|
|
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。. Q+ M! c" h9 B6 E0 s
P7 k' }0 d9 U; M& n
$ l2 J2 Y8 B8 U8 D: D“镧影R6000”: ~( [7 J5 _% E; ^9 P9 }
; Z' Y; t2 M0 x9 H7 l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。9 V, C3 d w% L7 {
% U1 ~ ~* {; m; c
6 H3 i7 _. l) o贝尔XV-15首创倾转旋翼
# M" w& Y" H. w, b; l& X" Y0 `" d. W% d9 I$ O
4 H8 `' f% ]" g' V- ?
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6 q$ [2 ^2 y' W7 E) d9 F# t/ ~
H; H k$ z3 D8 E
, t& C+ P6 A* C0 O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
+ _- Y$ B) f" a" d9 }9 u: u7 ?+ O$ r! @7 B' ^+ u3 ?- D
7 F: F& w+ p; y5 i9 h4 x h$ v8 b, 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
- h4 f3 G2 m! ?7 i
* N2 S- e. p, s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。) h3 X& r; F7 E) _" O7 Y' h
* L; P# }5 O1 g8 M% j
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。 H0 k: x8 j3 x
8 {+ b# K# T( P% c6 E3 A% G7 {在实用中,MV-22的倾转旋翼设计还发现有其他问题。
' p& o- t2 I+ m) k) i( |
+ h" i/ v/ A* k V7 d6 H/ E* d2 e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。
$ b( g/ b7 R+ q& n' D3 j+ F7 X G
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。
& w7 ]8 E! k6 x3 b
& `2 L1 O9 C$ Y) d1 i z' {7 z& F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。
/ o5 Y8 Z z+ K( ~+ x$ M: a2 e: c% P" q% a5 D
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。
S$ o( A1 h9 d# k/ {% N' r; V* m! [2 i6 K3 F3 K
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。 S9 _+ C/ J! p7 c. [: J ~
7 L* [9 u+ C% M& h) a# t
6 X3 h& u. }' a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: h9 g7 u: X0 V" C1 T' m8 h2 W
! J& g5 M# N. p7 e% }
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。
) t, a* n9 U0 v; ^( `+ k! G) v8 Q4 k. `2 E8 }
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。7 @- U2 i! |# `! g2 Q
8 w8 ^( O; Y7 ~" X x
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。
4 E- I2 L/ q/ Q0 f9 A$ b' u" }7 H) B; e6 e& Z
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。* c. x! B% @/ W+ j$ d7 j5 o! d7 O
9 b7 f0 B! P& w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。
# E# j* q3 w3 n4 a! n' x+ \+ W$ p4 q# S2 t0 v
. s7 y2 r1 N( z$ y9 \$ P美国陆军对V-280的速度和航程寄予众望
: I4 p. V4 @0 I+ P$ G/ D5 M4 S2 t0 f6 A3 E" E+ Y
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。
! Q. ^& t4 n9 g
9 H4 u3 E& f+ U4 C6 P1 @) x$ o* 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。
$ [3 Z0 B; s2 D3 W# i9 P) T5 [3 @, k' {( ~
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。- i9 b! o; G/ P7 U. ^. b: k
' X" r9 r+ N# P. n3 S4 J% k/ I# W
8 H% ~& O+ C3 |/ T* O! Y0 F彩虹-10倾转旋翼无人机3 ]" o" ~) S; u! h) v. y( w R
: E% N4 F! M& t0 u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。
% X$ N* Z j2 ^. L- y; m! f, ] ^' k! @" W- c6 v+ X' e- R# c
“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。6 |& n7 v1 f# e/ F! C a* `1 ?
0 m- C& o% y3 v) {% V' ]! r
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。& S+ @) x9 j, o- f" J- x
( |' f2 C! c; u! L& l, b
; ]/ s3 [( d o7 w4 }
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
2 Q/ B) z7 X& y0 @5 Z! ]/ M5 x, l2 \1 t
“镧影R6000”是民用的,可载客10人,但具有显而易见的军用潜力。
) x& T* Z: \/ l. ^" f @- @' r! @! X; z
1 m( ~' r$ E4 A8 `# M2 C2 O“镧影R6000”是民用的,可载客10人8 D* z% n) e/ S1 |
5 x1 f/ A; o6 i& _
% }9 t6 i1 }5 G r' U, z) s也有显而易见的军用潜力
3 i3 B# N" N4 Y r* A3 F& E7 H! a1 c! H8 n; E3 k
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。
/ A" p f! s" n t' Q( J
- `- T8 g; H1 Z+ t6 a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 |+ o2 \' ^% x
2 k( x6 ]0 o$ w5 [- y' G0 B4 @) ?3 B
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。& o/ W* g( E8 b1 N& I T( r
; q, N- f3 i/ P5 f2 Y
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。) X% Z7 n* J9 X7 \7 I: F
$ i1 K { n7 v* o/ K( a
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。+ ~ ?2 J. @3 \
6 S. a) k5 m/ s3 y5 {
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。5 \5 Y0 Z( }: ]/ }
( J' X0 r% w6 C, R4 B在岛屿(尤其是南海)之间,“镧影R6000”也可用于岛间运输和巡逻。6 N; [5 ^: `1 e% }8 W2 E
. K; K: F1 w( f0 @7 t: j+ b& 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。
! ]2 @$ \! C3 L1 m$ O
1 ^3 [. [: W5 b2 l9 w ?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。, Y C$ G& |5 _& f
4 C) X6 {: a w; C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。- c L* x& J* N* X; e
1 \, G/ |; o5 ]0 z6 G5 a& Z) {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。
$ I' ^# j& {0 ~! a |
评分
-
查看全部评分
|