“绝影-8”型无人直升机模型和“蓝鲸”倾转旋翼机模型,两者的思路与S-97“侵袭者”和V-22“鱼鹰”颇为相似,却另有创新之处。专家认为,这两款科幻意味十足的新机型,有望成为我国未来高速垂直起降飞行器的“绝代双雄”。
原文配图:“蓝鲸”倾转旋翼机电脑模拟图
据《中国航空报》近日报道,以“打造国际一流直升机研发机构”为发展愿景的中航工业集团直升机所,在高速直升机研制方面已明确时间表,将突破每小时400公里的速度瓶颈。
去年10月,美国西科斯基公司首次展示的S-97高速直升机的原型机,目前也进入首飞倒计时。S-97最高时速超过407公里,有望成为第一款量产的高速直升机。
俄罗斯也不甘落后,卡莫夫和米里两大直升机公司分别推出了卡-92和米X-1高速直升机方案。
能垂直起降、灵活得匪夷所思的直升机,速度与航程是其两大短板。如今,直升机在速度上也想要超越高速公路上所有的超级跑车,直追二战中的战斗机。
记者为此专访了钱报智库专家、知名军情观察家宋忠平。在他看来,各国不约而同的选择并非一时头脑发热,在陆军和陆战队的突击运输直升机、海军反潜直升机两大领域,高速直升机都大有可为。
军情解析 中国高速直升机 两大“绝代双雄”
《中国航空报》关于我国发展先进高速直升机的报道,令人想起去年9月的第二届天津国际直升机博览会上的两大焦点——“绝影-8”型无人直升机模型和“蓝鲸”倾转旋翼机模型,两者的思路与S-97“侵袭者”和V-22“鱼鹰”颇为相似,却另有创新之处。专家认为,这两款科幻意味十足的新机型,有望成为我国未来高速垂直起降飞行器的“绝代双雄”。
美国V-22“鱼鹰”旋翼机
“绝影”无人直升机
绝影-8型无人直升机,与“侵袭者”一样都是共轴反转旋翼加推进螺旋桨,以及H型尾翼,但“绝影”把螺旋桨放在机头,这也与其是无人机无需留出座舱空间有关。“绝影”采用两头尖中间大的类似梭形的设计,既能减小气动阻力,还能有效降低机身的雷达反射截面。据业内专家表示,未来的“绝影”直升机最大时速有可能超越500公里大关。
“蓝鲸”模型
优势在哪?
最高时速或近500公里
S-97“侵袭者”原型机亮相于佛罗里达州西科斯基研发测试中心,酷酷的造型一下子吸引了诸多目光。
相对于我们熟悉的常规直升机,S-97最大的亮点,是采用共轴双旋翼和推进尾桨技术,它起飞重量近5吨,顶着一对直径10.2米的4叶共轴反转无铰刚性双旋翼,向相反方向旋转以相互抵消旋转扭矩。
在它的尾部,没有了传统直升机“侧面吹风”的反扭矩尾桨,代之以一副直径2.1米的“向后吹风”的6片螺旋桨。一台2600轴马力的涡轴发动机,在驱动这对主旋翼同时,还为螺旋桨提供动力,产生向前推力,用于高速飞行及加速、减速机动。
在低速飞行或悬停时,飞行员可以通过离合机构停止推进螺旋桨,以提高安全性并降低噪音。
西科斯基公司发言人自豪地宣布,未来试飞中S-97可望达到近500公里的时速,两倍于美军现役“黑鹰”直升机,1.5倍于“阿帕奇”攻击直升机。
S-97的能耐不仅是快,它采用了具有先进控制律的电传飞控系统,将主旋翼、推进尾桨和发动机实现了一体化控制,因此除了巡航速度将达到世界最快,S-97还拥有包括空中滑翔、高速转弯等一系列先进的直升机飞行技术,机动性和敏捷性也强于传统直升机。
资料图:V-22鱼鹰式倾转旋翼机
如何补短?
让主旋翼专注产生升力
直升机问世至今已有大半个世纪,时速为何在300公里以下徘徊?让直升机加速难在哪里呢?
“直升机前进的动力,来自于旋翼的高速旋转。”宋忠平解释道,“主旋翼一般略有前倾,产生升力的同时,也产生前飞的拉力。但是要全速前飞时,还是要头朝下、尾朝上,就像一头好斗的公牛,好让主旋翼的倾斜角度更大,产生更大的前飞拉力。”但直升机这样一俯身,迎风阻力就会变大,让速度再增加变得困难。
另一方面,当直升机时速逼近350公里,旋翼桨尖的速度将接近甚至超过声速。桨尖接近声速时,空气阻力会显著增加,大大增加油耗,这是非常不经济的。同时,桨叶的震动会猛然加剧,让直升机抖得厉害。
因为尺寸和转速都遭遇瓶颈,难以从传统直升机的主旋翼“榨”出更高的速度,那么“脑洞大开”的设计师想出一个新点子——“增加专用的推进动力,让主旋翼专注于产生升力。同时采用短翼,在速度上来后短翼能产生升力,让直升机像固定翼飞机一样作为升力体来飞行。”宋忠平表示,采用这种复合推进方式的直升机,称为复合直升机。这正是S-97的设计思路。
热门跟贴