|
|
长期以来,直升机是中国航空的短板。直-9先进适用,但毕竟小了点。直-10一波三折,还是留有遗憾。直到直-20出现,中国直升机才算赶上西方主流水平。但现在在赶超西方先进水平,中国联合飞机公司的“镧影R6000”就是一个例子。
1 ?5 S6 y" p3 s/ y5 \: f
$ h2 Z3 x P0 O6 V- _
5 q7 L# t v5 ^) d9 Q8 p* u: i
“镧影R6000”: V, n7 Q& ~# Y. X
$ K* J9 } _$ f/ _3 ~) @现代意义上的直升机是伊戈尔·西科斯基在1939年发明的,二战后逐步发展、大量使用,越南战争已经被称为“直升机的战争”了。但是传统直升机在本质上阻力较大,速度和航程很受制约。倾转旋翼结合直升机和螺旋桨飞机的特点,在保持直升机垂直起落能力的同时,解决了速度和航程问题。
, e! V) l1 I O( M# |
" j! l# y7 g/ b( E) l; _0 I
/ v1 F( w5 L, V$ z5 t+ @
贝尔XV-15首创倾转旋翼% k( F9 t4 F. e* V1 r4 i4 h( G i
; M9 q0 K& D+ p7 l' ~6 m: B; W
( d' f- j& j9 ~6 l在此基础上,贝尔推出MV-22“鱼鹰”,成为美国海军陆战队的主力直升机
, M8 i H$ \7 @2 c) ~5 Y4 P5 L6 g4 t" e# E R( y
- n: G0 d1 I8 M速度和航程对远程作战特别有用,美国空军使用战斗搜救型的CV-22
" k& j% a" z2 x2 `% I) E
. l7 |- ?- `* i) y
* |8 v0 i9 I4 d% \+ n) w" q
总统专机队都有一架,不过至今主要用于副总统和随行记者的运输) D% O3 `0 E% _ k& M2 ^ \
3 Q3 D. n+ J- |. ]
贝尔与NASA合作,在1979年成功首飞了倾转旋翼的XV-15,在技术上验证了翼尖倾转发动机的可行性。以后,贝尔利用XV-15上验证的基本技术,推出了MV-22“鱼鹰”,1989年首飞。
& o! H( P$ `, G* F0 A3 ]+ ~
7 P- d; I. D8 s2 ]但MV-22的历史充满波折,臭名昭著的涡流环问题导致好几起灾难性的坠机事件,令人谈虎色变。和车轮在泥泞地打滑一样,进入涡流环状态好比旋翼“打滑”,转得越快,升力损失越大。这是倾转旋翼的本质问题,只能通过精细操作和飞控软限来解决。
7 B1 |9 K/ V: i/ P# e3 L
6 Q9 H& N" N- n) K( n+ O, G8 c. e在实用中,MV-22的倾转旋翼设计还发现有其他问题。
& S+ r) ^0 A1 `7 c5 c" \% H6 S/ h' ]
在阿富汗和伊拉克的高沙环境里,发动机吸入过量沙尘,导致严重损坏。传统直升机的发动机进气口与旋翼分离,容易安装大型空气滤清器。传统螺旋桨飞机的发动机进气口和桨叶在一起,没法安装大型空气滤清器,但在跑道上起飞、降落、暴露于沙尘的时间很短。倾转旋翼正好在这个问题上把两者的缺点结合在一起了,这个问题也没法从根本上解决。/ _& p" a9 j+ H8 M. u6 A e. k
& X0 _) Z! O7 O( u; H
倾转旋翼的另一个问题是向下的炽热喷流。在垂直起飞、着陆状态下,发动机的炽热喷流不仅直接对着地面,而且离地面非常近,对地面造成极大的热应力。钢质甲板需要特别加强和冷却,否则甲板下的支撑结构都可能过热软化。混凝土地面会被直接烤裂,然后在下洗气流的强烈吹拂下向子弹一样射向四周,包括直接击中机体。
* L8 i4 A+ r' ?0 e. n0 V# J9 A- R8 k3 f$ h6 ?' m1 {
还有一个问题是翼展。大翼展意味着更高的升阻比,但翼尖的发动机也意味着“挑扁担”,更大的翼展意味着更大的翼根弯折力矩,而且横滚转动惯量也太大。
+ ]( k' ~8 M4 |( _, J8 z6 B, |; h" I& u5 [' h7 n
在无人机大潮中,贝尔在2016年推出V-247概念,“247”在这里是双关的。在英文里,“247”意为“7天、24小时”,这是对“连轴转”的常用表述,念做“twenty four seven”,而不是“two hundred and seven”。贝尔V-247要求两架飞机就能达到24小时连续运作,这对旋翼类飞机是前所未有的长航时。" Q5 V: C$ h' V H! S ^5 U& X
8 k4 b0 q) b3 y' X6 O9 Q6 ]
贝尔没有简单地把MV-22缩小,而是在倾转短舱的外侧增加了外翼段,翼展增加到20米,只比MALE无人机MQ-9“死神”短了30厘米,改善了长航时性能。外翼段可以向上折叠,在舰上减小占地,机翼横转到机体上方后,与“黑鹰”直升机占地相同,方便上舰使用,或者用C-17运输。5 ~8 L8 T- Y3 F) ]
+ e5 n Q1 @7 t& h
2 ?, }8 m6 r8 | y* M) }! f贝尔V-247不是贝尔MV-22的简单缩小和无人化,而是增加了外翼段,加大翼展8 H) T( Y0 N l
* ~, A; {& T3 F f" I, `
贝尔V-247的巡航速度要求达到250节(460公里/小时),最大速度300节(560公里/小时),实用升限7600米,作战半径450海里(830公里),携带600磅(270公斤)载荷时在战位上的留空时间不少于11-15小时。机内燃油时最大航程2600公里,续航时间17小时,可空中加油。0 B: M* U) B) C* P7 U3 n) Y
; U! ?1 x2 Z' k5 k; u7 w9 C空重7300公斤,可携带5900公斤燃油、武器、传感器,最大起飞重量13000公斤。机内载重不低于910公斤,外挂载重不低于4100公斤。除了机内载重外,翼下可以外挂,可挂载副油箱、雷达吊舱、激光吊舱、声纳浮标、Mk50轻型鱼雷、“地狱火”反坦克导弹、JAGM导弹等。' J3 ^2 H: o0 l: B! r5 E+ Q, C
% V6 h2 `, | W5 P- f9 `4 b
V-247实际上是单发,5000-6000轴马力的发动机位于机舱内,通过两侧翼内的传动轴驱动旋翼,硕大的短舱是整流的需要。3 `+ T7 }) O; F, k8 U; N# C
# y# H1 ?3 d9 G不过V-247依然是个概念。不断有全尺寸模型在各种防务展上招摇过市,但公司没有正式启动研发,军方也没有立项。
Z* s; _1 f5 n6 `, s: w, a
) P* d9 h, I7 {! Y贝尔也没有停步,在军方“未来大型旋翼飞机”(FLRAA)计划里,用“鱼鹰之子”贝尔V-280“勇敢”投标,计划与升级延寿的UH-60一起,成为未来很长时间里美国陆军通用直升机的主力。
8 v) l( k% u A% X; D# ~. h/ {9 l; ?
" j) d% I: c! m$ r, {* Z美国陆军对V-280的速度和航程寄予众望1 X4 Z4 _- A# ^8 n1 o; ^1 g5 C
# I6 e) d; g4 V
V-280将具有MV-22的速度和航程,将使空中突击作战达到新的境界,但避免了MV-22的很多问题。V-280的旋翼通过之字形伞齿轮驱动,但发动机是固定的。这解决了发动机的空气滤清器和炽热喷流冲刷地面的问题,降低了维修工作量。! {* |& N) D1 \! u' C
{$ V8 [5 Y6 g% v: Y2 x& @* s- Z
在战术使用方面,解放了机侧、翼下的横向空间,便于部署传统的两侧舱门和舱门机枪,极大有利于与传统机降战术相整合。MV-22的倾转发动机短舱使得侧门很难使用,舱门机枪在关键的垂直起飞、降落阶段根本没法使用。! j! Z) E# r* @$ t7 H4 o! A5 f
) O: @& L; R( C& C
中国在倾转旋翼方面也在下力气。在2018年的珠海航展上,中国航天科技推出彩虹-10无人机,就是倾转旋翼。1 _. y2 I' f1 Z/ h
- c1 s. \2 [; l( K7 B u$ L- T- ]
% J3 I# g, x( U/ g* D
彩虹-10倾转旋翼无人机
& l6 r* N9 Q. Q% h l3 e
- [# d4 t! ^: g/ U/ d( C9 q) N7 e) F彩虹-10与贝尔V-247很相似,在倾转短舱外有外翼段。接下来就是中国联合飞机公司的“镧影R6000”,在2024年2月的新加坡航展上首先推出设计概念,日前第一架整机已经下线交付,一般预计会在不久后的珠海航展正式推出,2027年投入使用。
3 p7 q3 h$ r1 y; l5 ]
9 a1 l1 r: ]* F9 F9 Z“镧影R6000”比V-247小,最大起飞重量6100公斤,最大商载2000公斤,巡航速度550公里/小时(从先前宣布的500公里/小时提高了),实用升限7620米,最大航程4000公里。
, r( k: `' o+ C/ T# S; p: K& Z4 w1 c" w0 D5 P+ K! k8 U
值得注意的是,“镧影R6000”一步到位,直接采用了类似V-280的之字形伞齿轮驱动。应该也是双发。& z; o) C" k$ `, r5 {0 g+ ^' w
5 ?% i8 \+ o/ P- h! O
7 L2 j$ d& n: T7 K& [% _& k
外侧喷管应该是发动机,内侧“喷管”应该是伞齿轮滑油冷却器的排风口
- n' d" f5 i4 Q( U
$ T4 \) p+ [: i( z: d“镧影R6000”是民用的,可载客10人,但具有显而易见的军用潜力。
$ K4 Z& ^! }; g3 b2 t% L0 D2 r: L) y* k6 g
4 F" Q4 Y) S" e( C“镧影R6000”是民用的,可载客10人* }" v4 I0 u1 q9 j
- ] ~7 U+ p$ M1 d2 ^4 p
8 E! \0 O# U) K. U
也有显而易见的军用潜力
+ J$ [% K8 ^/ V: S( C! S
" a0 W/ }/ [$ L; o7 }作为民用,尤其是客运,“镧影R6000”首先需要跨过认证关,中国民航也要跨过法规关。这样的大型载人无人机在认证和法规方面在世界上都是处女地,中国有吃螃蟹的实力和需求,但也必须坚持安全第一。安全的低空经济才可持续,才是有利可图的。/ @+ j" ^7 j& f; C1 u
& M) z# V% t. X$ S& e% p一旦通过认证关和法规关,“镧影R6000”可能特别适合小流量而且交通不便的偏远地区的中短途运输,或者人烟稠密但缺乏直通交通的地区,比如湾区、湖区、山区。
$ [; o) T4 [5 j- \
4 }8 [$ t5 O# m7 y6 h3 L在准军事应用方面,“镧影R6000”在森林防火、边防巡逻、山区搜救、海警护渔、反毒缉私等方面大有用武之地。, p/ U5 r1 c% ]
" D! ~+ t0 d/ n在军用方面,“镧影R6000”在上舰和空突两方面都有大用。舰载直升机是舰艇战斗力的重要部分,但中国海军使用很多的直-9受制于航程和留空时间,还是不尽如意。“镧影R6000”是很有用的补充,可用于各种反潜、ISR、攻击、垂直补给等任务。4 C7 f- Z w% T
* i! j* g8 C9 C" W
在空突作战中,载运兵员是一个方面,补充弹药和物资是另一个方面。倾转旋翼结合了直升机的垂直起落和螺旋桨飞机的速度和航程,有用性不言自明。在空中突击作战中,第一波有突然性的优势,但后续的增援和补给往往只有通过有限的路径和隘口“硬冲”,倾转旋翼直升机不仅避开了陆地通道尚未打通的问题,还可以利用速度和机动性避开堵截,实施有效的增援和补给。3 i9 r5 Y- g; t$ g& b" V- w4 M4 ~ V
7 s0 r$ H8 u9 C: g! Q! X& B0 A作为无人机,“镧影R6000”的起飞重量和载重量大于很多常用的“大型”无人机。比如说,典型的MQ-9“死神”的最大起飞重量为4763公斤,最大载重量为386公斤(机内)和1361公斤(外挂),都低于“镧影R6000”。在缺乏宽大起落场地的地方,“镧影R6000”可以有效地代替常规MALE无人机,执行ISR和察打一体任务。
" E) _3 d: T2 \. X& O3 ~' U, i' H7 L: G. m) ]6 A
在岛屿(尤其是南海)之间,“镧影R6000”也可用于岛间运输和巡逻。
8 b4 r8 o5 P8 j! P% q X" j$ M# N% l4 t- e' X# R" ]
最重要的是:“镧影R6000”只是第一个。与老资格的贝尔在2016年推出V-247但磨叽到现在还没有实机飞起来相比,在中国都是小字辈的中国联合飞机公司在2021年刚启动“镧影R6000”,第一架飞机已经下线,首飞在即。
& p4 x# w8 ^' o, [( Y7 u
- ~2 w$ V, _2 ?4 Q. ~这是中国速度,联合飞机还不是唯一拥有中国速度的。现在流传的“中国产能”不是传说,“镧影R6000”打开成功先例后,马上会有从国家队到“街道作坊”蜂拥而来的大竞赛,技术、性能更先进的倾转旋翼无人机指日可待。& A0 ~$ j" L* b0 w0 J; {
( x& A3 y# v/ s! G! i5 {
无人机也提供了历史上前所未有的机会,特别便于尝试和验证新思路、新技术。假以时日,有人驾驶、更加对标MV-22的“直-30”出现的时候,或许已经波澜不惊了。中国鱼鹰不再只是传说与梦想。- g$ E: S e) g/ U: _5 z
+ r- v# Q' W+ H/ |/ B# Y; S
至于现在,希望在即将到来的珠海航展上看到“镧影R6000”的真容和更多的信息。
: ~1 t: T; p; e |
评分
-
查看全部评分
|