|
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。
3 t2 j0 W+ S# t" O
/ }& e" w, z! Y8 o* K8 y
( E. Z; w) W, i0 \+ W" Z
“镧影R6000”
9 Y; j$ T* r9 Y8 Q) p' C$ ?) N+ }. D9 C q. o: K& A8 X
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。
# d' k* I" ^" v2 F8 t6 T, C( @9 s* c2 r- i% G8 H- j
0 H$ D% E6 F P- K v: m2 e
贝尔XV-15首创倾转旋翼
9 N+ B. \' U- d6 n/ E2 N% b5 I/ Z
. Q2 m, p$ g2 i8 @1 w, {6 E
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 C( b5 F8 F1 b; |% C
* v$ o. Y6 j( {. C+ p3 s9 H( z
. K5 C: l3 G5 A' e2 i3 t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: l, G. w9 p* w# K9 L M0 |
0 A6 @, R l7 G8 I
+ i2 @- [& _) Q! R" |! c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 X4 r: S1 f9 c0 _
* h% o, B7 e" W; A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。) Z: X9 x+ W7 S7 a$ q. y8 ~7 {: V; Y
3 E1 B0 U( @2 b c1 u3 [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。
& s6 O+ ?3 Q0 Q2 s
1 \9 d5 j% x( m) d% S在实用中,MV-22的倾转旋翼设计还发现有其他问题。' A- y5 n7 Q; ^) C- _( o8 I- D) i' V( P
( }8 ^, ]4 {4 T% j$ W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。: k5 }% {( s/ ~) }. i- l
& g4 t# W- Z( ~. e: N. K. W
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。( L2 T- X' s' u" q
8 z0 H6 i. U) J& g* c* A( y9 M
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。! b5 X& |% H7 V3 Z
+ Q$ p3 j- n; i& w3 B) p* @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。
* }; p" O8 m) \- m- |3 v. b( Y1 N6 G" u5 I
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。+ P# n* \7 U, c* b
( l6 @- x6 O$ s. z, n
) [- H6 ~4 J# B: }9 c( ]" e! _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# o6 P; _* U& I0 R, M3 z
# T4 ~0 n( {5 W( E7 V( ^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。
1 j, N$ D9 @$ p! O0 \6 b
* N ?! @( H) s! h# l4 o! ?4 f, l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。% n( t) ?. j, x
: E: c4 e9 o# r$ oV-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 [. s o$ U5 r" \3 `, f& Y$ a
% y$ t0 y$ L4 ^7 m
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。" C0 x0 V! K4 D: X
8 d- V. r, u) y% O% M1 _- e
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。
/ s$ l7 ]) E( n& b, f0 }
5 Q+ X% V r% M* `1 T( Q' ]# e
6 H* L. u# p' E- i美国陆军对V-280的速度和航程寄予众望
$ K6 Y& W) y, w" ~+ T; T, w& d1 `/ s
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。5 z& Z5 C, @1 ^+ [) F4 g R
! A, {% n6 o2 a( u) G# Y
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。
) b2 l7 ]* b+ _+ B$ E4 |: p' H
( t F- j; V6 n* 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。
4 W# p, w/ @# a% n$ n5 X' v! \4 m1 ^
8 O! p& j- c4 p4 P3 c6 d) E
彩虹-10倾转旋翼无人机; S* A4 Z$ r" C. z4 u9 H L
8 I8 \+ T- u }1 ?- M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。
" r0 p* @) t2 a( o8 m
9 b; Y0 l2 `! h“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。, {4 ^& Q7 b1 V5 y; O F4 |( y
/ S; G$ g7 |, G1 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。# `2 S" P0 |/ [1 \* p* Q1 E
# [* r# t- s# k8 y5 ]
0 e* Y% ]5 T; b8 g
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
. {: S' \) A" W& z
2 S2 D8 z0 d& O, @% p M“镧影R6000”是民用的,可载客10人,但具有显而易见的军用潜力。+ T3 X" ]6 m1 c3 k
6 f' R( A8 }- \
, g# g/ c, [2 y4 ?! G“镧影R6000”是民用的,可载客10人
8 m$ g/ d, n6 a2 ~0 [" I( o
2 D4 h+ F) w$ Z1 E# U. ~
0 M B) G; _0 {% [9 i
也有显而易见的军用潜力
7 D& U, D& z z" M" |
5 m' q" X5 m" l" k$ y& d$ }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。0 r6 z5 E* X+ U0 |
& m& V; A# w0 `, \. v! y( f: M, P: 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。, H! f v8 b7 Q$ g1 x
Q! y y$ X3 L# w
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。, f4 r! t) D! ` g$ P2 o+ H
/ K# C9 s# v" F0 R
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。$ k# a) b: r( l( N
9 O! X" P1 r0 D3 ?/ ?
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。9 ]3 M( T; h ]' K! _2 D
: d: W1 X4 k/ A$ ]- Z
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。. m @6 ?$ |. G
t, Y# U. p2 c7 o$ p! m
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 N4 S# d% X" [) n6 I8 ], H# G
s* q' Y- q8 V" c( G, c& Y- I. j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。4 w8 z# d, i6 x2 B! O
, C7 @; {! C2 u
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。
$ V& f0 H2 R b
) [# L4 g8 m6 z, f5 D$ W& l% b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。
' [5 D; V- y$ Y: w$ ]4 X/ D
! g! p3 `- u& y- H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。7 k$ b# |& N6 Q8 E* j2 a. q
|
评分
-
查看全部评分
|