Die V-22 Osprey (engl. für Fischadler) ist ein militärisch genutztes Kipprotor-Wandelflugzeug mit Senkrechtstart- und -landefähigkeit (VTOL) sowie Kurzstart- und -landefähigkeit (STOL) aus US-amerikanischer Produktion. Der Erstflug des Prototyps fand 1989 statt, die US-Luftwaffe und das US Marine Corps begannen ab 2005 mit der Einführung. Das Luftfahrzeug vereint die Funktionsprinzipien eines Drehflüglers mit denen eines Flächenflugzeuges.
Geschichte mini|Landung einer MV-22 Osprey auf der Essex mini|MV-22 Osprey auf der Wasp mini|Englischsprachiges Video, das die V-22 Osprey zeigt und beschreibt
Die Ursprünge des Antriebskonzepts der Osprey gehen auf die von Bell Helicopter 1951 entwickelte Bell XV-3 zurück. Dieses fand 1973 in einer weiterentwickelten Ausführung ebenfalls Verwendung in der Bell XV-15. Im Jahr 1981 begann die Definition der Anforderungen für das Joint Services Advanced Vertical Lift Aircraft-(JVX)-Programm durch das US-Verteidigungsministerium. Im April 1983 wurde das Bell/Boeing-Team von der US Navy beauftragt, das JVX-Flugzeug zu entwickeln und zu bauen. Seitdem ist dieses Flugzeug als V-22 Osprey bekannt.
Die Forderung nach einem solchen Flugzeug geht auf den Fehlschlag der Operation Eagle Claw am 24. und 25. April 1980 zurück, als es nicht gelang, die Geiseln aus der von Revolutionsgarden besetzten US-Botschaft in Teheran zu befreien. In der Aufarbeitung des Einsatzes kam man zu dem Schluss, dass die Operation mit einem Fluggerät wie der V-22 gelungen wäre. Ähnlicher Bedarf zeigte sich beim Combat Search and Rescue, der Bergung von über feindlichem Territorium abgeschossenen Piloten oder eingeschlossenen Truppen. Die Anforderungen an die V-22 wurden jedoch hauptsächlich auf das Marine Corps zugeschnitten, das ein schnelles und bewegliches Gerät für Truppenverlegungen und Nachschub benötigte. Weitere vorgesehene Einsatzfälle waren Verbindungsflüge zu und von Schiffen sowie im zivilen Bereich der Flugverkehr von und zu Ölbohrplattformen.
Am 19. März 1989 fand der Erstflug in Arlington, Texas statt. Die erste Transition (der Übergang zwischen Schwebe- und Horizontalflug oder umgekehrt) wurde am 14. September 1989 durchgeführt. Das erste Serienflugzeug entstand am 5. Februar 1997.
Im Juni 2005 hat die Osprey die letzten Truppentests unter Einsatzbedingungen (OPEVAL – Operational Evaluation) nach Herstellerangaben „zur vollen Zufriedenheit“ abgeschlossen. Am 28. September 2005 ordnete das Pentagon offiziell die reguläre Serienproduktion an.
Das Programm litt unter mehreren Rückschlägen und Unfällen von Prototypen und Truppenerprobungsmustern. Die Verzögerung wird durch folgendes Zitat veranschaulicht:
Das Programm ist in den Vereinigten Staaten stark in der Finanzierung zurückgestuft worden. Am 19. September 2005 wurde die erste CV-22A an die US Air Force geliefert. Ab 3. Juni 2005 stoppte das U.S. Marine Corps die Einführung der Osprey und setzte sie erst ab dem 3. März 2006 wieder fort. VMM-263 ist die erste mit diesem Fluggerät ausgerüstete Einheit des Marine Corps und löst schrittweise die Hubschrauber der Typen CH-46E Sea Knight und CH-53 Sea Stallion ab. Am 22. März 2006 hob zum ersten Mal eine Osprey im Dienst der Marines ab; geflogen wurde sie von Captain Elizabeth A. Okoreeh-Baah.
Im September 2007 wurde die mit zehn Ospreys ausgerüstete Staffel VMM-263 des Marine Corps in den Irak verlegt. Die Staffel ist damit die erste Einheit, die das Flugzeug unter Kampfbedingungen einsetzt. Im November 2008 verlegte die US Air Force vier Ospreys nonstop (mit Luftbetankung) zu einer Übung nach Mali. Ab November 2009 wurde die MV-22B von der VMM-263 auch in Afghanistan eingesetzt.Voller Einsatz – V22 Osprey in Afghanistan. In: Flug Revue, Motor Presse Stuttgart GmbH & Co. KG, November 2010, S. 38–41. Ospreys der Kearsarge retteten im März 2011 ein Besatzungsmitglied einer über Libyen abgestürzten F-15. Am 10. Februar 2011 erflog eine Osprey der VMM-264 (Marine Medium Tilt-rotor Squadron 264) die 100.000. Flugstunde des Baumusters im Einsatz über Afghanistan.AIR International April 2011, S. 19. Im März 2011 befanden sich bereits 131 von geplanten 360 MV-22 im Bestand des Marine Corps. Die Stationierung in Japan begann 2012, die ersten beiden Staffeln in Fernost sind die VMM-265 (MCAS Iwakuni) und die VMM-561 (MCAS Futenma).
Im März 2011 besaß die US Air Force 16 von 50 geplanten CV-22, die in zwei Squadrons des Air Force Special Operations Command eingesetzt werden. Im April 2011 wurde bekannt, dass CV-22 für Spezialkommandos zukünftig auch in Europa stationiert werden. Die ersten Exemplare trafen im Juni 2013 in RAF Mildenhall ein.
Am 11. Dezember 2014 wurde erstmals eine starr nach vorn feuernde Raketenbewaffnung erprobt. Damit können ungelenkte sowie gelenkte Raketen vom Typ Griffin B und APKWS II abgefeuert werden. Das Programm wurde Mitte 2013 gestartet und soll den Schutz von Ospreys im Einsatz durch andere Hubschrauber überflüssig machen.Fliegerrevue, 2/2015, S. 8, V-22 jetzt mit Raketen. .
Am 5. Januar 2015 vereinbarten die US Navy und das US Marine Corps den Kauf der Variante CMV-22B für die Carrier Onboard Delivery-Aufgabe, deren Auslieferung 2020 begann. Das erste Einsatzmuster traf im Juni 2020 bei der Fleet Logistics Mission Squadron 30 (VRM-30) auf der NAS North Island in Kalifornien ein.
Textron, der Mutterkonzern von Bell Helicopter, plante ab 2018 rückläufige Produktionszahlen.
Technik mini|links|hochkant|Frühes Konzept der Osprey Bei der Osprey handelt es sich um ein als Hochdecker ausgelegtes Verwandlungsflugzeug für ca. 24–32 Passagiere. Das Luftfahrzeug verfügt über ein einziehbares Bugradfahrwerk, am Heck unter dem Höhenleitwerk mit zwei Endscheiben-Seitenleitwerken befindet sich eine Heckrampe als Hauptzugang. Die Leitwerke sind mit Steuerflächen analog denen eines normalen Flächenflugzeuges ausgestattet. Der Laderaum ist nicht als Druckkabine ausgelegt.
Das augenfällige Hauptkonstruktionsmerkmal sind die beiden schwenkbaren dreiblättrigen Luftschrauben, die sowohl als Hauptrotoren nach dem Prinzip des Hubschraubers als auch als Zugpropeller für den Reiseflug verwendet werden (Proprotor). Die Rotoren mit ca. 11,6 m Durchmesser sind ähnlich wie bei einem Hubschrauber mit transversalen Rotoren nebeneinander angeordnet und mitsamt ihren Triebwerken an den Enden der Tragflächen etwa um die Querachse des Flugzeugs schwenkbar montiert. Die Luftschrauben drehen gegenläufig, die linke von oben betrachtet im Uhrzeigersinn, die rechte entgegen dem Uhrzeigersinn. Die Rotorebenen sind nicht überlagert und die Blätter kämmen nicht ineinander, sehr wohl sind aber die Rotoren durch eine mechanische Verbindung synchronisiert. In der Triebwerksgondel (Nacelle) sind sowohl das Triebwerk als auch verschiedene Getriebe angeordnet.V-22 Osprey - Pocket Guide, Bell-Boeing, 2007, abgerufen am 9. Februar 2024 (englisch)
Die Tragfläche mit weitgehend rechteckigem Grundriss hat ein aerodynamisch wirksames Tragflächenprofil und ist über die gesamte Spannweite mit einer relativ großen Flaperon-Klappe versehen, welche als Auftriebshilfe und als Querruder dient. Die Tragfläche hat sowohl eine leicht positive V-Stellung als auch eine negative Pfeilung.
Flugzustände Mit vertikaler Stellung der Triebwerks- und Rotorenachsen drehen sich die Rotoren in einer nahezu horizontalen Ebene und können so bei Start und Landung Auftrieb wie bei einem Hubschrauber erzeugen. Beim Übergang in den Reiseflug schwenkt der Pilot beide Propellergondeln mitsamt Rotoren stufenlos in eine horizontale Ausrichtung nach vorne, das Luftfahrzeug beschleunigt und verwandelt sich letztlich in ein Flächenflugzeug mit Turbopropantrieb und entsprechender Reisegeschwindigkeit. Der Auftrieb wird dann durch die Tragfläche erzeugt und die Proprotoren liefern nun ausschließlich den Vortrieb. Dieser Übergang vom Schwebeflug in den Flugzeugmodus dauert im minimalen Fall ca. 16 Sekunden.
Mit nur graduell nach vorne geneigten Rotorachsen wird STOL, Starten und Landen mit kurzer Rollstrecke sowie Langsamflug erzielt. Steve Markman, Bill Holder: Bell/Boeing V-22 Osprey Tilt-Engine VTOL Transport (U.S.A.). Straight Up: A History of Vertical Flight. Schiffer Publishing, Atglen 2000, ISBN 0-7643-1204-9, S. 58. (englisch) Dabei sind vertikaler Start oder Landung mit ganz hochgeschwenkten Rotoren (90°) oder Short Take Off and Landing (STOL) mit teilweise geschwenkten Rotoren (75°) möglich, jedoch nicht in der 0°-Reiseflugstellung, da die umlaufenden Proprotor-Blätter dann den Boden berühren würden. Die Flugzustände sind im Wesentlichen durch den gewählten Winkel der Triebwerksgondeln und damit der Rotorachsen abgegrenzt. Vom hinteren Anschlag bis 85° wird vom VTOL-Mode gesprochen, von 84 bis 1° herrscht der Transitionszustand und bei 0° bzw. dem vorderen Anschlag der Flugzeugmodus. Der Gondelwinkel ist grundsätzlich manuell stufenlos wählbar (siehe Absatz Steuerung).Mike McKinney: Flying the V-22, Vertical Mag vom 28. März 2012, abgerufen am 7. Februar 2024 (englisch)
Gemäß der Einstufung des Herstellers handelt es sich bei dem Fluggerät nicht um einen Hubschrauber, sondern um ein senkrecht startendes und landendes Propellerflugzeug. Die V-22 nutzt jedoch beide Steuerprinzipien.
Steuerung mini|Pilotensitz mit Steuerknüppel, Pedalen und der Konsole mit dem Thrust Control Lever links vom Sitz. Rechts unten im Bild noch der TCL des rechten Sitzes Während des Schwebeflugs erfolgt die Steuerung wie bei einem klassischen Doppelrotor-Hubschrauber durch je eine Taumelscheibe per zyklischer Blattverstellung (Nick- und Gierachse) sowie durch gegensinnige kollektive Blattverstellung (Roll-Achse), Steigen oder Sinken wird per gleichsinnigem Kollektiv-Pitch gesteuert. Die aerodynamischen Steuerruder sind im Schwebe- oder Langsamflug mangels Anströmung wirkungslos. Dies ändert sich bei zunehmender Fluggeschwindigkeit, wenn die Flugsteuerung auf die immer besser wirkenden Ruderflächen übergeht und die – gänzlich nach vorne gekippten – Rotoren nur noch im Sinne eines Constant-Speed-Verstellpropellers den Schub beeinflussen. Die Piloten steuern die Osprey mit einem herkömmlichen, zentralen Steuerknüppel für die Nick- und Rollsteuerung, Ruderpedalen für die Giersteuerung und einem speziellen Thrust Control Lever (TCL) genannten Schubhebel. Im Gegensatz zu dem beim Hubschraubern üblichen Pitchhebel, der neben dem Sitz auf- und abbewegt wird, wird der TCL mit der linken Hand vor und zurück bewegt, wobei vorne die maximale Leistung anliegt. Dieser Hebel dient im VTOL-Flugregime somit als Pitchhebel, während er im Flächenflug als Einhebelbedienung über den Blattanstellwinkel auf die Propellerleistung wirkt, während die Drehzahl vom FADEC konstant geregelt wird. Im Handgriff des TCL ist ein geriffeltes, gummiertes Daumenrad integriert, mit dem sich die Triebwerksgondeln schwenken lassen. Beim Beschleunigen aus dem Schwebeflug ist eine Schwenkrate von bis zu 8° pro Sekunde möglich.
Die Ansteuerung der jeweiligen Steuerelemente erfolgt im Sinne eines reinen Fly-by-Wire über einen digitalen, 3-fach redundanten Flugkontrollrechner, der unter anderem während des gleitenden Überganges in der Transitionsphase die Steuereingaben vollautomatisch in ein hubschrauber- oder flächenflugzeugspezifisches Steuerregime umsetzt und dabei die Einhaltung der Flugenveloppe überwacht. Dies ist besonders beim Übergang vom schnellen Reiseflug in den VTOL-Flug relevant, hier wird, um Überlastungen der Rotoren zu vermeiden und einen Stall der Tragfläche zu verhindern, die Verstell-Rate des Winkels der Gondeln fluggeschwindigkeitsabhängig begrenzt.