brathukin等。其中，在XV-15的设计理念和技术基础上发展的V-22“鱼鹰”倾转旋翼机是目前世界上唯一一款具有实用价值的倾转旋翼机。该机具备速度快、垂直起降等综合特点，可迅速将部队和补给送到敌人的防线后方及陆军难以到达的地带，在攻击的时候更是像自然界的猛禽一样加速俯冲，给敌人致命一击。尽管V-22带来的威慑力巨大，但由于种种原因，至今为止已有多人死于V-22的意外事故[1]。

1 V-22“鱼鹰”典型事故分析

V-22“鱼鹰”不管在20世纪末还是现今，都是一型出色的武器装备，但其可靠性、安全性等却成为制约其发展和效能发挥的“软肋”——从试飞开始就一直事故不断。1989年首飞后，V-22开始进入密集的飞行测试阶段，在此期间，共发生了4起重大事故，造成30多人死亡，为此，美军曾两度停飞该型战机。据美国海军陆战队安全部与空军安全中心透露，在2006年10月至2011年9月的5年时间中，共发生58起不同程度的事故，重则造成死伤，轻则机身损坏严重。据不完全统计，自V-22量产以来的10多年间，公开的飞行事故至少有70余起。

1.1 试验阶段的4起坠机事故

1.1.1 第一起坠机事故

1991年6月11日，编号为5号的V-22飞机在垂直起飞后很快就发生坠毁，两名机组人员幸存，没有受重伤。经事故调查分析，确定导致飞机发生坠毁事故的直接原因是：由于飞机组装上的粗心大意，飞机上3个倾斜陀螺仪有2个被接上了错误的配线，导致飞行员无法对飞机态势进行判断，引发事故。该事故属于人为质量和检验不到位引发的质量事故。

1.1.2 第二起坠机事故

1992年6月20日，编号为4号的V-22飞机正在空中由水平飞行状态转换为垂直盘旋状态，当飞机准备着陆的时候，飞机发生坠毁，机上有7名海军陆战队员遇难。经事故调查分析，飞机在准备垂直着陆的时候，油箱里渗漏出来的油流入到了右边的二号发动机舱底部，导致发动机立即起火。从设计上来说，在其中一个发动机损坏的情况下，V-22还能够依靠剩下的另一个发动机产生的动力，通过复杂的横向互联杆驱动系统（ICDS）为两个螺旋桨翼提供动力，保证飞机安全着陆[2]。但是在该次事故中，发动机起火产生的热量同时损坏了连接两个螺旋桨的横轴，使飞机完全失去动力，导致坠毁。

该事故原因主要有两个：一是质量问题，飞机油箱渗油是导致该事故发生的根本原因；二是设计考虑欠周，横轴设计可能存在未考虑发动机起火的耐热性设计问题。

1.1.3 第三起坠机事故

2000年4月8日，在一次难度较大的夜间模拟操作测试中，19名海军陆战队队员驾乘着14号V-22准备从敌人的基地里营救出被绑架的使馆工作人员。测试要求飞机接近敌人的房屋，并且在营救成功后采用高转速模式降落到图森机场。结果V-22在降落的过程中坠毁，机上19名乘员全部遇难。经事故调查分析，飞行员在采用直升机模式准备着陆时，突然发现其即将撞上前面的飞机，为了避免撞机，迅速降低飞行速度、加快降落速度，提高螺旋桨转速，在离地面大约300英尺的时候，遇到了叶片失速和气流涡环状态的双重影响，一侧的旋翼突然失去动力，而另一侧的旋翼仍然在继续转动，飞机立即发生快速翻滚，直至最后坠毁在地。

该事故原因主要有：一是设计缺陷，V-22在设计过程中未能解决飞机可能遇到的涡环状态问题；二是飞行测试项目被强制性减少，进一步使得“涡环”事故风险无法得到释放。

1.1.4 第四次坠机事故

2000年12月11日，编号为18号的V-22在完成了一次夜间训练任务、返回北卡罗来纳州的新河基地时，飞机发生坠毁，机上4名海军陆战队队员丧生。经事故调查分析，飞机在返航过程中，突然出现了一套液压系统失灵而另一套液压系统还能继续正常工作的状况。面对飞机出现的警报和警示灯，为了确认故障源，飞行员采取了系统复位操作，而由于软件系统也存在缺陷，飞行控制系统无法控制螺旋桨螺距角，反复操作后，飞机仍不断减速、偏离航线，桨距始终无法恢复到正常状态，最终导致飞机失速坠毁。

该事故原因主要是液压系统和飞行控制系统出现重大质量问题。

1.2 服役期间的重大事故

2005年秋，V-22获得了全面生产的批准，2007年，首架MV-22B被海军陆战队迅速部署到伊拉克。2009年，CV-22开始交付空军特种作战司令部，截止到2014年，服役数量已经超过200架。V-22在服役期间又发生了多起重大事故，分别如下：

2010年4月，一架CV-22在阿富汗执行补给与渗透任务时，遭敌方炮火击落，造成4人丧生、16人受伤。2012年4月，一架MV-22在联合训练演习中故障坠毁，造成2人丧生、2人受重伤。2012年6月，一架CV-22在训练中故障坠毁，造成5人受伤、无人丧生。2015年5月，一架CV-22在夏威夷基地降落时坠毁，造成1人丧生、21人受伤。2016年12月，一架MV-22在冲绳县名护市东方外海迫降时坠毁，造成2人受伤。2017年1月29日，一架V-22“鱼鹰”军用运输机在也门执行突袭任务中坠毁，造成1人死亡、3人受伤。

由于保密原因，V-22服役期间发生事故的详细原因均未公开披露，仅能通过披露的相关信息以及试验阶段的事故源进行推敲。

1.3 原因分析

从V-22的事故史中可以看出，其在试验阶段及服役期间出现大量的事故并非偶然，这和其设计理念及特定时期装备需求的紧迫性息息相关，是内因与外因共同产生的共振。在内因上，飞机本身存在的气动“涡环”状态、飞控系统的不稳定、单台发动机失效等缺陷是根本原因；而顶层规划不科学、进度安排不严谨等外部因素，导致飞机测试不充分、飞机能力完善不足，进一步加大了事故发生的概率[3]。

一是大量采用尚未成熟的新技术，设计缺陷带来的事故层出不断。V-22虽然已经经历了漫长的预先研究、演示验证以及型号研制过程，但在气动干扰、旋翼倾转过程中的飞行力学与控制、可靠性设计等方面的关键技术尚未完全得到突破，飞机在实际使用过程中存在诸多不确定因素，而官方为了推进其研制进程，针对出现的这些不确定因素多是“治标不治本”，导致事故一再发生。目前来看，“鱼鹰”面临的主要设计缺陷是在降落和低速俯冲过程中遭遇的复杂气流问题，其中尤以气流涡环最为致命。据统计，目前已知的事故中，大约30%都是因为气流涡环导致的。一方面存在设计带来的先天缺陷，战场适应性不够强；另一方面，由于装备数量有限，飞行数据和缺陷反馈的积累尚不足以支撑型号研制的深度改进，先天因素和后天因素叠加融合，使得V-22成为“娇贵之身”，随时有可能面临“殒身”的下场。

二是质量控制意识薄弱，重复质量问题带来的事故隐患较多。V-22的联合承包商之一——贝尔公司和专门为V-22制造复材机身的波音公司宾夕法尼亚州雷德里旋翼飞机制造厂已经通过了国际标准化组织的ISO9001认证。援引波音公司1999年的一份文件的话，“其旋翼飞机制造完全是符合世界级的生产和质检标准的”。然而，试验阶段的4次坠机事故中，有3起是安装了未达到标准的零件、未知的软件或者未知的质量控制装配线所引起的。在2000年12月的V-22坠机事件之后的操作评估中，时任美国国防部操作测试和评估组主管的菲利普·科伊尔强调：“V-22的液压动力系统有170处质量缺陷”，造成当时所有的V-22都被召回，等候检查和改进。即便如此，改进后的V-22在飞行测试中仍然频繁重复出现质量事故。

三是关键性能测试不够充分，飞行员屡屡被迫以身犯险。美国国防科学部的特遣部队测评组在针对2000年8月和12月发生的坠机事故的报告中指出：“为了节约经费以及加快研发进度，对飞行安全非常重要的飞行控制系统发展测试（FCSDFQ）在V-22身上被严重的缩减了。”报告中还提到，根据海军陆战队对事故的调查，证实了测试项目被缩减的说法。海军陆战队在调查报告的第七章写到，“原本所需要进行的飞行测试是103项，为了节省经费和缩短研发周期，最终只进行了49项测试，而且在这49个测试项目中，只有33项是在正常飞行状态下进行的，另外16项都是在低速飞行时进行的，而且所装载的乘员数量也没有达到要求。”同时，由于一些测试项目要求过高，如长久以来就一直困扰着各种旋翼飞机的气流涡旋状态，由于测试环境要求较苛刻，测试项目被强制性的从103项减少到了33项，几乎减少了68%的测试数目。

四是飞机实际能力不足，飞行员在面对危急情景时进退两难。美国国防部的调查报告有这样的陈述：“当V-22高速降落的时候，其螺旋桨叶片会被自身产生的下洗气流包围，这将很有可能使飞机失去向上的动力，而直接坠落到地面。如果一侧的螺旋桨叶片陷入了气流涡环状态，导致飞机该侧的升力低于另一侧，飞机立刻就会开始翻滚，并且很快就会机头朝下坠毁在地——一个倒栽葱式的机毁人亡。”如果V-22要在敌人严密防守的地区进行低空高速降落，对飞机上的人来说，结果将是悲剧性的。而如果减慢飞机的降落速度，确实能有效减小这种乱流，但是在战场上，在面对地面有敌人防守的时候，如果采用慢速降落的方式，将使V-22在降落过程中成为一个大靶子，地面敌对分子轻易便可将其击落。因此，V-22飞机在敌人的防区降落是一件两难的事情。正是出现类似的种种限制条件，使得原本被吹嘘的各种能力被无形削弱，飞行员在实际使用中极易陷入进退两难的局面。

2 发展启示及建议

V-22由于其自身的战技术能力和使用特点，给美军带来的巨大军事效益显而易见，这也是为什么在事故率如此高、价格如此昂贵的情况下美军仍继续采购使用的根本原因。根据上述对V-22在试验阶段及服役期间发生的事故进行分析和研究，对我国后续发展倾转旋翼机装备有以下启示。

（1）顶层发展路线规划是实现新型武器装备发展的垫脚石和指明灯

顶层发展线路规划主要描述新研武器装备在不同阶段的技术方向、发展途径、关键技术指标以及周期安排，为新型武器装备及其配套技术的体系化发展规划提供支撑。美国V-22虽然经历了半个多世纪的技术积累，但由于美军对其寄予的希望过高，而工业部门及相关人士又对其能力及进度过度吹捧，使得V-22的研制、测试以及后续的交付使用脱离其既定规划，导致向前的步子跨得太大，多项危及飞机和人员安全的关键技术尚未完全被攻克，飞机各种特性尚未完全掌握，飞机能力尚未得到全面完善，飞机各种质量问题的深层次原因无法彻底查明，最终引起飞机事故不断，使一代名机挂上“寡妇制造机”的臭名。

目前，虽然美国V-22的作战优势已日益凸显，日本自安倍政权上台后，亦大量引进V-22，对我东海领域形成军事威胁，因此，我国发展一型类似V-22的倾转旋翼机装备已势在必行。然而，我国在倾转旋翼机方面相关关键技术尚未吃透，顶层目标图像尚不清晰，需尽快深化体系作战需求，充分借鉴和吸取美、俄等国的成功经验和失败教训，制定顶层发展路线规划，稳步推进倾转旋翼装备的发展。

（2）关键技术验证与突破是发展新型武器装备的重大前提

美国V-22的发展史确切的说是一个技术提出及技术验证的过程，根据前期提出的需求及方案研究成果研制验证机进行技术演示验证，从而提升关键技术成熟度。1955年，第一架XV-3倾转旋翼验证机以直升机模式进行了首次起降飞行试验，发现旋翼系统气动不稳定，因此将XV-3的3叶桨叶铰链式旋翼系统改为2片桨叶半刚性旋翼系统以改进气动指标；1977年，XV-15第一架原型机开展了悬停技术验证；1979年，XV-15第二架原型机开展了倾转技术验证；XV-22开展的气动试验验证、飞行力学与控制技术验证等就更多了。尽管美国在发展V-22过程中开展了多项关键技术验证，相关关键技术成熟度已非常高，但在型号实际使用过程中，仍产生了大量新技术不成熟带来的事故。

虽然我国在直升机和固定翼飞机的相关技术已经积累了成熟的应用经验，但在直升机与固定翼飞机两者转化及融合方面的研究尚处于理论研究阶段，在旋翼-机翼的气动干扰、旋翼倾转过程中的气动特性、旋翼倾转过程中的飞行力学与控制、机构与系统的可靠性等关键技术成熟度不高，难以支撑型号研制。随着我国对倾转旋翼机的需求日益突出,在开展相关理论研究外,迫切需要开展相关技术验证工作。建议在现有直升机装备及倾转旋翼机理论研究前提下，在完成相关技术初步验证后，进一步开展倾转旋翼机的原型机演示验证。

（3）全寿命周期质量管控是保障作战任务完成与作战人员安全的长期工程

从V-22发生的事故上看，测试阶段四大坠机事故中，有3起是质量问题引起的，小事故则更频繁，仅2004年8月到2005年1月之间，就发生了6起因为润滑剂泄漏和铬镍钼耐热钢制成的变速箱轴承铬片脱落而造成的紧急迫降事故，其他类似安装面板脱落问题、油冷风扇分离问题，以及由于飞行控制系统的原因而引起的飞行中不受控制的左右振动摇摆等问题则更多。V-22身上背负的众多质量问题，不仅使其在盛名之下蒙受污点，更使得即将踏上战场的飞行员及士兵们感到无助甚至绝望，从心理上大大遏制了作战能力的发挥，甚至影响作战任务的完成。

因此，在新研武器装备时，必须从全寿命周期进行质量管控。质量管控不仅在生产阶段以及交付使用阶段，在装备研发阶段更是重中之重。质量管控从研发开始抓起，不仅可以节省后期生产使用过程中的大量质量审查工作以及缩短装备改进周期，还能从根本上避免质量问题的复发。

（4）充分开展测试是掌握新型武器装备性能、获取数据支持、促进装备改进的必要手段

一型新装备的发展和应用，特别是应用了诸多新技术的武器装备，最需要的就是大量开展测试试验，尽可能通过测试手段掌握其各种特性、获取各个状态下的参数数据库，然后根据数据反馈结果对飞机进行反复迭代优化改进，实现新装备的自我完善，提升人对装备的综合认识。V-22由于测试条件、研制周期等因素，前期大量压缩难度较大的测试科目，导致后期事故率高且持续时间长，后期即使经历十余年的应用探索仍未使事故率得到有效降低。因此，我国在规划发展和应用新型武器装备的同时，必须根据其技术特点及难度，通过谋划其测试条件及测试周期，力求在装备投入使用前充分掌握其武器性能，并完成装备的优化改进，降低后期事故发生概率。