CV-22オスプレイ:垂直離着陸機可能なティルトローター採用の輸送機

CV-22オスプレイ 輸送機
出典:USAF(米国空軍)のWebサイトからの画像(加工しています)

CV-22オスプレイ(Osprey)は、陸上自衛隊でも採用されている、ヘリコプター(回転翼機)とプロペラ機(固定翼機)の両方の特性を合わせ持つ、技術的にもユニークなティルトローター機です。

  • ヘリコプターとして、垂直離着陸、ホバリングが可能
  • 固定翼機(プロペラ機、ターボプロップ機)として、ヘリコプターより高速かつ航続距離が長い

ここでは、主に米国空軍のWebサイトの情報からCV-22オスプレイ(Osprey)についてまとめています。

なお、米国空軍向けはCV-22、米国海軍向けがCMV-22(海兵隊)向けがMV-22です。

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CV-22オスプレイ(Osprey)とは

CV-22オスプレイ(Osprey)は、ヘリコプターとプロペラ機の両方の特性を合わせ持つ技術的にもユニークなティルトローター機です。

以下、エンジンナセル部と回転翼(プロップローター)を合わせてティルトローターと呼びます。

ティルトローターにより、以下のヘリコプターとプロペラ機の両方の特性をもっています。

  • ヘリコプターとして、垂直離陸、ホバリング、垂直着陸が可能
  • プロペラ機(ターボプロップ機)として、長距離飛行、燃料効率、ヘリコプターより高速飛行が可能

米国空軍のCV-22オスプレイは、特殊作戦部隊(special operations forces)の長距離潜入・脱出・補給などの任務に使われる多用途機です。

CV-22オスプレイ(Osprey)

Flight of the Osprey A 58th Special Operations Wing CV-22 Osprey approaches a tanker aircraft during an airborne refueling over Kirtland Air Force Base, N.M. The event was part of a two-week documentation of the 58th SOW by the publication Vertical Magazine April 20, 2022. (U.S. Air Force photo by Jeremy T. Dyer.)

図1 CV-22オスプレイ(Osprey)

出典:USAF(米国空軍)のWebサイト<Home > News > Photos>からの画像

CV-22オスプレイの特徴

CV-22オスプレイ最大の特徴は、ティルトローターによりヘリコプターと固定翼機(プロペラ機)の特性を合わせ持つことです。

つまり、ヘリコプターの特性をもちながら、ヘリコプターよりも速度と航続距離に優れています。

このため、以下の任務に対応することができます。

  • 長距離の特殊作戦任務
  • 固定翼機とヘリコプターの両方を必要とする任務

さらに、以下のシステムを搭載することで様々な条件下において運用できます。

  • 統合脅威対策システム(integrated threat countermeasures)
  • 地形追従型レーダー(terrain-following radar)
  • 前方監視赤外線センサー(forward-looking infrared sensor)

技術的に見たティルトローターシステム

CV-22オスプレイは、ティルトローターを備えたユニークな外観を持ちます。

ティルトローターシステム自体も、複雑なメカニズムや制御アルゴリズムからなっていると推測していますが、パイロットにとっても、ヘリコプターと固定翼機の両方の特性に応じた操縦が求められることになります。

はかせ
はかせ

複雑な操縦システムに加え、ヘリコプターと固定翼機の特性、さらに、転換モードというこれまでにない飛行モードもありますので、パイロットにも相応の知識や技量が求められます。

技術的に複雑だということは、メンテナンスも大変かと推測しています。

また、詳細は分かりませんが、技術的に興味を持っていることを列挙します。

  • 2基のエンジンのうち1基が止まっても残ったエンジンの動力が伝わるらしいが、切り換える仕組み
  • ティルトローター内の動力伝達のメカニズム
  • ティルトローターの位置制御(飛行モード切り換え)

写真で見るCV-22オスプレイ

CV-22オスプレイをUSAF(米国空軍)のWebサイトの写真を使い説明します。

機体形状

下図は、機体前方からの写真です。

  • 胴体は輸送ヘリの様な形状ですが、ティルトローターが特徴的です。
  • 機首のオレンジ上の突起部は、ノーズドーム(詳細は下記リンク参照)のようです。
CV-22オスプレイ:前方から

CV-22 FILE PHOTO — Futuristic in its design, the CV-22 Osprey looks like a helicopter on the ground with two sets of propeller rotors on each wing tip. Once airborne, the rotors tilt forward so the aircraft resembles a dragonfly with turboprops. (U.S. Air Force photo)

図2-1 CV-22オスプレイ:前方から

出典:USAF(米国空軍)のWebサイト<Home > News > Photos>からの画像

下図は、ティルトローターが垂直離着陸モード時の正面からの写真です。

  • ティルトローターの大きさが目立ちます。
  • 前後に2機プロペラを持つ輸送ヘリと考えるとローターそのものはそれほど大きくはなく、エンジンナセル部分が大きいので目立つのかもしれません。
CV-22オスプレイ:正面から(その1)

Emerald Warrior 16A CV-22 Osprey prepares to land during Emerald Warrior 16 on May 3, 2016, at Hurlburt Field, Fla. Emerald Warrior 16 is a U.S. Special Operation Command sponsored mission rehearsal exercise in which joint special operations forces train to respond to real and emerging worldwide threats. (U.S. Air Force photo/Senior Airman Logan Carlson)

図2-2 CV-22オスプレイ:正面から(その1)

出典:USAF(米国空軍)のWebサイト<Home > News > Photos>からの画像

下図は、ティルトローターが固定翼モード時の正面からの写真です。

  • プロペラ機として見ると、プロペラが大きく見えます。
  • 固定翼モードにより、プロペラ機並みの速度や航続距離を実現しています。
CV-22オスプレイ:正面から(その2)

Resolute Dragon 22 A CV-22 Osprey from the 21st Special Operations Squadron flies in support of exercise Resolute Dragon 22 over Kamifurano Maneuver Area, Hokkaido, Japan, Oct. 11, 2022. Resolute Dragon 22 is an annual bilateral exercise designed to strengthen the defensive capabilities of the U.S.-Japan alliance by exercising integrated command and control, targeting, combined arms and maneuver across multiple domains. (U.S. Air Force photo by Staff Sgt. Jessica Avallone)

図2-2 CV-22オスプレイ:正面から(その2)

出典:USAF(米国空軍)のWebサイト<Home > News > Photos>からの画像

下図は、機体側面からの写真です。

  • ヘリコプターに必ずあるテールローターがありません。
  • ティルトローターは互いに逆回転で反力を打ち消しています。
  • 離着陸時には、主翼後端部分を下げるようです。
CV-22オスプレイ:横から

200603-F-UB429-1004 Air Commandos with the 801st Special Operations Aircraft Maintenance Squadron accept delivery of a new CV-22B Osprey tiltrotor aircraft at Hurlburt Field, Fla., Jun. 2, 2020. The 801st SOAMXS helps keep Ospreys ready to execute infiltration, exfiltration and resupply missions worldwide. (U.S. Air Force photo by Airman 1st Class Nathan LeVang)

図2-3 CV-22オスプレイ:横から

出典:USAF(米国空軍)のWebサイト<Home > News > Photos>からの画像

下図は、機体後方からの写真です。

  • エンジンナセルの後方の形状がよく分かります。
CV-22オスプレイ:後方から

A 71st Operations Squadron CV-22 Osprey, flies over the skies of New Mexico practicing air refueling with a 522nd Special Operations Squadron MC-130J Combat Shadow II, Jan. 4, 2012. The 71st SOS is stationed at Kirtland Air Force Base, N.M., and the 522nd SOS at Cannon Air Force Base N.M.

図2-4 CV-22オスプレイ:後方から

出典:USAF(米国空軍)のWebサイト<Home > News > Photos>からの画像

ティルトローターシステム:3つのモード

CV-22オスプレイには、ティルトローターシステムの位置(角度)により、以下の3つのモードがあります。

  • ヘリコプターの様な垂直離着陸モード
  • プロペラ機の様な固定翼モード
  • 転換モード(垂直離着陸モードと固定翼モードの間)

下図は、垂直離着陸モードの写真です。

  • ティルトローターが、ほぼ垂直の位置にあります。
  • ヘリコプターの様に垂直離着陸やホバリングができます。
CV-22オスプレイ:垂直離着陸モード

CV-22 Osprey U.S. Air Force Academy Flyover A CV-22 Osprey assigned to Kirtland Air Force Base, N.M., flies over the U.S. Air Force Academy in Colorado Springs, Colo., Nov. 6, 2020. The CV-22 is equipped with integrated threat countermeasures, terrain-following radar, forward-looking infrared sensor and other systems that allow it to operate in various austere conditions. (U.S. Air Force photo by Trevor Cokley)

図3-1 CV-22オスプレイ:垂直離着陸モード

出典:USAF(米国空軍)のWebサイト<Home > News > Photos>からの画像

下図は、固定翼モードの写真です。

  • ティルトローターが水平な位置にあります。
  • 固定翼機並みの速度と航続距離を飛行できます。
  • 航続距離が長くなるというのは、燃費がよいということです。
CV-22オスプレイ:固定翼モード

Ospreys soar over the CENTCOM AOR A U.S. Air Force CV-22 Osprey flies in the U.S. Central Command area of responsibility, Jan. 29, 2021. The CV-22 mission is to conduct long-range infiltration, exfiltration and resupply missions in the USCENTCOM area of responsibility. (U.S. Air Force photo by Staff Sgt. Sean Carnes)

図3-2 CV-22オスプレイ:固定翼モード

出典:USAF(米国空軍)のWebサイト<Home > News > Photos>からの画像

下図は、転換モード(垂直離着陸モードと固定翼モードの間)の写真です。

  • ティルトローターが、垂直離着陸モードから固定翼モードの間の位置にあります。
  • 離陸後に加速する時や着陸前の減速時に使われるモードです。
  • 角度は1~84度まで変えることができます。
CV-22オスプレイ:転換モード

Going Vertical A CV-22B Osprey operated by the 7th Special Operations Squadron from Royal Air Force Mildenhall, England, flies over the flightline at RAF Lakenheath, while enroute for a routine training mission March 11, 2015. The CV-22 is the U.S. Air Force’s premier tiltrotor aircraft combining the vertical takeoff, hover and vertical landing qualities of a helicopter with the long-range, fuel efficiency and speed characteristics of a turboprop aircraft. (U.S. Air Force photo by Airman 1st Class Trevor T. McBride/Released)

図3-3 CV-22オスプレイ:転換モード

出典:USAF(米国空軍)のWebサイト<Home > News > Photos>からの画像

離着陸

CV-22オスプレイの離陸、着陸は、ヘリコプターの様な垂直離着陸をします。

  • 離陸すると、ティルトローターを前傾させ(転換モード)加速します。
  • 着陸前には、ティルトローターを前傾状態(転換モード)にして減速してから着陸します。

下図は、離陸時の写真です。

CV-22オスプレイ:離陸

New chapter for Air Force Special Operations begins A CV-22 Osprey takes off Sept. 29 from Cannon Air Force Base, N.M. Officials from the Air Force Special Operations Command assumed command of Cannon in a redesignation and change-of-command ceremony Oct. 1. (U.S. Air Force photo/Airman 1st Class Evelyn Chavez)

図4 CV-22オスプレイ:離陸

出典:USAF(米国空軍)のWebサイト<Home > News > Photos>からの画像

空中給油

CV-22オスプレイは、もちろん空中給油に対応しています。

下図は、MC-130JコマンドーII(Commando II )から空中給油を受けるCV-22オスプレイの写真です。

CV-22オスプレイ:空中給油

Extending the mission A CV-22 Osprey refuels from an MC-130J Commando II over the Emerald Coast during Operation Centennial Contact, June 27, 2023, commemorating 100 years of aerial refueling. Air Force Special Operations Command’s modified C-130s, from the HC-130P/N Combat King to the MC-130J Commando II, have been an integral component to refueling special operations aircraft since 1990. (U.S. Air Force photo by Senior Airman Natalie Fiorilli)

図5 CV-22オスプレイ:空中給油

出典:USAF(米国空軍)のWebサイト<Home > News > Photos>からの画像

ロープ降下

下図は、CV-22オスプレイからロープ降下している写真です。

CV-22オスプレイ:ロープ降下

Joint training Soldiers assigned to Alpha Company, 4th Battalion, 10th Special Forces Group move away after exiting a CV-22 Osprey via rope March 1, 2011, during Emerald Warrior at Cannon Air Force Base, N.M. Emerald Warrior is an annual two-week joint/combined tactical exercise sponsored by U.S. Special Operations Command officials to provide realistic training opportunities to conventional and special-operations forces. (U.S. Air Force photo/Tech. Sgt. DeNoris Mickle)

図6 CV-22オスプレイ:ロープ降下

出典:USAF(米国空軍)のWebサイト<Home > News > Photos>からの画像

格納状態

下図は、けん引中のCV-22オスプレイの写真です。

  • 下図の写真の様にローターを折りたたむことができます。
CV-22オスプレイ:格納(その1)

‘Fit’ to fight A tumbleweed frames a CV-22 Osprey being towed Sept. 25 at Cannon AFB, N.M. Cannon AFB will be transferred from Air Combat Command to Air Force Special Operations Command Oct. 1. CV-22s are among the special operations aircraft that will be assigned to the 27th Special Operations Wing which — as the 27th Fighter Wing — flew F-16 Fighting Falcons at the base from 1995 to 2007. (U.S. Air Force photo/Greg Allen)

図7 CV-22オスプレイ:格納(その1)

出典:USAF(米国空軍)のWebサイト<Home > News > Photos>からの画像

下図は、海兵隊のMV-22オスプレイの写真です。

  • 強襲揚陸艦(USS America、LHA6)のエレベータ上のMV-22オスプレイです。
  • ローターをたたみ、主翼を90度回転させた状態です。
MV-22オスプレイ

210706-N-IO312-1006 PHILIPPINE SEA (July 6, 2021) Chief Aviation Boatswain’s Mate (Handling) Akiel Mayers, from Ann Arbor, Mich., assigned to the forward-deployed amphibious assault ship USS America (LHA 6), signals the aircraft elevator operator on the ship’s flight deck. America, flagship of the America Expeditionary Strike Group, along with the 31st Marine Expeditionary Unit, is operating in the U.S. 7th Fleet area of responsibility to enhance interoperability with allies and partners and serve as a ready response force to defend peace and stability in the Indo-Pacific region. (U.S. Navy photo by Mass Communication Specialist Seaman Matthew Cavenaile)

図7 MV-22オスプレイ

出典:US NAVY(米国海軍)のWebサイト<Home > Resources > Photo Gallery>からの画像

CV-22オスプレイの歴史

CV-22オスプレイは、技術的にも大変ユニークな機体です。

CV-22オスプレイの歴史について説明します。

2000年9月:最初の試験機

最初の試験機2機を米国空軍に納入

2006年8月:量産開始

最初の量産機2機でCV-22の飛行訓練を開始

2007年1月:最初の運用機納入

2009年:初期運用能力獲得

CV-22オスプレイの諸元

米国空軍のWebサイトの情報から主要諸元を下表に示します。

  • CV-22オスプレイの諸元です。
  • 馬力(HP)は、「馬力=キロワット×1.3596」で換算しました。
全長  17.5 m
全高 6.7 m
全幅 25.3 m
エンジン
  • ロールスロイス製リバティAE1107C(2基)
  • 推力:4,560  kW(6,200 hp)
重量 – kg
最大離陸重量 27,442 kg

STOL(short take-off and landing)(短距離離陸時):25,854 kg

VTOL(vertical take-off and landing)(垂直離陸時):23,858 kg

最大積載量 – kg
最大標準積載量 – kg
速度 518 km/h
高度 7,620 m
航続距離 926 km(内部補助燃料タンク1基使用)
燃料搭載容量 – kg
貨物積載量 24人(着席)

32人乗り(床)、又は、4,535 kgの貨物

武装 50口径機関銃1門
乗員 4名:パイロット1名、コパイロット1名、フライトエンジニア2名

参考リンク

この記事は、主に以下のWebサイトの情報をまとめています。

英文サイトを和訳していることと、私の理解した内容なので正確な情報は、以下の情報をご参照ください。

  • USAF(米国空軍)のCV-22オスプレイ(Osprey)の紹介ページ
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まとめ

CV-22オスプレイ(Osprey)は、陸上自衛隊でも採用されている、ヘリコプターと固定翼機(プロペラ機)の両方の特性を合わせ持つ、技術的にもユニークなティルトローター機です。

  • ヘリコプターとして、垂直離着陸やホバリングが可能
  • 固定翼機並みに、ヘリコプターより高速かつ航続距離が長い

ここでは、主に米国空軍のWebサイトの情報からCV-22オスプレイについて、以下の項目で説明しました。

  • CV-22オスプレイ(Osprey)とは
    • CV-22オスプレイの特徴
    • 技術的に見たティルトローターシステム
  • 写真で見るCV-22オスプレイ
    • 機体形状
    • ティルトローターシステム:3つのモード
    • 離着陸
    • 空中給油
    • ロープ降下
    • 格納状態
  • CV-22オスプレイの歴史
    • 2000年9月:最初の試験機
    • 2006年8月:量産開始
    • 2007年1月:最初の運用機納入
    • 2009年:初期運用能力獲得
  • CV-22オスプレイの諸元
  • 参考リンク
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