图1 ?MV-22“鱼鹰”运输机在沙质环境中发生了坠毁事故
2019年11月7日,五角大楼的最高监管机构发布了对海军发动机空气颗粒分离器(EAPS Engine Air Particle Separators)重新设计工作进行审查的最终报告。这份报告全面阐述了美国海军为解决美国海军陆战队和美国空军V-22鱼鹰倾斜式旋翼机上的发动机空气颗粒分离器的长期问题而做出的努力。该报告指出,作为V-22“鱼鹰”运输机计划的牵头部门,美海军曾经要求制造商于2010年和2011年两次尝试解决该问题,但没能成功。该报告指出:“第三次EAPS重新设计旨在清除流入V-22发动机的空气中的污垢,而不是原始EAPS;但是,摄入发动机的土壤将比发动机制造商的规格允许的土壤多4倍。结果表明,尽管EAPS重新设计的时间超过了9年,但V-22仍然处于危险之中。”
图2 安装在飞机发动机上的空气颗粒分离器
这个问题的长期存在,意味着飞机制造商罗尔斯罗伊斯公司为该型机设计制造的两型发动机,从来没有要求EAPS设计满足其规格的要求,以确保在所有沙漠条件下都能正常运行。过去十几年的时间里,“鱼鹰”运输机发生坠毁事故,很大一部分原因是EAPS故障以及扩展的灾难性发动机功率损失。美国海军正在第三次尝试重新设计分离器,并且在许多年后重新设计了整个发动机的进气口配置。令人担忧的是,它可能仍无法确保其最新努力会充分降低V-22吸入危险量颗粒物的风险,尤其是在沙漠环境中行动时。海军陆战队的MV-22于2007年初步形成作战能力,空军CV-22于2009年初步形成作战能力。这两款飞机都装备有2台罗·罗T406发动机,也称为AE 1107C-Liberty,用于驱动两个大型螺旋桨。每台发动机都配有1套EAPS,采用真空吸力将土壤和其他颗粒物从气流中拉出。销售给日本的V-22运输机和海军即将推出的CMV-22,都没有迹象表明要采用全新的发动机/EAPS配置。
图3 “鱼鹰”运输机在沙质环境中降落,发动机运行时间可缩减五分之三。
“鱼鹰”运输机在短距和垂直起飞和着陆时会产生绝对大量的转子冲击波,所以其发动机会向上倾斜。2015年,美国海军陆战队在尼泊尔发生地震后赶往灾区时,由于担心剧烈的冲击波可能进一步破坏附近已经受损的建筑物,MV-22不得不避开一些着陆区域。这种冲击波还会抛出大量的土壤、沙子和灰尘,经常包围飞机,从而形成所谓的“降低视野着陆”的环境。这种材料可以减少进入发动机的空气量,从而导致功率损失。如果将其吸入内部,它可能会粘附在风扇叶片、机箱壁等上,有可能导致更严重的问题。具有高碱金属浓度的沙子特别危险,因为它们会在发动机的热量中融化并实际上融合到敏感零件上。2008年至2015年之间,还至少有八起“发动机快速功率损失事件”直接归因于发动机中的颗粒物摄入。同时,“鱼鹰”运输机的发动机预期持续运行时间为500个飞行小时,但到了沙质环境中只有200小时。