V-22傾轉旋翼機

V-22”魚鷹”（英語: V-22 Osprey）傾轉旋翼機，是美國的一種具備垂直與短距起降能力的傾轉旋翼機。V-22是世界上唯一一種大批量投入使用的傾轉旋翼機。該機是1980年代初啟動的“聯合軍種先進垂直起降飛機”（JVX）計劃的產物。其設計目標是利用其速度快、航程遠等特點，替代現役的多種直升機，為美國海軍、海軍陸戰隊和空軍提供更為出色的垂直、短距起降運輸能力。V-22已在阿富汗、伊拉克、利比亞等戰場執行作戰任務，并在持續進行改進。

二戰期間出現的軍用直升機，在二戰結束后迅速走向成熟，成為與固定翼飛機一道提供多樣化飛行服務的軍用飛行器。兩者各自具有獨特的優勢，但也各有顯著的缺點。直升機具備垂直起降的能力，不需要復雜的跑道，但直升機的飛行速度較低，航程較短。與之相比，固定翼飛機巡航速度較高，航程遠，但在起降時需依賴專門的跑道等設施，而且無法通過懸停實現人員進出或貨物裝卸。

美軍早期直升機之一：西科斯基R-4B

出于揚長避短的目的，人們嘗試了多種全新的垂直短距起降飛機構型，如復合式直升機、前進槳葉概念、X翼方案、旋翼折疊方案和傾轉旋翼機。在這些構型之中，只有美國貝爾直升機公司的V-22傾轉旋翼機方案成功批量投入使用。

傾轉旋翼機構型融合了直升機和固定翼飛機特點：可垂直起降、懸停、前后側飛，也能進行高速、遠航程飛行。其設計包括可傾轉的旋翼螺旋槳。旋翼在垂直狀態時，這一構型表現為雙旋翼直升機，水平時表現為固定翼飛機。傾轉旋翼機的飛行速度遠高于直升機，填補了直升機、固定翼飛機二者之間速度包線的空白。

1930到1940年代，傾轉旋翼機的構想開始逐步顯示出顯著的實用價值。在民用運輸方面，傾轉旋翼機的飛行速度和運力可以接近支線客機，可以在沒有機場的地區執行運輸任務，特別適用于經濟不發達地區。傾轉旋翼機的運輸成本低于傳統直升機和固定翼飛機。然而，在1950到1980年代的漫長時期里，傾轉旋翼機一直處于探索和試驗階段。這是因為這一構型的飛行器技術難度大、研制周期長、研究成本高、以及飛行事故后果嚴重等挑戰。V-22在研發過程之中出現了重大事故，一度嚴重影響了傾轉旋翼機整體發展的進程。

V-22“魚鷹”的最終成功，建立在1930年代到1980年代眾多科研成果的基礎之上，這包括了美國、德國一些技術驗證機型，以及二戰后獲得豐富科研成果的美國貝爾公司XV-3和XV-15傾轉旋翼機。

1930年，美國人喬治·勒伯克（George Lehberger）提出了一個新穎的飛行器構型，并獲得了專利。勒伯克構想的這一飛行器，包含了傾轉旋翼機的兩個關鍵的概念：一、較小的槳盤載荷；二、可旋轉的旋翼軸。同年，拜恩斯直升飛機公司提出的飛行器構型專利也獲得了批準，這一專利設計與當今的傾轉旋翼機較為相似，但該公司受到資金不足的困擾，這一設計沒有得到進一步的發展。

勒伯克的傾轉旋翼機專利文件

1937年，德國的?？宋譅柗蚬镜腇w-61橫列式雙旋翼直升機成功試飛了。1942年，德國?？税⒒锼构镜膬A轉旋翼垂直升降飛機項目正式啟動了。但第二次世界大戰進程的不利影響迫使該項目中斷。該機在試飛中創造了一系列世界旋翼機飛行紀錄。1937年6月25日，該機創造了2439米的高度記錄和1小時20分49秒的續航紀錄，第二天該機創造了16.4公里的直線距離紀錄，80.604公里的閉路距離紀錄和122.553公里/小時的直線速度紀錄。1939年1月29日該機建立了3427米的高度紀錄。

1947年，位于美國特拉華州紐卡斯爾的Transcendental飛機公司的Model 1-G飛機率先完成了在飛行狀態下傾轉旋翼軸10度傾轉的操作，成為了世界上第一架可以有效旋轉旋翼軸的飛行器。在此后大約一年的時間里，它成功進行了100次飛行。然而由于飛行員操作失誤，導致旋翼總矩過低，該機遭遇了墜機事故。

二戰后，貝爾XV-3和XV-15項目成為了與V-22“魚鷹”直接相關的兩個關鍵技術驗證項目。

XV-3

1950年8月，美國空軍和陸軍宣布正式開始傾轉旋翼機設計競爭流程，最終貝爾直升機公司的Model 200方案勝出，獲得了XV-3的編號。這一方案的兩副旋翼安裝在兩個機翼的翼尖，可在水平和垂直位置之間傾轉。該設計成為后來傾轉旋翼機的經典構型。

其設計采用了已經成熟的技術和部件。動力為安排在座艙后方的一臺活塞式發動機。其旋翼槳葉與直升機相應設備類似，扭轉較小，直徑相對較大，這并不適宜作為平飛狀態的螺旋槳動力裝置。起落架為滑橇式。

1955年8月11日，第一架XV-3傾轉旋翼試驗機進行了首次垂直起降飛行。在經歷了試飛事故后，1958年XV-3在貝爾直升機公司開始飛行試驗，旋翼傾轉角達到30度，空速達到205公里/小時。1958年10月，XV-3在NASA艾姆斯研究中心風洞進行試驗，進行了許多修改，同年12月恢復飛行，旋翼傾轉角達到70度。同年12月18日，XV-3完成了從垂直起飛狀態到水平固定翼飛行狀態的轉換，最后傾轉角達到90度。這使XV-3成為世界上第一種實現直升機與固定翼飛行方式完全轉換的傾轉旋翼機。

XV-3傾轉旋翼試驗機

1959年4月到7月，美國空軍和陸軍的聯合評定小組考察了XV-3飛機的38個起落、29.6個飛行小時的試飛，做了40次飛行方式的轉換，并在固定翼飛行狀態下做了20次降低旋翼轉速的測試，又演示了從固定翼飛行狀態向直升機飛行狀態無功率轉換，然后安全自轉著陸的試驗。

XV-3項目給貝爾公司和美軍積累了傾轉旋翼機領域的豐富經驗，發現了較多的問題，探索了具體的解決方法。這包括在至少3年的試飛過程中，該機頻繁出現機翼、支架、旋翼不穩定的問題，導致了一次硬著陸事故，部分旋翼和機身受損。在機體獲得修復之后，研制人員進行了可以消除彈性耦合問題的一些修改，包括加強旋翼控制和增加外部支柱、采用減少懸停期間旋翼氣流干擾影響的翼面角度控制方法等等。在擴展測試飛行階段，遇到旋翼不穩定問題，為此對旋翼系統進行更多的修改，增加地面運行評估環節。

最終評估報告指出，雖然XV-3有很多性能和飛行品質上的缺陷，但證實了傾轉旋翼原理用于垂直起降運輸飛機是基本可行的，并證實了其技術優點。1962年6月到7月的試驗和改進在一定程度上改善了XV-3的穩定性問題，但仍未實現軍方提出的指標和性能參數。1965年XV-3再次進入風洞進行試驗，因疲勞共振現象，導致旋翼和機身分離，飛機在風洞中解體。此后XV-3未能進入下一個研發階段。

XV-15

1972年，美國航空航天局和陸軍開展了全新的XV-15傾轉旋翼機計劃，該計劃使用渦輪軸發動機驅動，解決了XV-3動力不足的問題。1977年5月3日，貝爾直升機公司生產的第一架原型機完成了首次懸停試驗。第二架原型機于1979年4月23日進行了首次懸停試驗，并在同年7月24日完成了直升機模式和飛機模式的相互轉換。1981年7月4日至14日，第一架XV-15原型機代表貝爾直升機公司和美國陸軍在巴黎航展上展出，并連續11天進行了飛行表演。XV-15飛機在該航展上的卓越和具有創造性的表演促使了后來V-22計劃的誕生。

1982年夏季，一架XV-15進行了易損性評估和海上艦載試驗。1983年上半年，另一架XV-15進行了搜索、救援和吊掛貨物的評估，同年9月完成了空中模擬加油、武器發射、地形跟蹤和其他機動飛行試驗。1983年9月至1984年10月進行了貼地飛行評估。經過一系列飛行測試后，兩架原型機分別被用于進一步研究和改進。

XV-15傾轉旋翼機

XV-15試飛工作中出現了一些技術問題，貝爾公司為此進行了一系列的修改。在風洞試驗階段，貝爾公司與美國國家航空航天局（NASA）就風洞和飛機尺寸對測試結果的影響發生了爭論，最終結果是XV-15需要進行在風洞中的額外試驗。但這些試驗未發現任何異常。在二號原型機的試飛之中，發現了左發動機變速箱應力腐蝕裂紋、離合器錯位、變速器內出現異物損壞的問題。1979年4月23日，二號原型機完成了第一次懸停飛行，隨后完成了飛行姿態轉換測試，這代表著XV-15的試飛工作走到了一個重要的里程碑。

1980年代初，盡管X-15項目積累了豐富的經驗，但美國軍方對傾轉旋翼飛機的需求并不迫切。與之相反，美國國家航空航天局對這一新穎的飛行器很感興趣，主要原因是該機構認為其在商業航空運輸領域有顯著的潛力。當時，唯一對新型軍用直升機有需求的是美國海軍陸戰隊，他們希望購買新機型，替換波音公司制造的CH-46“海上騎士”中型運輸直升機，但陸戰隊這一需求也并不迫切。然而，1980年4月，美國駐伊朗德黑蘭大使館發生了人質劫持事件，美國政府和海陸空各個軍種組織了名為“鷹爪”的解救行動，該行動最終以失敗告終。美國政府與陸戰隊在事后調查中得出結論，假如擁有傾轉旋翼機那樣的機型，可以化解行動中遭遇的若干難題。

在這一背景下，貝爾公司于1981年啟動了XV-15的若干演示活動，包括安排XV-15飛機參加1981年7月的巴黎航展，并在五角大樓和政治家面前進行了展示。這一計劃得到了包括共和黨參議員戈德華特在內的許多政治界人士的支持。1981年12月，時任美國國防部副部長的保羅·薩爾批準了“聯合軍種先進垂直起降飛機”（JVX）計劃，旨在為軍方開發實用型傾轉旋翼飛機。

隨著研發需求的確立，借助XV-15項目積累的技術基礎，1981年年底"聯合軍種先進垂直起降飛機"（JVX）計劃啟動，旨在基于XV-15研制一種適用于三軍的傾轉旋翼機。該計劃最初由美國陸軍負責，后于1983年1月轉交給美國海軍。

根據這一文件的規定，美軍要求開發一種先進的垂直起降飛機，實施突擊支援和遠程高速任務，而這樣的飛機必須能夠垂直起降，同時又有比現有直升機快得多的巡航速度。美國海軍、海軍陸戰隊和空軍成為了這一計劃的主要用戶。

在美國國防部的計劃出臺后，波音公司與貝爾公司選擇了合作，而非采取常見的競爭性設計方案，共同開發實用型傾轉翼飛機。因此這一項目并未進行競標或對比競爭試飛活動。

根據當時的計劃，該項目包括以下型號：

美國海軍陸戰隊MV-22：其要求是能夠裝載3名機組成員和24名士兵，具有航速250節，作戰半徑200海里，無地效懸停高度約1000米?！盁o地效”是指不依賴地面效應進行懸停。地面效應是指當飛行器貼近地面、水面時，靠近這些表面的流體平行于該表面的方向流動，產生額外升力。CV-22是美國空軍特種作戰型。HV-22是海軍搜索救援型號。SV-22是海軍反潛型號。美國陸軍將獲得一種通用型V-22，但稍后美國陸軍退出了V-22項目。

1983年4月26日，貝爾和波音公司與美國海軍航空系統司令部簽署了一份為期24個月的初步設計合同，開始對V-22進行初步設計，并于1984年7月提交了全尺寸發展提案。為了減小項目全尺寸原型階段研發的風險，這一為期24個月的合同進行了任務分工，貝爾直升機公司負責機翼、發動機短艙、螺槳-旋翼裝置、傳動系統以及發動機一體化設計，而波音公司負責機身、尾部裝置、起落架裝置、整流罩以及綜合航空電子設備的初步設計階段。在初步設計階段，共完成了超過8600小時的風洞模型吹風試驗。在1984年1月，貝爾直升機公司開始進行基于風洞試驗和分析數據的模擬飛行試驗。同年3月，軍方飛行員使用NASA艾姆斯試驗中心的模擬器進行了正式的鑒定。此外，還制造了一個1:1比例的機身復合結構段和機翼模型用于靜力試驗，以及一個2:3比例的旋翼/機翼模型，用于驗證預計的懸停性能。

1985年1月，這種旋翼機正式被命名為V-22 "魚鷹"。

V-22風洞測試

1986年5月2日，美國海軍航空系統司令部與貝爾直升機公司和波音公司簽訂了為期7年的全尺寸研發總合同的第一期合同，進入全尺寸研發（FSD）階段。該合同的總金額為18.1億美元，要求貝爾和波音公司制造6架原型機，并進行靜力試驗、地面試驗和疲勞試驗。其中，貝爾直升機公司位于德克薩斯州阿靈頓的工廠負責制造1、3、6號原型機，波音公司的特拉華州威爾明頓工廠負責制造2、4、5號原型機。

1987年起，英國宇航公司、意大利阿萊尼亞和多尼爾等國際公司也通過合作協議，加入了這一飛機項目。

V-22項目起步后，遭遇了多次預算危機。1988年1月，美國陸軍正式通知美國海軍陸戰隊，陸軍方面決定退出V-22項目，取消購買231架V-22的計劃，并將預算用于其他用途。V-22項目改為由陸戰隊主持。美國陸軍發言人當時表示，退出的決定并非基于技術問題，而是基于預算問題。。在美國海軍方面，V-22的設計定位導致其SV-22反潛型不能在較小的美軍艦船上降落、加油，美國海軍在陸軍之后也退出了JVX研制計劃。SV-22反潛型因此夭折。但因為美國海軍依然需要替代C-2航母艦載運輸機的CMV-22B通用運輸型，美國海軍并未像陸軍那樣完全退出V-22項目。

美國海軍陸戰隊作為該機型的主要用戶，在美國陸軍退出后主持這一項目。

美國陸軍對預算的擔憂是退出該項目的又一重大原因。在美國陸軍做出退出的決定之前，美國國防部做出了該項目購買總量降低約一半的決定。相關決定導致美軍購買的V-22數量顯著減少，成本相應上升。美國陸軍在退出V-22項目后，將較多的預算用于RAH-66“科曼奇”隱身武裝直升機項目，但RAH-66項目因蘇聯解體而被取消。其余的部分陸軍預算用于購買傳統的直升機，例如UH-60“黑鷹”直升機。

此后V-22項目預算繼續出現緊缺的問題。1989年4月，時任美國國防部長切尼宣布取消對V-22研發計劃在1990財政年度內的所有投資，并且在接下來的三個財政年度（1990-1992）的預算中也沒有為V-22項目撥款。美國國會內部的V-22項目支持者為了確保該項目能夠繼續進行，不得不每年通過直接指令等方式來推動該項目。

V-22在艦艇上起降

1986年，V-22項目全面展開，當時V-22相關的測試和評估計劃主要集中在承包商進行的工程和整合測試上。美國海軍航空戰爭中心飛機部（NAWCAD）在巴特克斯河進行了三個階段的正式發展測試，并參與了巴特克斯河的整合測試團隊活動。

1989年3月19日，V-22的1號原型機首飛。這架原型機主要用于飛行包線擴展和飛行載荷試驗。1989年9月14日該機進行了從直升機模式到固定翼飛機模式的過渡飛行。1992年7月該機停飛。

V-22首飛

1989年8月9日，2號原型機首飛，主要用于研究電傳操縱系統。該機與1號原型機的最大區別是配備了空軍版CV-22所要求的AN/APQ-174D多模雷達和機鼻下部球形紅外設備轉塔。1992年7月該機暫停飛行。

1990年5月9日，3號原型機首飛，主要用于飛行載荷、振動和海上試驗。1990年12月4日至7日，該機在“黃蜂”號兩棲攻擊艦上進行艦載試驗。1992年7月暫停飛行。

1989年12月21日，4號原型機首飛，主要用于進行艦載兼容性試驗和推進裝置試驗。該機首次裝上陸戰隊MV-22所要求的全部航空電子設備和彈射座椅。該機于1992年6月7日完成了為期4個月的環境試驗。1992年7月21日，該機因著火事故而墜毀。

1990年4月，在廠家完成一系列的試飛任務之后，美國政府以及軍方開始對"魚鷹"進行試飛，包括對三軍試飛員進行15個小時的飛行試驗。到1990年底，已完成起飛著陸轉換試飛、機翼失速試飛、單發試飛以及飛行速度高達647公里/小時的試飛。同年，該項目獲得了美國國家航空協會頒發的"航空重大進步獎"。然而，由于一架試飛中的V-22發生發動機艙起火并墜毀的事故，導致該項目在1992年7月進行了臨時停飛，此時V-22累計飛行了643個起降和763小時。

1991年6月11日，5號原型機在首飛時墜毀于波音試飛設施機場。

6號原型機的制造計劃被放棄，轉而改為工程制造與研制構型的實體模型。該模型主要用于進行座艙進出試驗，不再進行實際飛行試驗。

在研制V-22“魚鷹”的過程中，出現了多起事故，其中包括四次重大墜機事故，導致30人死亡。這在航空科研史上是較為罕見的。

V-22事故造成重大影響的原因之一是，V-22作為一種側重運輸用途的機型，其載員較多。它能夠搭載4名機組人員，24名坐在機艙固定座位的士兵，或者32名坐在地板上的人員，這是V-22部分事故中傷亡人數較多的主要原因。

相關的嚴重事故包括：

1991年6月11日，V-22的5號原型機在首次飛行中墜毀，沒有造成人員傷亡。事故原因是機上3個橫滾陀螺中的兩個出現接線錯誤。

1991年V-22墜毀事故

1992年7月20日，4號原型機在弗吉尼亞州漢普頓匡蒂科海航站降落時墜入波多馬克河，造成3名陸戰隊員和4名平民喪生。事故原因是發動機短艙內積聚的減速器潤滑油被吸入發動機，引發火災，高溫燃燒導致傳動橫軸無法正常傳輸功率，使升力突然下降。

2000年4月8日，美國海軍陸戰隊派出兩架MV-22，滿載全副武裝的士兵進行突擊機降戰術試驗。其中一架MV-22下降速度過快失控，尾部著地受損，但未造成人員傷亡。另一架MV-22在下降過程中滾轉墜毀。機上4名機組人員和15名士兵全部喪生。事故原因MV-22由于下降速度過快、前進速度過慢，在槳葉內側產生的氣流超過槳葉旋轉產生的下洗氣流，導致進入渦環狀態，使槳葉失去升力，導致墜毀。

2000年4月MV-22墜毀事故

2000年11月11日，一架美陸戰隊MV-22墜毀，4人喪生，包括了一名經驗豐富的美國海軍中尉駕駛員。事故原因是該架MV-22液壓系統泄漏，導致了錯誤操作，同時飛行控制系統出現故障，造成墜毀。

V-22試飛階段的多次重大事故，導致該項目受到普遍的質疑和抨擊，這一項目多次接近失敗的邊緣。從1989年到1992年，時任美國國防部長切尼多次嘗試取消V-22項目。但是切尼的嘗試均告失敗。此外，在2000年11月11日的事故發生后，美國國防部于12日下令暫停V-22傾轉旋翼飛機的大規模生產，當時這一項目再次走到了被取消的邊緣。

2000年V-22墜毀事故中死亡軍人的家屬出席國會聽證會

渦環問題是V-22實際飛行中較為顯著的隱患之一，也是這一項目備受詬病的問題之一。旋翼機的升力來自于空氣需要在上下兩個表面保持流動。然而，旋轉的旋翼可能產生一個向下的空氣湍流，影響旋翼表面氣流順暢的流動，此時旋翼會出現失速，失去升力，導致險情。

為避免進入渦環狀態，V-22飛行員獲得了相應的訓練，避開自己的飛機產生的渦環，這可能令他們無法駕駛飛機快速機動、躲避敵人的火力。這一問題成為了許多人攻擊V-22項目的重要論據。例如，美國國防信息中心的李·蓋拉德撰寫了《神奇武器或寡婦制造者》（Wonder Weapon or Widow Maker）報告，他指出：“V-22無法進行激烈的規避機動……然而，這正是戰斗時所需要的（機動動作）?！?/p>

值得注意的是，上述四起重大事故并非都與傾轉旋翼機的固有特點有關。其中三起是由裝配質量、檢修維護問題引起的。只有2000年4月的事故與旋翼機進入渦環狀態的風險有直接關聯，而這在直升機領域里也是客觀存在的風險。2000年11月的事故間接的與V-22復雜的飛行控制系統有關聯。

起降狀態的V-22

除了安全性飽受質疑之外，相關事故導致的重新設計、修改、試飛令V-22項目成本不斷上升。在2000年的技術改進之前，V-22單價約為4000萬美元，技術改進后猛升至7100萬美元，這也引來了各界的批評。

V-22項目能夠避免被取消的噩運，與美國政治界的支持有直接關系。美國一部分政客長期支持V-22項目，這令該項目能夠克服遭遇到的種種困難。在1990年，140名國會議員成為了"傾轉翼技術聯盟"的成員，其中包括共和黨人戈德華特和一些左傾的民主黨議員。此外，美國聯邦航空局(NASA)堅持稱V-22飛機在商業領域有巨大的發展潛力，這使得許多支持者將其視為一個有價值的"軍事工業轉型"項目。由于V-22飛機的設計思想前衛，這些支持V-22的政客們被一些人稱為"追星一族"。1991年前后，盡管V-22發生了嚴重事故，但V-22的這些支持者們依然堅定地支持該項目。他們甚至從民主黨總統候選人克林頓那里得到了繼續發展該型飛機的承諾?？肆诸D在成功入主白宮后，任命了支持V-22 飛機發展的阿斯平為國防部長，V-22項目得以繼續，支持與反對該項目的爭斗終于告一段落。

在上述嚴重事故發生后，在政治界支持者的保護下，V-22的設計得到了充分的、有針對性的修改和相應操作測試的機會，最終緩解或者徹底解決了存在的一些問題。1992年，一個由承包商和政府組成的整合測試團隊負責進行所有V-22的測試工作，直到1994年操作測試階段啟動。第一個操作測試階段于1994年5月16日至7月8日期間進行，原型機一共完成了15小時的實際飛行測試操作，但飛行范圍非常有限。隨后，美國海軍與空軍支持研究并發布了一份聯合評估報告，明確了V-22將要執行的大部分任務。

1993年，2號和3號機重新開始試飛，并對防火墻、發動機艙、放泄口和驅動軸的防熱層進行了改進。

1995年9月9日至10月18日期間，實施了第二個操作測試階段，共計10個飛行小時，并進行了地面評估。美國空軍、海軍再次發布相關報告，并針對V-22懸停時出現的下洗氣流控制問題進行了探索。

V-22機體周邊的復雜流場

盡管大多數V-22嚴重事故與傾轉旋翼機的特性無關，但客觀存在的大量調研結果表明，當時的V-22傾轉旋翼機在發展過程中遇到的挫折與其技術尚不成熟有直接關系，許多技術需要進一步研究和驗證。從氣動力學的角度來說，V-22由于同時具有旋翼和機翼，并且需要實現旋翼的垂直與水平位置的傾轉，因此在旋翼傾轉過程中遇到了氣動特性、氣動干擾以及結構設計等方面的問題。此外，旋翼/機翼、旋翼/旋翼、旋翼/機體之間的相互影響也是一個挑戰。操縱控制技術和操縱系統動力學設計也是需要解決的難題。

為了解決已發現的氣動干擾問題，特別是渦環問題，V-22項目研究人員通過研究和掌握氣動干擾下的氣動特性，對旋翼和機翼等關鍵部分進行了全面的氣動優化設計。這樣可以使傾轉旋翼機在下降時不容易進入渦環狀態，增加過渡狀態的飛行速度范圍，并降低前飛時的氣動阻力等。據統計，目前已知V-22事故中，大約30%都是因為氣流渦環導致的。

在實際試飛中，波音和貝爾的試飛員對渦環狀態進行了更多的探索，特別是尋找更為合理、安全的飛行操縱方式，這幫助了緩解渦環帶來的威脅。波音公司的首席試飛員湯姆·麥克唐納曾經指出，為了探索這一問題，試飛團隊將V-22飛機飛到10,000米的高空，然后進入直升機模式，減慢前進速度，試圖誘導V-22進入渦環狀態。

這一試驗的結果證實V-22實際上很難進入渦環狀態，飛行員需要在速度、高度、保持特定狀態的時長等方面滿足許多條件，才能令V-22進入渦環狀態。因此，波音、貝爾方面指出渦環狀態對V-22的威脅并不像批評該項目的人說的那樣嚴重。

此外，傾轉旋翼機存在早已為人熟知的各個機體部分相互之間的氣動干擾問題。這些問題包括旋翼-機翼、旋翼-旋翼、旋翼-機身、旋翼-尾部等多個錯綜復雜的相互作用。其中，在傾轉旋翼機中，垂直飛行和懸停時旋翼-機翼的氣動干擾風險最大，同時也對傾轉旋翼機的有效載荷產生最大影響。旋翼-機翼間的氣動干擾主要表現在兩個方面：一是旋翼的尾流沖擊引起機翼的下洗載荷，二是機翼對旋翼的氣動性能產生影響。這兩個方面都對傾轉旋翼機的有效載荷產生較大影響。

美國NASA參與V-22氣動力學研究

針對V-22這些缺陷的研究，主要包括了兩個方面：一方面是采用計算流體力學或修改完善后的氣動分析軟件進行氣動特性的理論計算和分析，另一方面是進行風洞吹風試驗，以掌握氣動干擾下的氣動特性。這些研究方法可以幫助改進傾轉旋翼機的設計，提高其飛行性能和有效載荷能力。通過優化氣動設計，V-22代表的傾轉旋翼機可以在更廣的飛行速度范圍內保持穩定，并減少氣動干擾帶來的不利影響。

傾轉旋翼機的可靠性和維修性也存在明顯不足，飛行安全性需要提高。機上液壓系統，尤其是與飛行控制系統相關的發動機艙部分的可靠性問題對傾轉旋翼機的安全飛行構成了嚴重威脅。此外，可靠性和維修性的不理想還與維護人員的技術水平和熟練程度等因素有關，但更重要的是源于飛機設計上的不足。事故調查人員認識到這個問題的嚴重性，并要求貝爾和波音公司重新設計發動機艙。

在V-22部分原型機恢復試飛后，美國海軍航空系統司令部于1993年10月22日與貝爾和波音公司簽訂了為期7年的全尺寸研制合同（FSD）、工程制造研制（EMD）項目合同。工程制造研制（EMD）項目合同的總經費為2.3億美元。合同要求貝爾和波音公司改造兩架全尺寸驗證機，并設計、試驗、鑒定和制造四架新的生產型代表飛機，用于作戰性能分析與評估。工程制造研制階段的設計工作包括整理和吸收全尺寸研發（FSD）合同階段的經驗教訓，以減輕機體重量、降低單位生產成本并提高可生產性。同時，還需要設計和制造機床，并開始初期產品生產。

兩架全尺寸驗證機即之前提到的2號和3號原型機。改造后，這兩架機主要用于擴展飛行包線和方案驗證。它們以帕塔克森特河海軍航空站為基地，截止到1997年3月27日停飛時，累計飛行時間約為1140小時，950個起落。其中，2號機被長期封存，而3號機則用于機組人員訓練。四架預生產型代表飛機全部在1997-1998年間進行了制造、首飛。這些飛機在工程制造研制階段進行了大量改進，主要包括減輕空重到約14800千克，用鋁合金駕駛艙框架替代鈦合金駕駛艙框架，升級飛行操縱裝置，增大發動機和傳動系統功率，改進尾部結構、旋翼系統，去掉垂尾配重，改進機翼結構，重新設計布線和爆炸逃生口。

這四架預生產型代表飛機包括：第7號原型機（編號164939）在1996年7月裝配完成，并進行了地面振動試驗、液壓管道試驗和綜合功能試驗。1997年2月5日以直升機模式首飛，并于同年3月15日交付給帕塔克森特河的V-22綜合試驗隊。在1998年年中完成了剩余的結構、載荷和振動試驗。

V-22組裝線

第8號原型機（編號164940）于1997年8月15日首飛，并于同年9月13日交付給帕塔克森特河綜合試驗隊。之后進行了推進器、系統和包線擴展試驗，以及1998年進行的航空試驗和外部載荷驗證。在1998年8月，該機運載4536千克外掛貨物，實現407公里的飛行時速，創造了新的非正式世界記錄。

第9號原型機（編號164941）于1997年7月17日首飛，并于同年10月30日交付給帕塔克森特河的綜合試驗隊，用于驗證前視紅外裝置、導航和其他任務系統，并進行政府技術評定。

第10號原型機（編號164942）于1998年1月15日首飛，并于2月15日交付給帕塔克森特河的綜合試驗隊。同年年中進行改進，然后與9號原型機一起參加1998年10月的作戰評定。1999年2月，在“柯爾克艦”號兩棲登陸艦上進行海上試驗。

EMD階段結束后，8號和10號原型機繼續與低速生產型MV-22B飛機一起參與海軍陸戰隊的作戰性能評估。而7號和9號原型機則被改裝用作空軍特種作戰型CV-22的試驗機，其中7號原型機用于測試地形跟蹤/地形回避雷達以及附加油箱，9號機用于測試航電系統、電子戰和多模式雷達。

在工程制造研制（EMD）階段的基礎上，1997年4月負責采購、技術和后勤的美國國防部副部長核準V-22項目進入小批量試生產階段，然而V-22的總采購數量在當年被進一步減少至458架：360架MV-22B、50架CV-22B、48架HV-22B。

美國海軍陸戰隊MV-22

1997年5月7日，第一架低速初始生產型MV-22B開始投產，美國海軍陸戰隊成為最早的V-22用戶。1999年5月開始向海軍陸戰隊交付14架，以便進行試用。

1999年11月海軍陸戰隊開始對MV-22B進行使用鑒定。使用鑒定試驗包括部署、著陸、艦上作業、兩棲攻擊、掠海飛行、夜間飛行、低空飛行、吊掛飛行、與C-130加油機進行空中加油、人員和貨物空中運輸、登陸、從艦船起降等一系列測試，用以評估MV-22B的作戰能力。經過8個多月、522架次、804個飛行小時的使用鑒定試驗，解決了槳葉折疊系統的部分缺陷，但因為該機的可靠性、維護性、可用性和互用性仍然存在問題，結論該機為不符合使用要求。此外，MV-22B的第14號和第18號機分別于2000年4月和12月相繼墜毀，原因包括液壓系統故障、機電問題和飛行控制軟件缺陷。

為加快V-22研制裝備進度，2002年上半年，美國貝爾和波音公司再次斥資1億多美元實施改進。經過改進后，MV-22B于2002年5月29日恢復了飛行試驗。然而，此時MV-22B的單機造價也由之前的4000萬美元猛升至7100萬美元。911恐怖襲擊事件令美國國防部決定繼續支持V-22項目。經過一年的測試，飛控控制軟件、機內油箱、布置各類天線、升級電子和液壓線路、電子戰和導彈裝置都得到了改進或者安裝。隨后，美國海軍陸戰隊于2003年8月28日正式組建海洋傾轉旋翼（Tiltrotor）適用性試驗和評估分隊，即VMX-22測試中隊。該中隊對MV-22B的測試與評估主要分為兩個階段：第一階段對飛機的功能和性能進行試驗，檢驗是否滿足相關指標要求；第二階段才是對飛機的作戰使用進行評估（0PEVAL）。同年陸戰隊正式對該機的火力支援武器開始招標。

2004年8月12日，美國海軍部高度肯定了V-22，稱贊其優良設計和高可靠性，并表示在未來預算考慮中V-22，尤其是MV-22B，不太可能遭遇資金削減的困境。

2005年2月，VMX-22中隊開始對MV-22B進行為期4個月的服役前最后作戰試驗與評定（0PEVAL），共有八架MV-22B參與測試，總計飛行時間超過400小時。同年6月，VMX-22中隊順利完成對傾轉旋翼機的作戰評估任務，明確了MV-22B的作戰有效性和適用性。

VMX-22中隊的MV-22B

2005年9月28日，根據作戰性能評估的最新結果，美國國防部在"國防采購委員會"會議上批準MV-22B和CV-22B進入全速生產階段，從而結束了V-22為期十八年的測試。根據會上批復的國防采購備忘錄（ADM），國防部未來將采購共計458架各型"魚鷹"飛機，包括360架海軍陸戰隊型MV-22B、50架空軍特種作戰型CV-22B和48架海軍戰斗搜救型HV-22B。

根據計劃，V-22“魚鷹”將在未來逐步替換以下老舊機型：CH-46E“海騎士”運輸直升機、CH-53D“海種馬”重型直升機、MH-53E“鋪路鷹”掃雷直升機、MH-60G“鋪路洼”特種作戰直升機、MC-130E“攻擊爪”運輸機等。

然而，在2005年，V-22的計劃采購數量已經減少至約為最初規劃時的一半。美國國防部最初提出了采購913架不同型號的"魚鷹"飛機，包括海軍陸戰隊的超過500架MV-22飛機，海軍使用的HV-22飛機，空軍的CV-22飛機和SV-22A反潛型，海軍、空軍采購的超過100架戰斗搜索及救援(CSAR)型和特種作戰型，以及美國陸軍方面采購超過200架通用型和醫療救護型。

美國空軍的CV-22B

出現這一問題的主要原因是，在相當長的時間里，美國國防部對研制計劃的消極態度。此外，美國海軍認為SV-22反潛型無法在較小的艦艇上起降，SV-22型的研制計劃被取消，V-22采購數量減少到657架。加上1988年美國陸軍聲稱因預算考慮退出這一項目，V-22的采購數量又一次的被削減。

除了研制經費過高之外，安全問題也對美國軍方的采購數量決定產生了很大的壓力：V-22 "魚鷹"飛機發生了多起嚴重事故。當時，這些事故嚴重影響了V-22 "魚鷹"項目的進程，該項目一度中止。這對美軍各軍種做出的減少或者取消訂單的決定產生了一定的影響。

2020年2月，V-22的最新型號CMV-22B新一代艦載運輸機獲得初始作戰能力。同年8月，第一架該型號飛機交付美國海軍。這一型號經歷了四年的設計和測試過程。交付的第一架飛機分配了給美國海軍第21空中測試和評估中隊。

CMV-22B運輸機

2012年2月 貝爾波音公司向美國海軍陸戰隊交付第一架Block C批次V-22

2012年11月 波音項目獲得《航空周刊》最高榮譽

2013年6月 貝爾波音公司獲得99架V-22傾轉旋翼飛機采購合同

2013年9月 V-22首次在飛行測試中部署加油設備

2015年7月 貝爾波音公司宣布日本采購V-22

2017年11月 V-22飛行時間超過40萬小時

2019年5月 V-22飛行時間超過50萬小時

2020年5月 交付最新客戶國家日本的V-22啟程

2020年6月 V-22項目完成第400次交付

2020年7月 貝爾波音公司向美國海軍交付首架CMV-22B

2020年7月 日本成為V-22魚鷹的第一個國際用戶

2021年2月 美國海軍CMV-22B進行首次海上動力模塊補給

2021年3月 V-22超過60萬飛行小時

2022年1月 貝爾波音公司改進V-22的可維護性

2022年2月 美國海軍型CMV-22B獲得初始作戰能力

機身：V-22外形與常規固定翼飛機類似。41％的機體采用復合材料。駕駛艙配備了耐墜毀的裝甲防護座椅，機艙內可容納24名全副武裝的士兵或運載12副擔架，后部有跳板式艙門，其寬度1.8米的貨艙，可運送部分緊湊型車輛和設備。起落架為前三點式雙機輪的可收放起落架。

CV-22乘員艙

在涉及機身強度的整體抗打擊能力方面，V-22的設計要求為：機載各主要系統應該具有抵御輕武器攻擊的能力；機組成員和全體人員的座椅應該具備防彈能力；座艙和貨艙應安裝空氣調節系統；機上應該安裝防電磁脈沖系統；發動機和減速器等安裝在距機組成員較遠的位置，減少了飛機意外著陸時對機組造成傷害的可能性；機身的頭部和機組人員駕駛座艙得到加固，減少機組人員傷亡的幾率。在從20米的高空墜地時，駕駛座艙應該保持85%的完好率。在以每小時120公里墜地時，機頭整流罩可以保持完好；在以每小時30公里墜地時，起落架可以保持完好；飛機落水后，可以在5級海浪的條件下在水上漂浮10分鐘。為滿足漂浮需求，機身下方兩側的主起落架艙較大，起飛后自動封閉，緊急情況下在海上迫降時具有一定的浮力，滿足了漂浮要求。

旋翼：V-22機身的兩個短艙頭部各裝有一副逆時針旋轉的由三片槳葉組成的旋翼。這些槳葉由石墨/環氧樹脂/玻璃纖維制成，平面形狀為梯形，有利于提高前飛和懸停的效率。在以直升機方式飛行時，V-22的操縱系統可以調整旋翼升力的大小和旋翼拉力傾斜的角度，以保持或改變飛機的飛行狀態。在以巡航方式飛行時，位于上單翼后緣的兩對副翼可用于橫向操縱飛機。此外，位于垂尾的方向舵和平尾的升降舵通過舵機的控制，可以改變飛機的飛行方向和飛行高度。根據V-22設計要求，機翼和槳葉能夠確保在意外降落時不受損壞，其中包括短艙墜地時，其殘片不對機身造成傷害。

該機的兩個旋翼直徑和槳葉扭轉角進行了優化，適合垂直飛行，同時也適合水平飛行，因此既是旋翼，也是螺旋槳。一般將其稱作“旋翼螺旋槳”或者“旋翼螺槳”。為了適應艦載環境，該機的槳葉和機翼都能折疊。旋翼螺旋槳和發動機構成一個艙段整體，位于機翼兩端，可在水平和垂直位置之間進行動97?30'的旋轉。

有效掌控旋翼螺旋槳在傾轉過程中的氣動特性，是研發傾轉旋翼機過程中的關鍵挑戰之一。V-22在垂直飛行和懸停時的氣動特性與橫列式直升機相似，而在巡航飛行時則與渦輪螺旋槳飛機類似。這兩種狀態下的旋翼氣動特性問題需要進行解決。V-22機從垂直起飛向平飛過渡的示意圖如圖所示。其螺槳槳葉形狀、翼型、扭轉角等與過往的旋翼槳葉有明顯差異，展長一般較短，扭轉角很大并且呈非線性。在旋翼螺旋槳傾轉過程中的非定常動力、扭矩、表面壓力以及誘導速度等物理量的測定方面存在顯著的技術挑戰。

V-22轉換旋翼狀態

主翼：在V-22設計中，機翼雖然有著簡單的平直翼外觀，但設計上有一定難度。在機翼的兩個翼尖處安裝旋翼螺旋槳系統和發動機短艙，且旋翼螺旋槳軸相對于機翼要進行傾轉。這給機翼的強度和氣動力彈性穩定性提出了很高的設計要求。同時，在考慮以飛機模式飛行時，還需要考慮槳葉揮舞可能引起的安全問題以及旋翼-機翼氣動力干擾問題。因此，V-22機翼的設計也是一個技術難題。

需要指出的是，V-22的主翼可以進行90°旋轉，螺旋槳也可以折疊收起，減少了在艦艇上停放時的所占空間。

完全折疊狀態的MV-22

V-22的主翼配備了固定翼飛機上常見的副翼、襟翼。在以固定翼方式飛行時， 機翼后緣的兩對副翼可保證飛機的橫向操縱。V-22在低速飛行條件下需要將襟翼向下偏轉，以最小化氣流動分離并減小對旋翼升力的干擾。隨著速度的增加，由于動壓的增加，升力也增大，因此需要較少的襟翼向下轉動來產生所需的升力。貝爾直升機公司為此結合了波音公司的多段式外吹襟翼的短距起降飛行器機翼設計和控制器設計技術，開發了一套傾轉旋翼的襟翼系統。該系統采用了特制的后緣設計，使襟翼能夠與機翼協同工作。襟翼密封件設置在主翼部分和襟翼之間，并由連接機構控制。當襟翼偏轉時，該系統會自動將襟翼密封件定位到預期位置。通過風洞試驗等測試手段驗證，可以確定最佳的襟翼形狀和密封結構，以綜合優化傾轉旋翼機在低速和過渡階段的性能。

此外，V-22復雜的旋翼運動狀態也影響了主翼的設計。這涉及槳葉揮舞/擺振耦合、槳葉之間通過槳轂的相互運動、動力耦合等問題，無法用傳統的直升機旋翼動力學方法進行分析。另外，裝在機翼翼尖的旋翼螺槳系統和發動機短艙的振動、旋轉及傾轉都對機翼的靜態和動態特性產生影響。傾轉旋翼機具有多種飛行模式和旋翼轉速變化較大的特點，導致其具有許多振動模態。這些振動模態可能與機身、機翼或其他部件的固有頻率接近，或者在特定飛行條件下，某些振源的振動模態與傾轉旋翼機的某些固有頻率接近，從而引起共振現象。正確預測這些振動模態，并通過控制旋翼螺槳轉速、飛行速度、飛行狀態等來避免共振是困難的。因此V-22的旋翼螺槳與機翼的匹配設計必須解決旋翼螺槳/機翼耦合的動力不穩定性問題。這主要是因為旋翼螺槳和發動機短艙安裝在機翼的翼尖處，機翼支撐剛度相對降低。在高速飛行時，容易發生旋翼螺槳與機翼耦合的顫振問題，從而限制了傾轉旋翼機的飛行速度。

尾翼：尾翼是V-22整體飛行控制體系的關鍵組成部分。傾轉旋翼機的應用范圍和飛行領域較常規直升機更廣泛，其飛行力學變化也更為復雜，由發動機、旋翼、主翼、尾翼共同組成的控制體系必須克服相關的技術挑戰。在傾轉過程中，當旋翼螺槳軸的方向和旋翼螺槳轉速發生較大變化時，傾轉旋翼機的升力、拉力和力矩會發生較大變化。在非定常非線性氣動因素的影響下，包括尾翼在內的控制體系需要確保飛機可控。

V-22尾部

V-22的八大部件復合材料所占份額比例為：石墨/ 環氧樹脂33.1%，玻璃纖維7.2%，金屬51.5%，其它材料8.2%。

V-22的駕駛系統較為復雜。這一系統可兼顧直升機模式和飛機模式，按照ADS-33標準進行了飛行品質優化，維持了基本準確的飛行控制率。

CV-22B駕駛艙

該機的正副駕駛員都配備有操縱桿、腳蹬和油門。為提高夜間操作能力，美國海軍陸戰隊使用的V-22配備了飛行員夜視鏡，空軍和海軍使用的V-22配備了AN/AAQ-16前視紅外搜索雷達。當改變飛行模式時，駕駛系統也會自動轉換。在直升機飛行模式下，操縱系統可以調整旋翼上升力的大小和旋翼傾斜的方向，以保持或改變飛行狀態。在固定翼飛行模式下，飛機的橫向操縱由上單翼后緣的兩對副翼控制。方向舵與端板式垂直尾翼相連，升降舵位于平尾上，通過舵機來改變飛行方向和飛行高度。

這一傾轉旋翼機的飛行狀態在一個廣泛的范圍內變化，為了確保飛行員能夠在正常負荷下工作并保證飛行安全，V-22配備了自動操縱系統來輔助飛行員的駕駛工作。自動操縱系統技術已經成為成功研制傾轉旋翼機的關鍵因素之一。

鑒于V-22的飛行控制系統涉及更多的變量，貝爾直升機公司在項目初期采用了一種傾轉控制系統設置，其中使用了軟件實現的飛行控制方法，以對適合特定飛行狀態的控制輸入產生響應。為了改進傾轉旋翼導致的機翼迎角減小現象，并減少對飛行器垂直速度和/或飛行高度產生不希望的變化，貝爾直升機公司在2000年后對該系統進行了改進，并提出了一種新的傾轉旋翼機飛行控制方法和裝置。該方法和裝置通過響應縱向速度控制信號，自動傾轉發動機艙，以產生縱向推力矢量分量，從而控制飛行器的縱向速度。同時，該裝置通過驅動自動傾斜器來保持機身在所需的俯仰姿態。該方法和裝置還用于響應橫向速度控制信號，通過自動驅動每個旋翼的自動傾斜器，以產生橫向推力矢量分量，從而控制飛行器的橫向速度，并將機身保持在所需的滾轉姿態。

V-22飛機上的三余度數字式電傳飛行控制系統與發動機的全權數字式控制系統完全結合。該系統能減少駕駛員的工作負荷并防止飛機越出飛行包線。通過編程，它可以控制空速、掛架傾轉、迎角等，從而防止飛機失速以及在駕駛員注意力從駕駛艙移開時防止飛機過載超限。

V-22的電傳飛行控制系統包括三套雙重主飛行控制系統處理機和三套自動飛行控制系統處理機。飛行控制計算機具有旋轉傾轉盤、升降舵、襟翼和掛架的作動器接口，也有駕駛艙中央驅動裝置、傳感器和前輪轉向用的作動器接口。這些計算機與電子設備總線相連接。整個電傳飛行控制系統按主飛行控制系統功能來說是雙故障工作的，而按自動飛行控制系統功能來說是單故障工作的。每臺飛行控制計算機中有一對處理機供主飛行控制系統控制用，還有一臺處理機供自動飛行控制系統控制用。主飛行控制系統和自動飛行控制系統的處理機通過共用存儲器與輸入輸出接口相連。

V-22飛行員

主飛行控制系統用電子設備使駕駛員的各種操縱面的作動器連接，以操縱飛機。自動飛行控制系統則提供必要的控制增穩，以滿足任務要求。一臺無余度雙重計算機模塊作為主飛控系統的模擬部件，能在數字處理功能異常時繼續對飛機進行控制。計算機還直接控制掛架作動器和發動機電子控制器的備用工作方式。飛控計算機的處理機在工作過程中經由相關總線不斷監測各種備用計算機，而在起飛前和維護時，通過輸入輸出處理機控制進行自動測試。

V-22“魚鷹”最初的兩個批次計劃安裝通用電氣公司生產的T64-GE-717發動機，隨后根據計劃在之后的兩個批次中采用新型發動機。但最終決定不再在V-22項目中使用過渡型的T64發動機，轉而采用由艾利遜公司生產的AE1107發動機，公司自用編號T406。當時這一發動機能夠比通用電氣和普惠公司提供的發動機更早交付，可令V-22原型機更早地投入使用。

AE1107發動機

最終V-22項目選擇了AE1107C發動機。該發動機的主要性能指標如下：

性能指標項目	數值
重量	495公斤
長	1.95米
寬	0.73米
高	0.83米
單臺最大功率	4600千瓦
額定功率	4400千瓦
空中懸停時渦輪軸旋轉頻率	15000轉/分
飛行時渦輪軸旋轉頻率	12750轉/分

該發動機采用模塊式結構和雙余度全功能數字式電子控制系統，具有以下優點：一，它可以根據需要不斷調整推力值，以加強飛行管理系統，最大程度減少燃油消耗，尤其在爬升和巡航狀態下。二，它可以取消地面上的發動機調整工作，減少維修環節，提高經濟效益。三，它可以精確調節功率和發動機過度供油現象，減小發動機熱端部件所承受的應力，延長使用壽命。四，它可以自動控制發動機功率，以滿足飛行環境的需求，實現飛機、發動機和其他系統的綜合控制，減輕機組人員的工作負擔。五，它具有重量輕、調節速度快的特點。

為了減少紅外特征，兩臺AE1107C渦輪軸發動機都安裝了尾氣排放冷卻系統。

V-22的兩個發動機采用了相互備份的設計，以確保系統的可靠性。貝爾直升機公司還安排相互備份的驅動系統，這有助于提高V-22的可靠性和安全性，提供了關鍵的備份機制，確保在出現故障或意外情況時只依靠一臺發動機就能夠保持V-22繼續飛行。該設計包括電氣和液壓系統的冗余源以及備份動力的輔助動力單元。

V-22的兩個發動機艙采取增壓措施， 能有效地阻止海上潮濕空氣侵蝕發動機部件。

V-22的油箱構成如下：機翼加油油箱2個，容量為334升，所含燃油重量為272公斤；前部油箱兩個，容量為1809升，燃油重量為1474公斤；后部右側油箱1個，容量為1197升，燃油重量為975公斤；機翼油箱8個，容量為278升，燃油重量為227公斤；貨艙輔助油箱3個，容量為3036升，燃油重量為2470公斤。所有油箱都能在遭受12.7毫米子彈攻擊和從20米高空墜地時不漏油。通常情況下，發動機首先使用消耗油箱內的燃油，然后使用前部油箱和后部右側油箱。燃油消耗通常采取自動控制，但在必要時可以由機組成員手動控制。加油方式既可以采取封閉式，也可以采取暴露式。

MV-22加油

V-22可以大幅度改變角度的旋翼很可能遮擋機槍和其他武器的射角，因此V-22無法像UH-60“黑鷹”直升機那樣在側面艙門上配備機槍。MV-22配備了較為特殊的機腹遙控機槍系統，該系統名為“臨時防御武器系統”（IDWS），由安裝在飛機腹部的GAU-17/A型7.62毫米六管加特林機槍和遙控系統組成，能夠實現360度射擊。該系統由一名操作手通過遙控系統的顯示器和手柄等裝置在飛機內部操作。該系統可以收入機身內部。除此之外，在MV-22的尾門跳板上安排了一挺M240型7.62毫米機槍的支架。這一機槍只有在跳板放下時才能開火。上述機槍武器對于MV-22壓制著陸區域的敵人起到了一定的作用。

V-22的遙控機槍

2015年初，雷錫恩公司與貝爾直升機公司成功完成了V-22發射AGM-176B型導彈的兩次測試。其中一枚導彈在盤旋模式下發射，另一枚在直升機、固定翼飛機模式轉換時發射，展示了這一導彈的靈活性。

2014年，V-22成功進行了70毫米火箭的發射測試。為了避開旋翼，這一火箭發射器被安裝在飛機駕駛艙側面的機身外部。這一測試于2014年11月在亞利桑那州尤馬的美國陸軍試驗場成功進行。貝爾波音公司副總裁兼V-22項目經理文斯·托賓說，這表明“V-22可以裝備各種前線使用的彈藥，并且可以高度可靠地擊中目標”。

V-22機頭左側突出的雷達罩內裝有AN/APQ-186地形跟蹤、地形回避多功能雷達。

CV-22B的雷達

V-22的導航系統負責提供基本的導航數據，并控制慣性導航傳感器和無線電導航傳感器。系統數據包括位置、航向、姿態、地速、磁變、雷達高度和無線電導航數據，如與地面站的距離和方位，以及標志性信標站通道。該系統還接收氣壓高度、校準空速和溫度數據，以計算真空速、風速和風向。標準的三重冗余輕型慣性導航系統（LWINS）向航空電子設備和飛行控制計算機提供飛機加速度、速度、位置、高度、磁航向和真航向以及姿態的輸出。

該機導航系統包括以下組成部分：慣性導航系統、AN/ARN-147近距導航系統、航空測向儀、無線電測高儀、空氣信號系統和多個傳感器。小型慣性導航系統可傳遞飛機的飛行速度、高度、磁航向和真航向等參數給其他機載導航系統。AN/ARN-147近距導航系統提供起降所需的必要參數，還提供了標準進近和離場的終端著陸輔助功能，在復雜氣象和夜間條件下與地面系統協調以確保安全起降。V-22還配備了"塔康"導航系統和AN/APQ-174D地形跟蹤多功能雷達，用于執行超低空飛行任務。該機的雷達高度計提供飛機相對于地面的高度，有效范圍從0到1524米。

V-22安裝了甚高頻和特高頻話音保密通信裝置。通信頻率由正副飛行員控制。機上通信系統還可以為其他機組人員提供音頻通信，以及為地勤人員提供與機組直接溝通的能力。其AN/AIC-30通信系統可支持7個機內工作崗位：飛行員、副飛行員、為第三名機組人員設置的可折疊座椅崗位、貨艙指揮官、增設的前艙和后艙機組人員，以及一個用于地勤操作或維護的外部接口。

V-22的自衛設備包括有導彈告警系統、雷達/紅外告警系統、箔條撒布系統、AN/AAR-47導彈告警系統。美國空軍的V-22配備了采用綜合射頻技術的對抗裝置，其中有雷達告警接收機、電子對抗雷達定位與干擾器。2019年，貝爾波音公司獲得了一份價值1070萬美元的V-22升級合同，為部分MV-22安裝AN/APR-39D(V)2告警系統、AN/AAQ-24B(V)27告警系統，以及ALE-47計算系統。

AN/AAR-47導彈告警系統

V-22在設計上確保正副飛行員均可獨立駕駛飛機安全飛行。兩人并排坐在駕駛艙中，分別擁有一套完整的控制系統來操縱飛機。兩人均坐在裝甲座椅上，座椅采用了碳化硼等硬化材料，可以承受輕武器的直接命中。每位機組人員都配備了防彈背心。美國海軍陸戰隊的MV-22安裝了第三名機組成員的可折疊耐墜毀座椅?？哲娞胤N作戰型CV-22給飛行工程師安排了可折疊耐墜毀座椅，并帶有一個擴展的座椅托盤，允許飛行工程師坐在座椅上控制中央和頭頂控制臺。

V-22飛行員

V-22飛行員的飛行儀表包括兩個多功能顯示器（MFD），位于每個飛行員前面的儀表板上。這些顯示器為每位飛行員提供對駕駛艙管理系統的訪問權限，包括飛行信息、傳感器視頻、通信導航和系統數據。此外還有一個顯示地形圖的專用顯示器，以使機組人員通過信息處理終端顯示屏觀察地面士兵的位置，協同完成特種作戰任務。此外，控制顯示單元/發動機儀表機組警報系統（CDU/EICAS）提供飛機關鍵系統狀態和相應的控制能力。發動機儀表實時顯示關鍵飛機參數，包括油壓、變速箱溫度和液壓系統壓力。機組警報部分用于顯示警告、咨詢信息和飛機狀態指示專用顯示區域。V-22駕駛艙內有一定數量的備用飛行儀表，提供必要的飛行和系統信息，在座艙顯示器失效時為機組提供信息。這些備用儀表包括空速、高度、姿態和備用飛行顯示器，后者提供機艙角度、發動機性能、液壓系統健康、襟翼角度和燃油量數據。飛行指揮面板是自動駕駛系統控制和報警的主要飛行員數據輸入接口。飛行員可以從各種耦合和非耦合飛行指令模式中選擇所需的模式。

V-22的傾轉旋翼機構型，令其與傳統直升機、固定翼相比有著多個顯著的優點，例如它既有著直升機起降方便靈活的優點，也有固定翼飛機巡航速度快的優點。具體來說，其主要優點包括：

V-22與直升機相比，擁有較大的速度優勢。它能在較短時間內將執行特種作戰的突擊隊員載運至對方境內的縱深地區。美國空軍的CV-22飛機執行戰斗搜索及救援任務時，利用較大的速度優勢，可以保證己方搜索人員在對方還未能采取有效行動的情況下及時發現被擊落的飛行員。它能夠令許多行動的時間長度、出動架次降低一半左右。V-22在飛行中的加減速過程都十分迅速。飛行試驗表明，V-22能夠在18秒內將飛行速度從420千米/小時降至前飛速度為零的懸停狀態，它還可以在相同的時間段內將速度由零增至420千米/小時。這樣的優異加減速性能盡可能地縮短了飛機在著陸過程中暴露在敵方攻擊火力下的時間。較高的飛行速度再結合地形跟隨和地形遮蔽戰術，使V-22飛行過程中遭遇到敵方攻擊的可能性要大大小于飛行速度較低的直升機。

平飛狀態的V-22

V-22擁有較大的作戰航程和自部署能力。美國海軍陸戰隊型V-22在執行兩棲突擊任務時，其未經中間加油作戰半徑可達375千米，而典型的直升機一般只能達到137到183千米?？哲娦虲V-22飛機具有突出的緊急出動能力，已經得到了充分驗證。該型機能夠在目的地上空進行長時間的無地效懸停，然后再從730千米之外返回到基地。相比之下，現役MH-53直升機的作戰航程僅為275千米，為了執行遠程作戰任務，需要MC-130加油機進行低空加油。如果用CV-22替換MH-53直升機，那么美國空軍的部分MC-130可以退役，從而節省經費預算?？哲娦虲V-22飛機具有較高的飛行速度和較大的作戰航程，因此在執行任務時，它可以從較遠的距離出動，抵達指定地點所需時間也較短，遠低于直升機。這樣可以使部隊快速集結，大大降低在途中遭遇攻擊的可能性。此外，使用CV-22的母艦可以在距離海岸較遠的海面上游弋，避免近海水雷對艦艇的威脅。

下圖顯示了V-22傾轉旋翼機與傳統直升機和渦輪螺槳固定翼飛機的飛行包線比較。

V-22飛行包線特點

在執行特種作戰任務時，CV-22飛機的大航程性能使其能夠在加油機的支援下完成越洋自行部署。而像MH-53這樣的直升機根本不具備這種能力，它們的飛行速度太低了。如果計劃將直升機部署到數千千米以外的地區，就需要先安排它們飛往出發機場，然后進行拆卸、裝入C-5戰略運輸機的機艙內（整個過程大約需耗費18個小時）。到達目的地后，還需要花上12個小時將其重新組裝，并進行試飛檢查，以確保各項功能正常。這個過程耗時且繁瑣，難以實現作戰行動的突然性。

V-22與若干美軍機型對比

V-22可以采用短距滑跑起飛的方式，獲得比相應等級的直升機出色得多的載重能力。而此時V-22所需的跑道長度遠遠短于常規固定翼飛機。試驗后發現，如果在地面滑跑365米后起飛，或在軍艦飛行甲板上滑跑40米后起飛，CV-22飛機的最大起飛重量可達25噸，比最大垂直起飛重量高出3噸多。

MV-22

V-22傾轉旋翼機的旋翼布置在在遠離機身的機翼尖端，旋翼直徑相對較小，因此其座艙的振動水平比一般的直升機低。

V-22結構獨特，氣動特性非常復雜。它以較低的前飛速度和較大的下降速度飛行時，容易陷入自身產生的下洗氣流中，從而導致渦環狀態的發生。渦環狀態指的是空氣圍繞旋翼槳葉的葉尖形成環狀流動，類似于炸面包圈的渦流。渦流內部的空氣壓力下降，導致旋翼損失部分升力。如果飛行員試圖通過增加油門或增大槳葉迎角來彌補渦流導致的升力損失，渦環運動將加速，導致更多升力損失，情況變得更加嚴重。

V-22的螺旋槳旋翼在根部與固定翼飛機上的螺旋槳類似，而在槳尖部分則類似于直升機的旋翼。為了確保在前飛狀態下螺旋槳旋翼的根部能夠產生較大的拉力，螺旋槳旋翼采用了較大的扭轉角。然而，在懸停狀態下，采用大扭轉角設計的螺旋槳旋翼的工作效率會大大降低，這意味著由發動機輸送過來的可用功率會有很大一部分被損耗。因此，與相同重量的直升機相比，V-22在保持懸停飛行所需的發動機功率輸出上自然要更大。與裝有螺旋槳的固定翼飛機相比，這導致V-22必須配備更高功率的發動機。盡管傾轉翼飛機在前飛狀態下的螺旋槳旋翼工作效率要低于固定翼飛機上的螺旋槳，但是V-22的螺旋槳旋翼只有在保持較小的前飛速度時才能保持其高效性。因此，盡管V-22的功重比較高，但其飛行速度仍然受到較低范圍的限制。

槳盤載荷過高是V-22飛機面臨的一個主要技術難題。與傾轉翼飛機和直升機進行比較后可以發現，歐洲的EHI“灰背隼”直升機的有效載荷和運載部隊人數與V-22相當，但空機重量和發動機功率只有V-22的2/3左右。CH-53E直升機的空機重量稍大于V-22，但有效載荷幾乎是V-22的2.6倍。與螺旋槳式固定翼飛機比較，洛克希德馬丁公司生產的C-27J飛機的空機重量與V-22相近，但有效載荷幾乎是V-22的兩倍，巡航速度也更高。V-22飛機的載重量與其龐大的機體相比不相稱，這是由于槳盤載荷過高造成的直接后果。V-22的槳盤載荷在最大載重狀態下為102千克/平方米，這是西科斯基公司CH-53E直升機的1.5倍，也是波音公司CH-47的兩倍多。在設計傾轉翼飛機或類似飛行器時，如何降低槳盤載荷一直是一個關鍵和難點。

V-22吊掛貨物

槳盤載荷問題反映了旋翼尺寸和機體重量之間的關系。旋翼尺寸越大，機體重量越輕，槳盤載荷越低；反之則越高。旋翼尺寸的大小受限于前飛狀態下槳尖的運動速度和飛行器機體的大小，因此不能簡單地增大螺旋槳旋翼直徑來降低槳盤載荷。盡管V-22不算是大型飛行器，但左右兩個螺旋槳旋翼槳尖之間的距離已經達到25.5米。如果進一步增大尺寸，無法確保安全起降在“黃蜂”級和“塔瓦拉”級大型兩棲攻擊艦的飛行甲板上。

為解決上述的各種問題，V-22在多次修改后，制造難度不斷增大。例如，槳盤載荷過高的問題迫切需要解決，但是增大槳盤面積來降低槳盤載荷已不現實，唯一可行的策略是降低V-22的機體重量。為此，V-22的設計者在制造過程中應用了大量的碳纖維復合材料，這一材料顯著增大了制造工藝和成本控制方面的難度。另一個例子是，為了降低發動機艙和液壓系統的重量，將液壓系統的工作壓力設定為340個大氣壓，比B-1轟炸機和“協和”客機高出25%，比普通飛機高出60%以上。液壓系統的設計、制造難度因此增加，而在失效故障發生時存在更大的危險性。這些技術手段都帶來了成本、可靠性、制造效率上的挑戰。

V-22的上述氣動缺陷，給機組人員的培訓和實際操作帶來了挑戰。對于傳統直升機來說，隨著對渦環現象的研究不斷深入，大多數飛行員已經熟知意識到在陡峭的下降動作中要盡量避免過高的下降速度。一旦進入渦環狀態，正確的處理方法是增加飛機的前飛速度，利用較高的飛行速度將圍繞槳葉葉尖的氣流吹散。而現代直升機通常裝備有高功率的渦輪軸發動機，在飛行過程中具有較大的剩余功率，因此能夠保持較低的下降速度以避免進入渦環狀態。然而，V-22重量較大，導致發動機輸出的可用于機動飛行的剩余功率較少。此外，V-22飛機采用了兩副螺旋槳旋翼的獨特橫列布局。如果在飛行過程中出現一側旋翼進入渦環狀態，而另一側旋翼正常工作，將導致左右兩側升力失衡，飛機會向受渦環影響的一側旋翼方向滾轉。在這一領域，主要解決的方法是對飛行員進行充分的培訓和訓練。

V-22的上述問題，導致了這一飛機在基本構型已經較為復雜的基礎上，在具體設計和改進階段進一步復雜化，這導致了可靠性和維修性方面出現了一系列的問題。復雜的結構令維護工作出現錯誤的可能性顯著提高，而且容易觸發多個故障隱患，導致無法挽救的墜毀事故。從統計數據上來看，在V-22飛機進行作戰評估試飛時，平均故障間隔時間（MTBF）為0.6小時，意味著平均每飛行0.6小時就會發生一起故障。這不僅遠低于最低要求的1.4小時，甚至比老舊的CH-46和CH-53D的MTBF還要高（它們分別為0.89小時和0.82小時，已超出海軍陸戰隊的認可標準）。在作戰評估試飛過程中，V-22飛機的維修性也表現出明顯的問題。平均每飛行1小時所需的維護工時為18.6個，遠低于目標值11個工時，甚至比老舊的CH-46還要高出2.8個工時。此外，美軍維護人員普遍反映，V-22飛機發動機艙內空間狹小，管線密布，檢查通道很少，對其進行檢查非常困難。例如，維護人員有時候需要花費11個工時移除被多個扣件固定的平板，才能對發動機艙內的部件和系統進行檢查、維護和修理。為此，貝爾和波音公司重新設計了發動機艙。

美軍維護V-22

尺寸（展開狀態）	長度：17.47米；寬度：25.76米；高度：6.86米
尺寸（折疊狀態）	長度：19.05米；寬度：5.61米；高度：5.47米
翼展	13.96米
尾部高度	5.34米
貨艙尺寸	長度：7.41米；寬度：1.80米；高度：1.83米
發動機	兩臺艾利遜公司AE1107系列發動機
功率	每臺6150馬力
巡航速度	飛機模式：509公里/小時；直升機模式：343公里/小時
航程（自主部署）	3889公里
升限	7925米
起飛重量	典型狀態：15032千克；最大
最大起飛重量	垂直起飛：23981千克；短距起飛：25855千克；自主部署狀態：27442千克
燃油容量	6282千克
最大有效載荷	內部：9072千克；外部掛鉤：4526千克；絞車：272千克
貨艙座位數	24

2007年9月，美國海軍陸戰隊的MV-22“魚鷹”首次參與實戰任務。該機被部署到伊拉克西部，為陸戰隊的戰斗行動提供支持。該機主要在伊拉克安巴爾省活動，被用于運輸和偵察任務。當時駐伊拉克美軍最高指揮官彼得雷烏斯將軍在2007年圣誕節當天乘坐一架V-22，訪問了美軍部隊。奧巴馬于2008年的競選活動之中，也在伊拉克乘坐過V-22。截至2008年7月，V-22已經在伊拉克飛行了3000架次，總計5200小時。

奧巴馬搭乘V-22

美國政府問責局對V-22在伊拉克表現的一項研究表明，到2009年1月，部署到伊拉克的12架MV-22已經完成了所有指定的任務。執行任務的能力率平均為57%至68%，占據美軍飛機整體執行完整任務的6%。

在2009年11月，美國海軍陸戰隊VMM-261中隊成為第一個部署到阿富汗的V-22中隊。2009年12月4日，一架MV-22在赫爾曼德省北部實施了在該國的第一次作戰任務，部署了一支由80人組成的偵察部隊。V-22在阿富汗的主要任務是提供突擊支援，運送人員和各種補給物資。V-22在這一地區的表現優于CH-46“海上騎士”直升機，原因是它更適應阿富汗高海拔地區的空氣稀薄環境。

部署在阿富汗基地的MV-22B

隨著作戰行動的減少，V-22在阿富汗的部署原定在2013年底結束，然而VMM-261中隊延長了部署，實施了多次傷員后送行動。據報道，V-22速度比直升機更快，可以在關鍵的搶救時間段內將更多的傷員送到醫院。這些飛機還配備了醫療設備，如心臟監測器和分診設備。

2011年3月，為救援在利比亞上空跳傘的一名美軍F-15戰斗機飛行員，駐扎在“基爾薩奇”號兩棲攻擊艦上的兩架MV-22緊急出動，在90分鐘之內成功的將這名飛行員救起，送至“基爾薩奇”號。

2011年5月2日，恐怖分子頭目本·拉登在巴基斯坦的住所內被美軍擊斃。一架V-22將本·拉登的尸體從巴基斯坦運送到印度洋中的美國海軍航空母艦“卡爾·文森號”上。隨后美軍對其遺體進行了海葬。

V-22量產以來，出現了一系列的戰損或事故：

2000年4月：一架執行訓練任務的“魚鷹”在美國亞利桑那州墜毀，造成19名海軍陸戰隊士兵死亡。

2010年4月：一架 CV-22在阿富汗執行任務時被擊落，4人喪生、16人受傷。

2012年4月：一架 MV-22在演習中故障墜毀，2人喪生、2人受重傷。

2012年6月：一架CV-22在訓練中故障墜毀,造成5人受傷、無人喪生。

2015年5月：一架CV-22在夏威夷基地降落時墜毀,造成1人喪生、21人受傷。

2016年12月：一架 MV-22在沖繩縣名護市東方外海迫降時墜毀,造成2人受傷。

2017年1月29日：一架V-22在也門執行突襲任務中墜毀，造成1人死亡、3人受傷。

在也門墜毀的V-22

2017年8月：一架MV-22準備降落在“好人理查德”號兩棲攻擊艦上時撞擊船舷，墜毀在澳大利亞昆士蘭外州海。

2022年3月：一架載有4人的V-22在挪威北部參與演習時，因天氣不佳而墜毀。

2022年3月：一架美國海軍V-22“魚鷹”飛機在弗吉尼亞州海域墜毀，造成兩人受傷一人失蹤。

2022年6月：美國海軍陸戰隊第3航空聯隊的一架MV-22墜落在加州東南部格拉米斯鎮附近，4名士兵當場死亡，1人失蹤。

2023年8月：一架美軍V-22“魚鷹”運輸機在澳大利亞達爾文北部的提維群島墜毀，機上載有23名美國海軍陸戰隊士兵。截至2023年8月27日，其中3人已經確認死亡。

AW-609是波音和貝爾公司經過25年努力、推向全球市場的V-22民用版本。部分美國議員相信，傾轉旋翼技術可能會引領民航業的下一次轉型。在1996年的609項目發布會上，貝爾公司董事長韋伯·喬伊納將其描繪為“與最早的載人飛行器一樣具有革命性價值”的重大突破。但是，這一項目出現長時間的拖延。目前具體負責該項目的是萊昂納多公司，這是一家龐大的航空航天和國防公司，2018年銷售額達140億美元。該公司已經在費城工廠開始組裝首批兩架批量生產版本。萊昂納多公司將其交付給客戶的時間，取決于何時獲得美國聯邦航空局的安全認證，該公司此前表示預計將在2019年底獲得認證，但隨后這一進程出現了長時間的延誤。目前，AW609的銷售前景并不明朗。在過去的十年初期，該公司多次表示獲得了70個訂單，但目前只確認了唯一一個客戶的兩架飛機訂單。該客戶是伊拉集團（Era Group），這是一家位于休斯頓地區的醫療急救和海上石油平臺直升機運營商，他們訂購了一架九座客運AW-609、一架醫療運輸改進型AW609。

AW-609民用傾轉旋翼機

美國陸軍是美軍內部唯一沒有采用V-22的軍種。但是，美國陸軍在1988年退出V-22項目之后，對其他軍種使用V-22的情況進行了觀察。在2010年代，美國陸軍提出了“多域戰”概念。該概念的核心要求是，美國陸軍需要擁有靈活且具有高度反應力的地面編隊，能夠將作戰力量快速投送到各個領域，奪取有利地位，控制關鍵地形以鞏固戰果，并確保聯合部隊具備行動自由，從而在物理和認知層面上挫敗先進的作戰對手。從這一核心要求中可以看出，“多域戰”對戰場機動速度和靈活性的需求非常高。而傾轉旋翼機比起傳統直升機，在速度和航程等指標上都有顯著提升，更加符合“多域戰”的需求。特別是在美國戰略重心向亞太地區傾斜的背景下，在擁有多樣化作戰環境（包括島嶼、陸地、海洋等）的特殊地理條件下，傳統直升機很難完成遠程投送任務。因此，如果美國陸軍希望在西太地區更好地實施“多域戰”，比直升機更好的投送平臺將變得不可或缺。

V-280傾轉旋翼機

2023年4月，在經過試飛競爭演示之后，美國政府、美國陸軍選擇了貝爾公司的V-280“勇士”傾轉旋翼機作為下一代陸軍中型運輸部隊直升機。貝爾公司這一類似V-22的設計，在演示過程中擊敗了競爭對手洛克希德·馬丁公司及其子公司西科斯基的復合推進高速直升機方案。美國陸軍V-280項目的價值可能高達800億美元，最終計劃取代現有的2300架UH-60“黑鷹”直升機。第一架V-280的交付時間定于2030年。

V-22的旋翼、變速器與發動機安排在一個整體的短艙內，傾轉時這些部分必須一道移動。與V-22相比，V-280將其發動機艙移動到旋翼/傳動系統的外側，而旋翼角度調整則由旋翼/傳動系統的伺服驅動系統負責，這使得發動機等部分在旋翼傾轉時無需移動，節省了重量，簡化了設計，也使得主翼的高度不再需要遷就發動機艙和地面保持安全距離的需求。

在2005年，美國陸軍授予貝爾直升機、波音團隊一份價值345萬美元的18個月合同，實施“聯合重型起重”項目。該項目旨在進行對四旋翼傾轉旋翼飛機的概念設計和分析。這一四旋翼傾旋翼機是V-22的改進版本。它可能作為戰術或戰略貨運平臺，用于執行C-130J和C-17運輸機無法完成的任務。它有兩個機翼，每個機翼上都安裝有兩副發動機和螺旋槳。它比V-22更大，可以容納90多名<a href="http://www.csydxx.cn/204523/" target="_blank">乘客。該機被稱為“四軸傾轉旋翼機”（QTR），大小與C-130運輸機相當。貝爾公司為了降低建造QTR全尺寸驗證機的風險，與美國政府簽訂了三份合同，戰政府提供了贊助，并分擔了懸停模型和風洞模型測試的成本。這一飛機將能夠以垂直方式運送20噸有效載荷。這一飛機未能進入下一步的研究階段。

四旋翼傾轉旋翼機風洞模型

2023年11月29日，日本海上保安廳稱，美軍一架“魚鷹”運輸機在鹿兒島屋久島近海墜落。事故發生時，機上有8名機組人員。11月30日，日本防衛大臣木原稔要求美軍在日本停飛“魚鷹”運輸機。12月5日，美國總統拜登發表聲明稱，機上的8人已全部死亡。次日，美國軍方宣布停飛所有“V-22魚鷹”運輸機。

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