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如此非主流的魚鷹如何在直升機界立足?

如此非主流的“魚鷹”如何在直升機界立足?

美國政府已經批準向印度尼西亞出售8架MV-22 Block C“魚鷹”傾轉旋翼機。美國國防安全合作局稱,如果達成交易,這筆交易將達到20億美元,並將在美國政府的對外軍售程序下進行。

MV-22“魚鷹”傾轉旋翼機是V-22的衍生型號,為美國海軍陸戰隊裝備機型,可以在大型艦船與島嶼起降。V-22系列傾轉旋翼機集成了直升機的起降性能與固定翼飛機的高速性能,這種設計理念是未來軍用作戰支援、突擊運輸飛行器的發展趨勢。

填補空白的“魚鷹”

傳統直升機可以在復雜地形下起降、盤旋,但飛行速度慢、續航小;固定翼運輸機雖然具有高速、遠程的優勢,但又不得不依賴飛機跑道起降。為了滿足需求,美國貝爾公司與波音公司利用傾轉旋翼技術將直升機的起降性能與固定翼飛機的速度、航程優勢結合,聯合研發制造了V-22“魚鷹”傾轉旋翼機。

發動機處於垂直位置時,V-22可以像直升機壹樣垂直起降、懸停;起飛後,轉動發動機角度,V-22還可以像螺旋槳飛機壹樣高速飛行,完成人員物資的遠程快速投送。V-22長17.48米,高6.73米,連同旋翼寬度可達25.78米。使用兩臺Rolls-Royce AE1107C發動機,旋翼直徑為11.6米,垂直起飛的最大起飛重量為23.86噸,最大巡航速度為500公裏每小時。

V-22設有四名機組人員,包括正、副駕駛員與兩名飛行工程師,玻璃化座艙,集成化程度高,降低了飛行員的操作難度。V-22填補了軍事領域空白,飛行速度是傳統直升機的兩倍,可搭載24名士兵。旋翼可以折疊來減小所占用的空間,部署在兩棲攻擊艦與航母。能夠支持艦隊後勤、戰鬥搜索、救援與特種作戰行動,也可以搭載突擊隊員遂行登陸作戰。

V-22“魚鷹”還有許多變種型號,可以改裝為空中加油機、特種作戰飛機等。此次印尼意向購買的MV-22傾轉旋翼機是V-22衍生的海軍陸戰隊使用型號,使用耐腐蝕的材料與塗裝,用於支援部隊兩棲作戰行動。考慮到印尼擁有大量的單獨島嶼,MV-22能大幅提升印尼的兩棲作戰實力。

復雜的可變旋翼與飛控系統

旋翼系統與飛控系統是傾轉旋翼機的最大技術難點。V-22的兩套旋翼系統通過機翼內的連接軸相連,耦合設計使得單臺發動機出現故障後另壹臺發動機仍可以通過動力傳動來帶動兩臺發動機,確保了飛行安全性。V-22的旋翼設有三片槳葉,旋翼直徑比直升機旋翼小,但剛度強於直升機旋翼,盡可能平衡垂直起降與平直飛行兩種不同姿態對動力的需求。

在垂直起降或懸停狀態,V-22需要控制兩套旋翼系統完成直升機特有的機動動作,轉換至前飛姿態時,兩具發動機繞機翼軸向水平位置旋轉,旋翼產生的向上升力逐漸轉化為向前的拉力。

直至完全進入由發動機產生推力、機翼產生升力的狀態。整個過程需要在較短的時間內完成,兩種飛行姿態的變換伴隨著對旋翼系統、機翼系統的飛行控制,旋翼與襟副翼、尾翼協作維持飛行姿態。

由此可見,V-22傾轉旋翼機相當於將直升機和固定翼螺旋槳飛機兩套不同的傳動與飛行控制系統結合起來,兩者還必須在單獨工作狀態與協同工作狀態之間平緩切換。因此,傾轉旋翼機對硬件和軟件水平都有著極高的要求,也是航空工業綜合實力的體現。

未來旋翼機將如何發展

V-22“魚鷹”是傾轉旋翼機軍事應用的典範,不難想象,兼具直升機與固定翼飛機的飛行器必定是軍用航空的未來走向。順應這種趨勢要麽賦予固定翼飛機垂直起降的能力,或是賦予直升機遠程、高速的性能。

上世紀蘇聯、英國均研發了垂直起降戰鬥機,通過使用可旋轉式發動機噴管、增設升力發動機的方式實現垂直起降,但這種方式目前只應用在戰鬥機,短期內無法應用於運輸機等大型飛機。相比之下,傾轉旋翼技術仍是實現固定翼飛行器垂直起降的現實手段。

此外,壹些國家將***軸雙旋翼與推力槳技術結合應用到直升機。***軸雙旋翼提供升力,兩個反向轉動的旋翼剛好抵消扭矩,機尾控制轉向的尾槳被提供前進推力的推力槳替代,從而實現垂直起降與高速飛行。***軸雙旋翼高速直升機對剛性***軸技術與飛行控制系統同樣有著較高要求,目前僅有少數幾個國家掌握。

軍事小詞典

***軸雙旋翼直升機,兩具旋轉方向相反的旋翼***用壹軸的直升機,兩具旋翼相互抵消扭矩,以省去控制飛行方向的尾槳。***軸雙旋翼直升機飛行速度快、機動能力強,更不用擔心尾槳故障導致的飛行事故。