想象中国鱼鹰

晨枫

MV-22“鱼鹰”是航空史上划时代的，但也饱受争议。如今要说功过，大概只能说是三七开了。


# r0 q/ p' f# `* z1 A: w' y$ ^' n1 Y


9 i/ l; X- V  S“鱼鹰”最大的特点就是能在直升机状态和螺旋桨飞机状态之间无缝转换，但也因此带来了非常多的问题。设计和制造上的问题不去说它，在使用中，由于旋翼直径偏小、转速偏快，在速降中容易进入涡流环状态，这是危险甚至致命的。加大旋翼直径、降低转速不仅需要加大翼展，避免旋翼之间和旋翼与机体的碰撞，也增加平飞阻力和桨叶震动，螺旋桨还就是需要较小直径、较高转速。

从MV-22到MV-75的改进解决了很多具体问题，是很大的进步。
& v$ @! c; e+ @: y: G2 T


1 a7 L: R3 o/ _! a
. J. E7 F# ]7 B" b7 n- E
但不能解决倾转旋翼在直升机状态下和固定翼状态下对旋翼/桨叶要求的本质差别问题。所以美国陆军保留UH-60“黑鹰”直升机，并不只是没钱、不能负担全部更换的原因。常规直升机的悬停、垂直起落和特殊机动能力（侧飞、倒退等）显著超过倾转旋翼直升机。倾转旋翼直升机的优点在于速度高、航程远，用于大部队深远空中机动突击很有用，可以挑敌人防御薄弱的地方渗入，但这在本质上是具有垂直起落能力的固定翼运输机。常规直升机的优点在于直升机特有机动能力，用于敌前突击或者特殊地形作战更加有利。即使对于空中机动能力很强的机降部队，敌前强击还是必要的，比如向包围圈里增兵或者撤走，或者在敌军阵地之间中心开花。

& Q7 I7 F$ g2 ^! ~4 Q所以，倾转旋翼直升机和常规直升机不是谁代替谁的问题，是两者都要。

4 n% j. W; u  c8 N/ Q在MV-75的竞标里，另一个候选是西科斯基的同轴反转刚性旋翼方案，优点就是速度大体媲美倾转旋翼，还较好地保留了常规直升机的能力。不过刚性旋翼还是有没法完全克服的震动问题，速度越快问题越大，落选了。
, G9 \6 R1 q& Y7 Q0 S% z- C
直-20在很长时间了可以完成常规直升机的任务，但中国还需要倾转旋翼直升机。中国需要自己的“鱼鹰”，用于战役级的大兵团深远投送。

( G( b6 ]' `$ C, D" k& M其实，美国海军陆战队在研制“鱼鹰”的时候，也是这个要求，所以“鱼鹰”比“黑鹰”大一号。“黑鹰”在正副驾驶加两名装卸员/机械师/机枪手之外，可以搭载11名士兵。“鱼鹰”在4名机组人员之外可以搭载24名士兵。
- y# `+ Q/ F, l
敌前突击机降的问题对于陆战队来说不是太大。垂直登陆本来就要求在滩岸敌人的后方包抄，与泛水突击的部队两面夹击，而不是直接冲进敌阵、中心开花。所以“鱼鹰”的速降限制问题不大。问题在于“鱼鹰”的尺寸受到CH-46的限制，在舰上和直升机甲板上需要在CH-46的占地投影里运作，因为两攻、陆战队的战术、训练、设施都是按照CH-46的尺寸来设计的。

  d  y& U% x6 M+ j, L+ j( T中国“鱼鹰”没有这样的限制。实际上，中国还需要解决重型直升机的问题，直-8系列的发展潜力到头了。重型但倾转旋翼的直升机可以一举两得。
( V4 E- ]+ I# Z+ ?+ I) Q
但横列双旋翼可能不够，需要四旋翼。

8 i5 p5 o" ]6 ~* c+ I; w在美国陆军考虑下一代直升机时，四旋翼的倾转旋翼直升机确实是一个选项，后来由于种种原因没有继续这条路线。但这条路线在现在的技术条件下，实际上有了新的生命力。





& M% h9 h) J, Y6 S; Z

多两副旋翼，当然增加了垂直起落时的载重能力，也避免了大直径旋翼的技术难题。旋翼直径越大，越需要柔性以避免疲劳问题，但也挥舞问题越大、推进效率越低。倾转旋翼是不能用柔性桨叶的，需要刚性或者半刚性。比较停机状态的旋翼下垂就容易看出了。


5 P; s& |1 C- ^. f7 o  [* x2 e

' e8 P) r3 r$ M! c
" P2 N$ y# a" n7 K" ?四旋翼还有可能取消双旋翼必须的倾斜滑盘，倾斜滑盘（swash plate）是使得直升机可以在机体姿态不变的情况下将旋翼桨盘前右左右倾斜的关键，也是伊戈尔·西科斯基的成名绝技。常规直升机统统都必须用倾斜滑盘来控制前飞、侧飞、倒退、横滚、筋斗。倾转旋翼直升机在理论上可以用左右发动机出力差异控制横滚，发动机倾转可以控制前飞和倒退，但反应速度和精细度不够，其他飞行动作还是必须用倾斜滑盘，所以不费事了，统统用它。



四旋翼后，当然可以继续用倾斜滑盘，但也可以像四旋翼无人机一样，用飞控在四个旋翼之间协调，来完成前飞、侧飞、倒退、横滚、筋斗。这样旋翼机构大大简化，震动也大大降低。旋翼本身可以前后倾转，所以倾转机构作为粗调，飞控在四个旋翼之间的协调作为细调，就可以较为平稳有效地完成各种飞行动作。当然，飞控会复杂一点，这就是自控工程师发挥英雄本色的时候了。
0 g  M  ~/ c$ W* R% n
& ]6 a2 S: [, a( n7 B* }& F在垂直起落和悬停状态，四个旋翼提供“四立柱”升力，出力、姿控和稳定性都改善了。在平飞状态下，前发和后发在水平和垂直方向上都有一点错开。这不是为了避开前旋翼对后旋翼的气流干扰，这点错开根本避不开，前后对转还相当于对转螺旋桨，是提高推进效率的。这点错开是为了避免后发过多吸入前发的尾气，影响后发工作。后翼加大翼展是可以前后发和旋翼彻底错开的，但是必要，而且弄得占地投影大而无当。
1 J) z6 i& q7 A
7 A9 w. u: w4 T6 ~8 l) G4 Z这样的倾转旋翼重直也将是车辆和重型装备的理想运载工具。车辆和重型装备本来就不要求敌前突击机降，都是第二波增援时才需要的，倾转旋翼不适宜突击机降的问题不大。

9 c: I0 S: U! n“中国鱼鹰”需要至少达到CH-47F的载重能力，也就是说，至少12-15吨机内载重和50名士兵。以MV-75的78公斤/平方米的盘载和CH-47F最大垂直起飞重量24.5吨为参照，“中国鱼鹰”的旋翼尺寸不超过MV-75（最大垂直起飞重量14吨）。换句话说，即使考虑机体宽度和计入旋翼直径的话，最后占地投影的宽度并不比MV-75大多少，长度则不超过CH-47F。这是很可用的尺度，但航程就要大多了。
% E8 |* x+ y* _6 o6 W8 F# c9 J
( X4 s. u) r7 X% p

比照MV-22和CH-46，两者的作战半径差异显而易见。这是由固定翼状态本质优秀的气动效率决定的，差不多可以用游泳中站立着踩水和放平了游泳的差别来比照。放平了游泳的“中国鱼鹰”可以挑战江河湖海，有大用。
2 M9 U& A" i; J7 a: {; _
( X+ Z3 \  B+ k" d, h+ b“中国鱼鹰”将本质改变中国空中机动部队的实力，几百甚至上千公里以内的作战半径都将是中国机降部队的投送范围。空中加油的话，第一岛链内都不在话下。