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　　近日，首架S-97高速攻擊直升機原型機曝光，其採用高速旋翼機概念，媒體稱有望掀起新一輪的直升機技術革命。其實，高速旋翼機在美國並不是一個新鮮事物。美軍為提高直升機的飛行速度，已經與4家公司簽訂協議，研製新的技術驗證機。請看科技日報特約專稿——

　　據報道，美軍為提高直升機的飛行速度，已與4家公司簽定了技術開發投資協議，用以研發新的技術驗證機，進而確定未來軍用旋翼機的發展方向。根據協議，4家公司將各自研製一款技術驗證機，並完成所有的測試，從而為未來垂直運輸系統(FVL)項目積累數據，FVL的目標是取代現役數量龐大的軍用直升機群。在軍方的計劃裏，未來的FVL系統無論是飛行速度，還是任務半徑以及航程，都將遠遠超過現役的直升機。

　　這4家公司分別是AVX飛機公司、貝爾直升機公司、Karem飛機公司(2004年該公司被波音並購，之後整合進波音防衛系統分部)和西科斯基公司。據美國陸軍介紹，“被選中的公司提交的方案，在技術指標上要滿足未來的需求，包括飛行速度、航程等，這些數據未來將直接應用於FVL項目。”另外，未來的FVL項目將會發展成為一個包括諸多型號的飛機家族，而不是單一的飛機型號。

　　4家公司所提出的方案大體分為兩種，一種是傾轉旋翼機方案，兼有直升機和傳統佈局飛機的優點；另一種是與傳統直升機類似的概念，採用固定旋翼系統＋推進式螺旋槳佈局。

　　AVX：後來居上

　　AVX公司與西科斯基公司的方案屬於後者，其中AVX公司的方案採用共軸雙旋翼＋兩個管道式風扇佈局，雙旋翼提供垂直起飛的能力，管道式風扇提供前進的動力。

　　2005年AVX飛機公司成立，之後的短短幾年內就亮出了幾個讓業界震驚的大動作，包括參與OH-58D直升機升級計劃，競爭美國陸軍JMR-TD項目等。AVX提出的設計概念採用的是共軸雙旋翼＋兩個管道風扇的無尾氣動佈局，其中管道風扇可以提供40%的升力，而主旋翼則可以提供60%的升力。同時在前機身兩側設計了短翼，這樣可以在高速飛行時提供額外的升力。該方案的機艙採用了與大型運輸機類似的斜坡式尾艙門，能夠滿足同時裝載兩個460升標準貨盤，而人員和輕型車輛等裝備也能更快速地裝卸。攻擊型還可以在機艙內安裝30毫米口徑的炮塔以及反裝甲導彈系統，這些武器雖然安裝在機艙內部，但是可以通過機艙底板上的艙門滑出進行發射。

　　在機身設計上，為了減小飛行時的氣動阻力，該機的機頭設計有輕微的上反角。同樣出於減小機身機動阻力的考慮，兩個推進螺旋槳採用了管道式設計，這種結構比常用的開放式推進螺旋槳的結構要輕，並且在飛行過程中的阻力也更小。

　　據AVX公司的官方數據顯示，在運載12名士兵以及4名機組乘員的情況下，該方案的起飛重量為12噸。與陸軍現役UH-60M相比，該方案的最大外挂能力達到5.9噸(UH-60M為3.8噸)，能夠吊運陸軍裝備的M777A2型155毫米榴彈炮等重火力裝備；其機艙截面尺寸達到6×6英尺，幾乎相當於UH-60M的2倍，所以其內部載荷能力達到了3.6噸。飛行過程中，該方案在不使用管道風扇的情況下，飛行速度為320千米/時，而在使用管道風扇的情況下最大速度可以達到430千米/時。

　　西科斯基：搶佔先機

　　西科斯基的S-97型設計概念，採用共軸雙旋翼＋後機身推進式螺旋槳佈局，該佈局已經在之前的X-2技術驗證機上完成了大量測試。

　　西科斯基研製S-97的初衷，是希望將其發展成為一款多功能武裝偵察直升機，並能夠贏得國防部的訂貨。但是，包括美國國防部和美國陸軍在內，都沒有對西科斯基明確表態。而這次選中該公司參與JMR-TD項目，也算為S-97找到了新的出路。

　　S-97的設計完全基於西科斯基公司的X-2技術驗證機，採用共軸反轉雙旋翼，尾部裝推力螺旋槳。NASA在上世紀70年代的研究中發現，採用剛性共軸雙旋翼佈局的直升機是未來高速直升機的出路之一，因為上下兩個互相反轉的旋翼在直升機的兩側始終同時存在前行槳葉，從而彌補了後行槳葉失速的缺陷，獲得更大的飛行速度，但是為了充分發揮前行槳葉的升力特性，必須採用剛性旋翼。而西科斯基在與NASA聯合開展研製的過程中獲益匪淺，並將此技術一直傳承下去。西科斯基公司的資料顯示，X-2在之前試驗中已達到469千米/時的前飛速度，且只需要消耗最大功率的70%。在進行一些改進後(如加裝旋翼頭整流罩)，X-2將能夠達到520千米/時的前飛速度。

　　該構型具備更高的機動性，與常規構型直升機相比，其加速/減速性能更高。在懸停性能方面，該構型比機械結構和氣動特性更加複雜的V-22更好。

　　貝爾：再寫輝煌

　　貝爾公司與洛克希德·馬丁公司共同研製了V-280項目，即V-280傾轉旋翼方案。它與目前已經在美國空軍和美國海軍陸戰隊服役的V-22屬於同一類型，只是機身外形更大，裝備的發動機功率也更大，傾轉旋翼技術更為成熟。

　　V-22“魚鷹”是直升機與飛機“聯姻”的産品，在設計上它吸收了固定翼和旋翼的優點，又克服了普通直升機前飛速度慢的弱點。起降時，使用水準的旋翼，可實現垂直起降；前飛時，旋翼向前偏轉，實際就成為巨大的螺旋槳，它不僅提高了機動飛行能力，還比普通直升機要快得多。在相當大的速度範圍內，它都很容易從依靠旋翼升力飛行變為依靠固定翼升力飛行，較好地解決了固定翼飛機不能垂直升空懸停，直升機活動半徑小、航程短、航速慢的缺陷，為飛行器的發展開闢了新領域。

　　V-22“魚鷹”傾轉翼直升機不僅結構獨特，而且突破了飛機和直升機的原有飛行模式。飛行中它可任意變換固定翼和旋翼兩種形態，航速是直升機的兩倍多，各種指標也是任何直升機無法比擬的。它機內裝有3套駕駛操縱系統，轉換形態時，駕駛系統也自動轉換。兩台發動機由變速控制器相連，當一台發動機轉速下降到熄火時，另一台發動機便通過變速控制器轉換成帶動兩副螺旋槳的工作狀態；發動機艙內採取增壓措施，能有效阻止海上潮濕空氣侵蝕；機身下方兩側和主起落架艙較大，起飛後自動封閉，緊急情況下在海上迫降時具有一定浮力，可使V-22“魚鷹”不致沉沒。

　　V-22“魚鷹”座艙是全新的，大量採用多功能的陰極射線顯示技術。正副駕駛員均可有操縱桿、腳鐙和油門。V-22“魚鷹”對起降的條件要求不高，可在大型艦船上起降，因而可在未來的兩棲登陸作戰中大顯身手。美國海軍陸戰隊視該機為實現高速度、超視距兩棲突擊的一個至關重要的工具，並指出如果沒有V-22“魚鷹”傾轉旋翼機，美國海軍陸戰隊的作戰原則和戰術將退回20年以前。

　　據稱，一架V－22“魚鷹”從夏威夷起飛後，通過各個美軍基地的轉場飛行，即可到達世界上大部分地區，這樣的高航程，使行動部隊深入到偏遠地區實施作戰任務成為了現實。

　　貝爾直升機公司參與V-280項目的技術高管表示，V-280能夠很好地滿足美國陸軍對於高速飛行能力的需求，其巡航速度可以達到519千米/時。而美國陸軍在其JMR-TD項目中，對參與競爭的機型提出的巡航速度要求則為425千米/時，在FVL項目中對巡航速度的要求也是如此。

　　V-280上的許多技術儘管都是基於貝爾/波音聯合研製的V-22傾轉旋翼機，但是都進行了大幅的升級和改進。V-280在低速靈活性、高速大過載機動性能、燃油效率等各方面都大大優於V-22，並且能飛更遠的航程。當然，這些都需要經過實際驗證。此外，貝爾直升機公司希望通過為V-280研製一套全新的三余度電傳飛控系統，以保證其擁有出色的操縱性能。目前，V-280傾轉旋翼機在35℃的高溫環境下，無地效懸停高度可達1830米，在保持519千米/時巡航速度條件下作戰航程可以達到930—1480千米；其無空中加油情況下最大航程可以達到3890千米，具備出色的全球自部署能力。

　　Karem：高速取勝

　　Karem公司提出的傾轉旋翼機方案，最大的亮點在於其採用的轉速優化旋翼技術，即根據起飛重量、飛行高度和飛行速度的不同，對旋翼的轉速進行調整優化，從而提高飛機在整個包線內的飛行性能。目前，這項轉速優化旋翼技術已經在波音的A160“蜂鳥”無人機上完成了總計18個小時的飛行測試。

　　不出意外的話，Karem公司的方案將在其之前已經公佈的TR36TD基礎上發展而來，該方案採用傾轉旋翼設計，並採用了上述提到的轉速優化旋翼技術，最大速度可以達到670千米/時。TR36TD應該是4家公司方案中速度最快的一種。

　　可以看出，4家公司設計的旋翼直升機，不僅改寫了傳統直升機和飛機作戰的很多數據，而且將使空中飛行與作戰進入一個新時代。隨著新材料、新設計和微電子技術的飛速發展，及其在直升機上的廣泛應用，各類新型旋翼直升機，必將以新的身影展翅于資訊化戰場。

　　（作者單位：總參陸航研究所）