|
|
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。$ u8 r+ ~* E$ v5 R& Q8 r
; M8 i0 h$ |! |: L
8 v/ p, x: }3 m% ]! z* A& M8 q“镧影R6000”1 k6 [( u" p8 h$ I9 _ s* `) F
' A4 \% h4 p/ J0 N+ @5 K
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。. L O2 f o7 ]5 [! _( ]
# j( U4 O1 }" Y2 ^0 T* x4 r
9 w: N, j, ~" r& i# u6 B% p
贝尔XV-15首创倾转旋翼/ \ \1 ^2 _% C+ o# J+ V1 m
0 |# p9 p6 K* v/ z
/ h# Y, B6 [! R4 b. h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4 w% T* O) ~& Q' g9 w
: T9 N, z7 x6 ^% D
" A, l1 G: z) Z7 e, R3 s ?1 w
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
: i2 X2 m+ r6 e$ C, j% ^3 N X8 B. o9 W
; j4 A! W7 I5 _3 D+ }
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; P; }3 X2 O% S
9 g* {/ T# Y! t, R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。
# b8 `" A9 u y/ b
5 K, i( D* P5 ?0 S1 w0 E4 f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。3 T) b. X! \3 d v2 w6 w: O
" h$ @2 V0 c* w, ^
在实用中,MV-22的倾转旋翼设计还发现有其他问题。
+ f# h# t4 l4 i, n
( y' C5 u& [' R! R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: m8 M( t/ ]7 B# B+ r# V
5 E4 A* ]) S/ j& w& q9 \ R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。
% c! ^4 e: v* h5 @4 z0 ]; f' @0 v: r4 y& l" u1 ?9 E Q$ J
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。( H/ l n4 e4 a1 }" a! i
4 z8 Z! n! e* ` ^7 D+ M7 v }
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。1 q2 ^1 k$ W* j& l* T4 Y
1 w7 o0 [: o, s
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 C5 v/ b3 B* S% B9 u) F4 T
# K- F4 V, f5 H, ` x
- D) q9 ]- {# J: k7 ~" G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
% }. d' o* ~' \$ {: Q4 | y
+ D& }* a8 }3 Y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。
' x% O* I! R+ L0 ^ L/ `( z* V! ^7 S9 J
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。
* v" |" L% P- }/ n2 B( r; L9 A3 S" F8 ~+ n( |
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。) X& n5 h6 ~$ a$ l0 y/ ]
6 Q! f$ S# a9 d5 K( F# l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。3 n6 w2 `; H \0 `# g8 y6 x6 t+ j7 a
; `2 r( Q6 u& r* F9 Y! C
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。
5 d+ ]# z0 G8 |' f/ q8 b
0 X, n% w: ^+ Z; ]
$ s8 _0 X. Q, V2 R2 f+ o
美国陆军对V-280的速度和航程寄予众望7 o5 k- a2 X/ }3 c1 q* l; K
) z( q K5 o7 q6 j* yV-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。
2 e [; I+ C* E8 q( `$ v
5 H4 B9 o, a9 F/ u% b5 B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。
# ?7 b/ j0 m5 E+ n3 G( k( q+ i+ k2 `5 @! q j6 Z( S. p* v) h, W
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。
6 A5 X) c; {( C* q8 H9 h
0 U& W* z5 J# M0 [! q& Z
+ ]# D: _( K; F) r; a彩虹-10倾转旋翼无人机" S9 }3 r" X. L) i2 J1 y$ {
6 H+ e* E8 L/ i) t
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。" t: ~/ M P. u4 B1 H
) [" @6 `* K8 n$ q3 y9 C" f" [
“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。5 W! y% }5 `8 l3 y/ q* \
+ [% @ S( B3 N4 ^
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。9 a8 i: u$ |! u7 W! C# O
1 x" {8 r. C+ Z1 ~
: L2 K) C- i8 M
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
# Z& t( @0 K; _1 D+ u1 u% \/ Y& H: _/ m) o$ t! X4 g! b
“镧影R6000”是民用的,可载客10人,但具有显而易见的军用潜力。
* m* s2 }# H M% T: c( B3 j! B" o! Z* Z6 ~
' w: I$ Q5 q* x$ R0 k4 m“镧影R6000”是民用的,可载客10人
( X$ h- z$ @: E1 P }, {- P) D$ S
q6 c! @5 U+ M( G* ]# f
也有显而易见的军用潜力' v+ y- p( X9 ]8 E
$ u6 c- V& U; [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。
. h, X! g* y1 Q) d0 U5 i9 H
! `, f) J& [0 f- q4 Q7 H4 d7 \9 Z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。
% X! S* ~9 o3 a9 c
6 x. S) w4 }1 A1 p# @# k# m: w# {; G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。
# k$ z$ [ P" K) P5 r' q8 o* n- g P3 O( x+ ]
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。5 [# O+ P+ R$ X
9 O3 D& g, ]1 ^0 U1 J7 x) U" [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。$ i% p9 t0 P# n4 R
0 P2 S, y: P; [3 n1 ?; C3 h/ y) U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。3 f& A l4 R: ]7 \- g1 r1 }: K
8 ?% Q3 R; B8 {
在岛屿(尤其是南海)之间,“镧影R6000”也可用于岛间运输和巡逻。! O9 N$ |8 c# G8 ?8 O8 E7 B
& ?' C7 L* I+ M8 \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。
7 s! Y% p! |! ~+ ?! O" [0 K# V/ Q! t' G% r
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。: t" U% d2 b- k% o& P
$ D% Z1 ?( W8 h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。
1 x4 @' ]0 N! X6 H: w1 O- P/ z L2 t6 ]: i* `
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 r+ a5 ^" `+ B" x( K# Z" h7 V |
评分
-
查看全部评分
|