|
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。
& S; v& s' x' G4 [! X7 v! ^( g
4 V# j' D8 Y# J9 U+ z“镧影R6000”9 u% L; _ I; I# P: ?
! g( i; r4 y' \' ?& c1 b3 H- v
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。5 J1 q' l' e3 f: r
; O/ `% l! Z9 B5 e7 x. ]1 R
1 C5 D5 t! I0 N) u- G. h贝尔XV-15首创倾转旋翼
8 T$ h1 C( I) N) A8 j7 L) W- A0 i+ y: f
: t% _; b" V8 ^: s7 v/ I6 ^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
7 T# f" y( }# s6 ], \9 z9 H0 X, r1 P# W; ^
8 f* k9 g9 d/ M2 X; s+ K
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
+ H: q% c0 f s' ^- m8 E+ H+ @- o
0 |7 @* D. V9 k
1 Q% R$ n, r* J. Y8 E
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
, {0 }. k, l& g. v4 b& X2 R `
4 [6 s- c$ n" {: B0 B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。
" @. t- P- a! Y0 ~3 t! Q
( y+ { u7 |9 W4 v% N* |& b' p$ U p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。& N, I% d* \0 q3 ?) S5 E* V
$ Q9 |! q) i) ~+ U* k6 Z( M- m在实用中,MV-22的倾转旋翼设计还发现有其他问题。
4 ^% D+ n: ?+ ^& u& ^( p% Y8 q5 K% v% m- q2 o! O) ?9 j' o1 ~: j
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。
( F A& g$ F6 @2 n, P
* t8 K# }# `' e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。
. |+ F4 }7 R0 Y: l0 D" n& F4 c9 D" \
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。
3 f* p, V i' D/ S& j, n4 a x+ O" l
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。
0 g/ B/ e9 Q# t% o$ c6 y. Z L; C7 \0 r a7 N a- B) }
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。
9 s N- i2 z" q- w, `& Z4 z0 J2 ~ K6 H8 l' Q* u1 E
1 a% ?& B8 ~" I4 u, {
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
+ w. _4 I% [/ n
$ d/ n. G) ]5 O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。
: p# Z0 P& p- \* K/ d/ \3 H# G4 f' S
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。
# r1 e4 w Z9 m; \% x& n9 s6 m2 M1 K4 D
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。
" @# Y) S+ X) G# S: T3 G1 R9 M/ s( q, \: E" Y* u, D
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。
' H; V! p1 z0 c% w$ ^, n5 k( _, Y- [* \: V2 l! a8 _
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。
: _* [( U/ R2 G/ e1 n( w) Y0 a4 O% U& ^$ s* g4 l( D
5 C8 @4 F# ?! m美国陆军对V-280的速度和航程寄予众望
4 i% L' q! a7 {$ l% H3 k) U. h/ N! b7 E% @. l- E/ b7 G5 S" j
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。 a: `2 z1 @. n9 S: a- ^
3 H. H9 l& Z6 }. f/ H0 m& p a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。
8 Q& R- Z0 ` `: u' f' i3 w0 q$ ^$ D
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。% b% u+ E( G1 y. x+ g- V* p
" V( @1 d0 s( p- v: d; B
4 [ L* M4 x3 L3 Q5 i1 ]- ^ w- w
彩虹-10倾转旋翼无人机$ w% g4 {6 V k/ i2 }5 g
" K- k. u$ `5 a$ |( f) 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。
" }- Z( M5 h3 ?2 |" J& Z. C2 ?' X- }
“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。
% d& R+ J" `( e% T( Z0 L' n& g! t. X* ^$ E5 L H
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。
5 O" z% F- s. b& C) k
/ h& f2 x# H9 [7 m
$ r5 e4 [$ D% O3 ^' Z
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% V2 j6 d0 L3 ^( Q0 D1 F* Z' P$ l
1 q- p. |$ T$ w 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。 M2 n2 G) u3 Q
( S3 ^( H: ~- {1 k+ Z
7 o* d# [* {% b) ?: e, j$ \“镧影R6000”是民用的,可载客10人. `8 a0 D% e; J, {
* j0 h+ P( K6 e7 W9 l- F
% H5 x2 q# N6 }! J3 T3 P
也有显而易见的军用潜力4 R% ?4 u9 h! ^: |4 @/ V
4 Q" U# |0 v r8 T3 x# [3 N1 w7 s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。, m3 @( q v( ~* [8 E; Q; P+ ^8 e
+ f' O* j4 p8 m* `% T& b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。
0 K! m6 l* Z! Y& ~; e- a H3 k3 J4 E7 E# Y$ o& P9 |
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。. S& o) R3 r7 X- F
1 d( R0 @; g5 K/ M0 ], |$ x& ~7 X5 i
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。$ o1 W2 U2 K+ f8 V% H8 M
2 ]9 \$ }: T- I2 i0 D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。' t+ j6 `0 r# u
$ v: [. U6 E$ O2 ?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。) c: D: G1 v1 L* [; n! d2 H
% _0 Q% [/ r' b/ T2 |( l; E
在岛屿(尤其是南海)之间,“镧影R6000”也可用于岛间运输和巡逻。7 Y0 a5 A& I; e. @% b6 h1 A
$ k; D8 F$ M4 ]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。$ f, J+ y' z4 h0 N
* I! S; A! l4 y* V4 ?2 d. O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。2 j+ b$ b* }% V7 k* J
9 t- S: a3 C- T
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。
+ M/ n: \2 _5 \3 L4 a# M6 P" v! ^0 n7 u& l" S3 A/ j8 T
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。4 _# a1 x2 w# l
|
评分
-
查看全部评分
|