Convertiplano (Tilt Rotor Osprey V-22)

O V-22 é a única aeronave multi-missão que possui capacidade para operar em três envelopes de vôo distintos: helicóptero, conversão e avião (figura 1.48 (a) e (b)).

O V-22 foi projetado para decolar e pousar como um helicóptero e operar com eficiência em cruzeiro a altas velocidades como um avião turboélice. 
Os rotores têm três pás (figura 1.48 (b)) construídas em material composto para atenderem aos requisitos de recolhimento rápido para operação em convés de navios da marinha dos EUA, possuem 38 pés de diâmetro, são do tipo gangorra e estão montados em naceles que basculam sempre simetricamente nas extremidades das asas (figura 1.48 (a)).

Os dois rotores são interligados por um eixo mecânico que garante o funcionamento de ambos mesmos em caso de falha de um dos motores. 

(a) Sistema de Transmissão de Potência  

(b) Perfil de Pá  (42^o de torção)  

Figura 1.48 Convertiplano Osprey V-22

A aeronave possui dois motores Allison de 6.150 SHP cada um e foi projetada para um peso máximo de decolagem de 60.500 lbs no modo conversão ou 51.500 lbs no modo helicóptero.

O V-22 possui três sistemas digitais de controle de vôo (redundância tripla) e são do tipo "fly-by-wire"[1], com leis de controle necessárias para atenderem aos requisitos de qualidade de vôo, de desempenho e de segurança.

O atuador de conversão opera com potência hidráulica e gira a nacele, mudando a configuração da aeronave do modo avião (posição 0o) para o modo helicóptero (posição 90o a 97o) por meio de um eixo telescópico. 
No modo helicóptero, os controles passam pelo prato cíclico, fazendo variações cíclicas e coletivas de passo. 
Quando a nacele está posicionada verticalmente, a aeronave é controlada como se fosse um helicóptero com dois rotores lado-a-lado (figuras 1.49 (a)).

[1] Com o sistema ¨fly by wire¨ os movimentos dos comandos na cabina são convertidos em sinais elétricos e são transmitidos por fios elétricos para os computadores digitais de controle de vôo que trabalham em paralelo. As leis de controle dentro dos computadores possuem funções que recebem os sinais de entrada, prevêem antecipações em funções das condições gerais e executam realimentações para aliviar ou eliminar os retardos de resposta devido à inércia da aeronave. Não existem ligações mecânicas diretas entre os comandos efetuados pelo piloto e as superfícies de controle da aeronave.

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A atitude longitudinal (cabrar e picar) no modo helicóptero é controlada por meio de movimentos do comando cíclico central para a frente e para trás, que causa uma variação cíclica de passo inclinando ambos os rotores para frente e para trás simetricamente.

A atitude lateral (rolamento para a esquerda e para a direita) no modo helicóptero é controlada por meio de movimentos do comando cíclico central para a esquerda e para direita, causando uma variação diferencial de passo coletivo (figuras 1.49 (c)).

A atitude direcional (ângulo de guinada) no modo helicóptero é controlada por meio de movimentos do pedal, inclinando de forma diferenciada os rotores, ou seja, um para frente e o outro para trás, causando uma variação diferencial de passo cíclico longitudinal (figuras 1.49 (e)).

A translação vertical, ou seja, a variação da altura do vôo pairado, no modo helicóptero é efetuada com o auxílio da manete de potência, que comanda o passo coletivo de ambas as pás e simultaneamente de ambos os rotores (figuras 1.49 (g)).

A translação lateral foi projetada apenas para o modo helicóptero e permite o deslocamento lateral mantendo-se a aeronave nivelada. O piloto, ao atuar no comando do Modo de Translação Lateral - LTM - localizado na manete de potência, causa uma variação cíclica de passo lateral na mesma direção em ambos os rotores (figuras 1.49 (i) e 150 (a)). 

Durante o modo de conversão para avião, o prato cíclico fica inoperante e o controle passa a ser feito por meio das superfícies convencionais da aeronave: os flaperons[2], os lemes e os profundores (figuras 1.50 (b)).

Os controles do profundor convencional, do flaperon (superfície que tem a função de flape e de aileron) e do leme são ativados em todos os modos de vôo. 

(a) Modo de Translação Lateral (Lateral Translation Mode - LTM)

(b)     Modo Conversão Controle da Nacele do Motor

Figura 1.50 Controles Especiais do V-22

A operação de pouso e de decolagem em terreno inclinado pode ser realizada como qualquer helicóptero, fazendo uso da inclinação da nacele ou do modo LTM, conforme apresentado na figura 1.51.

Figura 1.51 Controles do Osprey V-22 para Operações
em Rampa Inclinada  

[2] Os flaperons são superfícies que possuem dupla função, funcionando como ailerons ou como flapes. No modo helicóptero funcionam como flapes, baixando-se completamente em ambas as asas. No modo avião defletem-se assimetricamente (um para cima e outro para baixo) como aileron ou funcionam também como flapes a baixa velocidade. Os flaperons são acionados manualmente pelo piloto ou automaticamente pelos computadores de vôo.