时间已转入10月份,2019年最后一个季度已经来临,太平洋彼岸的贝尔公司也没有闲着,他们在该公司位于华盛顿特区郊外的先进垂直升力中心公布了一型被叫做“360 不可战胜的勇士”(360 Invictus;下文简称360)的新型直升机。这架新型攻击侦察直升机就像一头嘴巴里衔着一杆20毫米旋转机炮的牛头鲨,机身曲线圆润光滑,前飞时速能超过180节(约333千米/时),是不是看着还有点像某种科曼奇衍生型号?

▲RAH-66 科曼奇隐身直升机

这就是贝尔公司为美国陆军的未来攻击侦察飞行器(FARA:Future Attack Reconnaissance Aircraft)打造的下一代直升机,FARA计划目前有五家竞争者,除了贝尔之外就是AVX公司、波音公司、Karem公司以及(最强劲的对手)西科斯基公司。就目前来说,贝尔公司的设计概念是这五家公司中最独特的一家——这倒不是说他们的设计概念特别新颖或者具有创造性——贝尔公司的概念是目前五家中唯一一家采用常规直升机构型(单旋翼带尾桨)的承包商。

▲贝尔“360 不可战胜的勇士”艺术概念图

说到这,我推荐你先读一读我的《军武评|拿常规直升机与西科斯基争美军新项目,贝尔底气在哪里?》这篇文章,该文介绍了贝尔在FARA计划的早期考虑与手里的底牌,可以作为本文的参考材料。

贝尔公司到底是怎么考虑的?

在贝尔公司被美国陆军选中参与FARA竞赛之后,关于贝尔会采用哪种构型的旋翼飞行器来参与这一“未来计划”的猜想就从未中断。毕竟作为V-22鱼鹰倾转旋翼机的缔造者,手里还有V-280勇气倾转旋翼机原型机(其目标飞行速度为280节)以及V-247警惕者无人倾转旋翼机这些充满“未来科幻感”的先进飞行器,贝尔一度被认为会采用某种缩小版的倾转旋翼机来参与下一代攻击侦察直升机的竞标

▲贝尔曾展示过搭载武器装备的倾转旋翼机模型

令人大跌眼镜的是,贝尔最终决定在525型商用直升机的基础上进行改进来打造未来攻击侦察直升机,其中原因说白了也很简单:贝尔在这类直升机的打造方面有着丰富的经验、贝尔525本身也非常的可靠且实用,按照贝尔的思路,他们通过这种“稳健型”的改进方式,将会打造一型在经济性、可靠性、可用性等方面都优于竞争对手的机型,并且这种机型由于不存在太多的新技术挑战,风险控制也会比较容易,不太会出现延期等情况[1]。

那么现在,这个新型直升机显然已经诞生,它就是贝尔360直升机

当然,贝尔之所以舍弃其他更先进更尖端的方案而选择一型常规构型的直升机还有另一个方面的考虑。现在贝尔公司正在用V-280倾转旋翼机和西科斯基公司的SB>1共轴刚性旋翼复合式直升机竞争美国陆军的未来远程突击直升机(FLRAA;Future Long-Range Assault Aircraft)计划,V-280的研制和生产虽然进展迅速且良好,但是一旦贝尔在竞争中获胜,就势必要投入大量的人力和物力进行V-280的生产工作,在这种情况下,另外启动一条常规直升机的生产线比起启动一条新构型的高风险未来直升机生产线要来得现实得多。

▲V-280原型机的飞行测试进度现在远远领先于SB>1

从525到360——改进与创新

从构型布局上来说,360直升机确实是很普通且传统的直升机——单个主旋翼、涵道式尾桨、纵列式座舱布局,这些都是现役军用直升机中很常见的元素。该机的旋翼系统也是直接从贝尔525“借鉴”过来的,按照贝尔官方的说法,凭借该旋翼系统,525型直升机在测试中飞行速度已经达到了每小时200公里。旋翼系统的移植工作包含了整个桨毂、整流罩以及旋翼桨叶系统,不过会根据360直升机的实际大小进行缩比设计[2]。除此之外,525直升机将叶片数为5片,360直升机只有4片。

▲贝尔的525型直升机

除了旋翼系统之外,360直升机还将会采用来自525直升机的飞控系统,一套由柯林斯航空航天公司打造的模块化、开放接入式的航空电子系统。在发动机方面,因为是轻型直升机,该机主要由单台通用电气的“改进涡轮发动机”提供动力,其位置将部署在主旋翼桨毂的左后方。这台主发动机的右侧还将布置一台“补充动力单元”(SPU;Supplemental Power Unit),这台副发动机的主要职责就是为一些机载系统(如液压系统、武器发射系统等)提供动力,并且也会在直升机需要加速度或者进行其他机动动作时提供额外的动力。不过贝尔方面拒绝透露其实现180节的飞行速度目标时是否需要用到这台副发动机。目前,贝尔公司正在为这种发动机的部署方式申请专利。

▲通用电气的“改进涡轮发动机计划”旨在为美国陆军的直升机提供一系列性能更强的动力系统

360直升机还有一个独特且有趣的特点就是其发动机的进气口在机身的左侧,但是排气口却在另一侧同一水平高度的位置,这一设计的目的贝尔并未透露,但我觉得多半和该机的“隐身性能”有关系。

在性能指标方面,360直升机的作战半径为135海里(250公里),空中待命时间达90分钟,并能够在4K/95F(4千英尺,95华氏度/35摄氏度)的条件下实现无地效悬停。

▲360直升机的概念侧视图

尽管看起来是一架常规构型的直升机,贝尔还是加装了辅助短机翼来分担旋翼系统的升力,从而使该机能够获得更大的前飞速度。360直升机两侧的短机翼翼尖到翼尖总长度为24英尺,别小看这两个短短的小机翼,在高速飞行状态下,他们能够承担将近50%的总升力。其水平安定面(平尾)的姿态角是由电传操纵飞控系统自动控制的,能够在高速飞行的时候始终保持在阻力最小的姿态。涵道尾桨侧倾一定的角度,以减小部分阻力,同时提供额外的尾部升力。

▲360直升机全视图

在挂弹方面,360直升机采用的是内部挂载的方式,其目的一方面是为了减少前飞阻力,提高飞行速度,另一方面是为了减少雷达信号指征,降低可侦测性。同样提高飞行速度的措施还有就是该机的起落将被设计成了可收放式。

进度与风险

美国陆军正在快速推进FARA计划的时间表,因为他们希望首批未来攻击侦察直升机能够在2030年前投入服役。现在该计划有5个竞争者,美国陆军会在明年挑选出两个优胜者打造真正的原型机,并在之后的数年内进行飞行测试竞赛,最终挑选出最后的赢家。获胜的直升机将会被用来填补OH-58D武装侦察直升机退役带来的缺口,这一缺口目前正由重型武装侦察直升机中队的AH-64E和RQ-7暗影无人机组成的编队临时补上。

▲业已退役的OH-58D基奥瓦勇士曾是美国陆军的主力侦察直升机

目前贝尔公司还没有打造出真正的360直升机原型机,但是他们已经在风洞中测试了该机的17%缩比模型。本月晚些时候,贝尔会在美国陆军协会的年度博览会上展示出一个完整的360直升机全尺寸模型。按照贝尔的说法,他们目前还在初步设计阶段,人手充足,进展良好,时间表上的安排是在2022年对第一架原型机进行试飞

从这个角度来说,贝尔在生产安排上的考虑在某种程度上可能比西科斯基更“谨慎”一些。因为西科斯基的SB>1和S-97虽然构型类似——都是先进的共轴刚性双旋翼复合式构型——但是他们分别面向的是美国陆军的FLRAA计划和FARA计划,其目标吨位是不同的。也就是说,两者的技术路径是不一致的,而且西科斯基也必须要开辟两条不同的生产线,考虑到这种新构型新技术的不确定性,西科斯基面临的风险显然要高于贝尔公司。

▲西科斯基公司的SB>1共轴刚性旋翼复合式直升机

就现在而言,FARA计划的五家承包商:西科斯基S-97、贝尔360、AVX抱上了L3技术的大腿继续打造共轴复合式概念、Karem则拉上巨头诺斯洛普·格鲁曼和雷神公司推进转速优化倾转旋翼机概念,就剩下波音公司还没有任何动静,眼看着本年度已经进入最后一季度,波音倒还是真耐得住啊,咱们拭目以待。

*注释:

[1] 贝尔的考虑是有一定实际价值的,毕竟在美国陆军军费吃紧的情况下,新型飞行器的经济性是很重要的一个点,但是别忘了美军经常会提到的一句话“保持技术领先”,贝尔的方案虽然便宜好用,但在技术领先方面却难有作为,所以“常规构型”这个选择可谓是好坏参半吧。

[2] 美国陆军在FARA计划的指标中对直升机旋翼直升机提出了明确的要求:≤40英尺(这个指标的提出主要是为了“在城市内部高楼大厦之间执行作战任务”),525直升机的旋翼尺寸是大于该指标的,为了满足指标,必须按照一定的设计准则进行缩小设计。