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依稀的記得好像是蘇聯(lián)
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不知道
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1907年人類第一架直升機(jī)在法國制造成功
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騰飛的“竹蜻蜓”——直升機(jī)技術(shù)的百年發(fā)展 直升機(jī)發(fā)展經(jīng)歷了人類科學(xué)發(fā)展史上少有的曲折,相比固定翼飛機(jī)要艱難得多,究其原因是它的獨(dú)特的旋翼飛行方式帶來的技術(shù)攔路虎太多,需要多方面技術(shù)的進(jìn)展才會(huì)帶來直升機(jī)突破性的進(jìn)展。但是未來直升機(jī)的發(fā)展趨勢卻正在向直升機(jī)與固定翼飛機(jī)功能合二為一的方向發(fā)展。 直升機(jī)的概念最早可追溯到中國古代的竹蜻蜓。據(jù)有據(jù)可查的歷史記載,在晉朝葛洪所著的《抱撲子》一書中就描繪了通過旋轉(zhuǎn)的竹蜻蜓垂直升空的情景和可以通過旋轉(zhuǎn)的螺旋槳產(chǎn)生垂直的向上拉力, 它被認(rèn)為是世界上最早的對(duì)垂直起降直升機(jī)基本原理的描述。盡管這些記載都缺乏可靠的依據(jù),但竹蜻蜓對(duì)世界航空發(fā)展的貢獻(xiàn)是舉世公認(rèn)的。早在熱氣球發(fā)明之前,竹蜻蜓就作為玩具傳到了歐洲,它的奇妙的垂直升空原理被歐洲人看作是一種航空器來進(jìn)行研究。西方的許多航空先驅(qū)者都是從竹蜻蜓中悟出了一些重要航空原理。 三只攔路虎延阻了直升機(jī)的問世 當(dāng)人類于1903年發(fā)明飛機(jī)后,飛機(jī)很快就被用于戰(zhàn)爭和民用航空運(yùn)輸并發(fā)展極為迅速,但直升機(jī)從公元前3世紀(jì)人類開始探索至帶機(jī)械動(dòng)力的直升機(jī)出現(xiàn),卻歷時(shí)2200多年,經(jīng)歷了人類科學(xué)發(fā)展史上少有的曲折。 阻礙直升機(jī)遲遲不能誕生有三只攔路虎:1。要能產(chǎn)生能提升起包括發(fā)動(dòng)機(jī)和自身重量及結(jié)構(gòu)重量的升力或舉力;2。要能夠平衡旋翼旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的轉(zhuǎn)動(dòng)力矩;3。要能實(shí)現(xiàn)對(duì)直升機(jī)飛行時(shí)的控制。在很長一段時(shí)間內(nèi),人類正是在逐步解決了這三個(gè)關(guān)鍵問題后,直升機(jī)才有了突破性進(jìn)展。 蒸汽機(jī)的出現(xiàn)為航空事業(yè)帶來了生機(jī),也曾為直升機(jī)帶來了一線希望,但是眾多的動(dòng)力飛行器研制的失敗,使人們越來越認(rèn)識(shí)到蒸汽機(jī)用作航空動(dòng)力具有先天的缺陷。它不僅功率 / 重量比太低,而且其性能大幅度提高的可能性很有限,直到1876年德國人奧托發(fā)明了四沖程內(nèi)燃機(jī),才使發(fā)動(dòng)機(jī)的功率 / 重量比達(dá)到了一個(gè)合乎航空要求的值,為直升機(jī)乃至各種重于空氣飛行器的發(fā)明提供了動(dòng)力保證,使動(dòng)力技術(shù)問題初步得到了解決。 直升機(jī)旋翼的翼型問題是早期發(fā)展的難點(diǎn),原因在于當(dāng)時(shí)對(duì)旋翼的升力產(chǎn)生原理不是很理解。 直到20世紀(jì),一批科學(xué)家建立起比較完善的空氣動(dòng)力升力理論,并開展了大量試驗(yàn)后,才逐漸弄清了直升機(jī)旋翼與飛機(jī)螺旋槳出自同樣的工作原理,從而可以直接把為螺旋槳提供的現(xiàn)成的翼型用到直升機(jī)上。這樣,第一個(gè)關(guān)鍵技術(shù)就基本上有了眉目了。 旋轉(zhuǎn)的旋翼帶來了直升機(jī)獨(dú)有的力矩平衡問題。 直升機(jī)最常見的力矩平衡形式就是采用加尾槳,有些直升機(jī)先驅(qū)者還采用過用多個(gè)旋翼布局,通過不同的旋翼以相互反方向旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生互相抵消的力矩。經(jīng)過不斷的實(shí)踐后,雙旋翼布局被保留了下來,并出現(xiàn)了縱列雙旋翼、橫列雙旋翼和共軸雙旋翼布局形式的直升機(jī)。 這樣第二個(gè)關(guān)鍵技術(shù)也初步得到了解決。 1906年法國直升機(jī)設(shè)計(jì)師保羅·科爾尼研制出世界上第一架有熱動(dòng)力、能載人離開地面的直升機(jī)。這架直升機(jī)采用了縱列式雙旋翼布局,其主構(gòu)架是一根大口徑的鋼管,由鋼索系緊并與6個(gè)輔助構(gòu)件連接在一起。 它的動(dòng)力裝置是一臺(tái)水冷式安托瓦內(nèi)特發(fā)動(dòng)機(jī)。 這架直升機(jī)的最初試驗(yàn)是在1907年11月13日,試飛時(shí)由于直升機(jī)振動(dòng)太大,駕駛員很難操縱,只好用繩子拴在地面上,作了離地30厘米、留空20秒的飛行。此后又進(jìn)行了多次改進(jìn),操縱問題有了明顯的改進(jìn),試飛終于得以成功。這也是“人力直升機(jī)”進(jìn)入“帶熱機(jī)械動(dòng)力直升機(jī)”的重要轉(zhuǎn)折點(diǎn),它標(biāo)志著直升機(jī)的發(fā)展進(jìn)入了新階段。 由于三個(gè)關(guān)鍵問題都初步得以解決,許多航空設(shè)計(jì)人員開始研制實(shí)用性的直升機(jī)。 被認(rèn)為世界上第一架帶機(jī)械動(dòng)力、具有正常操縱性能、真正實(shí)用的直升機(jī)是德國著名飛機(jī)設(shè)計(jì)師海因利?!じ?嗽O(shè)計(jì)的FW-61并列雙旋翼單座載人直升機(jī),于1936年6月26日首次試飛,成功地飛行了28秒。 關(guān)鍵部件和技術(shù)的進(jìn)展帶動(dòng)直升機(jī)不斷完善,動(dòng)力效率不斷提高。 20世紀(jì)50年代以前,各國研制的直升機(jī)無一例外都采用活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)。這種發(fā)動(dòng)機(jī)除了存在噪聲高、振動(dòng)大、功率重量比和功率體積比都很小、操縱困難、調(diào)節(jié)系統(tǒng)復(fù)雜等嚴(yán)重問題外,最大的缺點(diǎn)是速度太低,航程也太短, 所以各國在50年代初開始投入大量精力探索先進(jìn)的直升機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)。 英國在第二次世界大戰(zhàn)期間,率先研制成功了渦輪螺旋槳發(fā)動(dòng)機(jī),接著專為直升機(jī)研制的渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)展也很快。1850年,美國波音直升機(jī)公司發(fā)動(dòng)機(jī)部最早試驗(yàn)成功了渦輪軸發(fā)動(dòng)機(jī),并于1951年成功地安裝在直升機(jī)上。 西科基斯公司采用這種發(fā)動(dòng)機(jī)于1954年研制成功世界上第一種渦輪軸式直升機(jī)S-59。法國宇航公司利用這種發(fā)動(dòng)機(jī)研制了有名的“云雀”Ⅱ式直升機(jī),于1955年試飛成功。它在50年代中期多次打破直升機(jī)世界紀(jì)錄,飛行速度接近每小時(shí)300千米,并曾創(chuàng)造10911米的飛行高度紀(jì)錄。 由于有渦輪軸發(fā)動(dòng)機(jī)提供動(dòng)力保證,直升機(jī)技術(shù)獲得迅速發(fā)展,主要體現(xiàn)在:先進(jìn)的旋翼氣動(dòng)設(shè)計(jì)技術(shù),旋翼槳轂向無軸承式過渡,尾槳結(jié)構(gòu)發(fā)生重要變化,復(fù)合材料的廣泛使用,傾轉(zhuǎn)旋翼概念的突破以及其他新概念研究進(jìn)展和驗(yàn)證等方面。 旋翼設(shè)計(jì)越來越精細(xì) 旋翼是直升機(jī)最關(guān)鍵部件。近年來,一些國家發(fā)展一系列變彎度槳葉翼型,從而取代了過去普遍采用的對(duì)稱槳葉翼型。根據(jù)后掠機(jī)翼能有效推遲壓縮性這一原理,一些直升機(jī)設(shè)計(jì)人員通過將旋翼槳葉外段后掠,改善了前行槳葉的槳尖特性。美國的S-76、UH-60、AH-64等直升機(jī)應(yīng)用了這一設(shè)計(jì)原理后,不僅提高了飛行品質(zhì),同時(shí)也改善了直升機(jī)前飛時(shí)的速度穩(wěn)定性和懸停性能。 現(xiàn)代直升機(jī)已經(jīng)分為單旋翼加尾槳和雙旋翼兩大流派。目前世界上制造單旋翼直升機(jī)的除了美國的西科斯基公司和俄羅斯米里設(shè)計(jì)局外,比較出名的還有美國的麥道直升機(jī)公司、貝爾直升機(jī)公司、歐洲直升機(jī)公司、英國韋斯特蘭公司和意大利的阿古斯塔公司。 在雙旋翼流派中,目前只剩下三種機(jī)型發(fā)展得比較成熟:美國波音直升機(jī)公司的前后縱列式雙旋翼“支奴干”,美國凱門公司的橫列交叉式雙旋翼K-MAX“空中起重機(jī)”和俄羅斯卡莫夫設(shè)計(jì)局的共軸式雙旋翼的卡氏系列直升機(jī)。 尾槳布局越來越新奇 單旋翼直升機(jī)為了平衡旋轉(zhuǎn)扭矩,一般需用10%~15%的總功率來驅(qū)動(dòng)尾槳,以抵消旋翼扭矩。傳統(tǒng)的直升機(jī)尾槳直徑較大,安裝較低, 向外較突出,因而容易引起飛行事故或造成地面人員傷害。從50年代起,科研人員先后就尾槳結(jié)構(gòu)布局形式進(jìn)行了新的研究與探索。 法國在20世紀(jì)70年代研制的“海豚” 直升機(jī),將尾槳嵌在直升機(jī)垂尾的下部分,形成了所說的涵道尾槳。它克服了常規(guī)尾槳的諸多缺點(diǎn),提高了尾槳的效率。由于尾槳不再突出在外面,所以地面安全性有了很大的改善。 美國麥道直升機(jī)公司還在80年代研制了一種沒有機(jī)械尾槳的直升機(jī)MD 520,它是靠從尾部吹出的一股氣流來平衡旋翼的力矩。這種氣動(dòng)尾槳的直升機(jī)不但提高了飛行性能和地面安全性,而且噪聲也大大下降。 復(fù)合材料廣泛使用 復(fù)合材料由于重量輕、彈性強(qiáng)度好、疲勞壽命長,因而在直升機(jī)上得到非常廣泛的應(yīng)用。在20世紀(jì)60年代中期,已經(jīng)出現(xiàn)了玻璃鋼復(fù)合材料槳葉,其壽命比金屬槳葉提高了3倍,重量大大減輕,維護(hù)也十分方便。 到20世紀(jì)70年代中期,槳葉已改用新型復(fù)合材料,壽命達(dá)到無限期水平。與此同時(shí),復(fù)合材料也在直升機(jī)結(jié)構(gòu)材料中大量運(yùn)用。這些材料包括碳纖維、玻璃鋼、蜂窩夾層、玻璃纖維、合成樹脂、芳倫纖維等。它們可以按設(shè)計(jì)要求,加工成復(fù)雜的整體形狀,不僅重量輕、部件少,而且安裝、拆卸維護(hù)非常方便。80年代中期,美國波音直升機(jī)公司還研制出了世界上最大的全復(fù)合材料直升機(jī)波音369 。 廣泛采用復(fù)合材料使直升機(jī)重量大大下降,結(jié)構(gòu)重量減輕25%,總重減小15%,制造成本下降了50%。 航空電子進(jìn)展迅速 除了旋翼和發(fā)動(dòng)機(jī)這兩個(gè)關(guān)鍵方面的重大進(jìn)展之外,航空電子系統(tǒng)迅速發(fā)展也為直升機(jī)的發(fā)展做出了重要貢獻(xiàn),包括信息、顯示、任務(wù)管理、故障監(jiān)測、增控增穩(wěn)、火力控制等各系統(tǒng),對(duì)提高直升機(jī)的使用效能和飛行安全的改善起著重要作用。這方面的技術(shù)進(jìn)步目前仍在迅速發(fā)展之中。 系統(tǒng)綜合程度加快 戰(zhàn)場嚴(yán)酷的作戰(zhàn)環(huán)境,復(fù)雜的氣象條件,長時(shí)間貼地飛行,多種任務(wù)管理,對(duì)現(xiàn)代武裝直升機(jī)的航空電子系統(tǒng)提出了越來越高的要求,因此,美、俄和西歐等國家十分重視航空電子系統(tǒng)的發(fā)展,并逐步實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)高度綜合和自動(dòng)化。 例如美國正在研制之中的RAH-66直升機(jī)的航空電子系統(tǒng)代表了這種發(fā)展潮流,它配備有三條數(shù)據(jù)總線,從而加快了數(shù)據(jù)傳能力。 此外它還采用了三余度數(shù)字式飛行控制系統(tǒng),具有超低空增穩(wěn)和自動(dòng)駕駛功能,從而大大改善了飛行人員的工作環(huán)境,減輕了飛行人員的負(fù)擔(dān),同時(shí)也有利于提高武裝直升機(jī)的作戰(zhàn)能力。 重大技術(shù)突破推動(dòng)直升機(jī)更新?lián)Q代 花開四代 在過去的大約半個(gè)世紀(jì)中,直升機(jī)在技術(shù)上經(jīng)歷了幾項(xiàng)重大的突破性進(jìn)展,從技術(shù)特征來看,大體可以分為以下四代。 從第一架可以正式飛行的直升機(jī)問世至20世紀(jì)60年代初期,是第一代直升機(jī)發(fā)展的階段。這一代直升機(jī)的主要技術(shù)特征是:以活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)為動(dòng)力;旋翼槳葉為金屬 / 木質(zhì)混合式;機(jī)體為由鋼管焊接成的桁架式或鋁合金半硬殼式結(jié)構(gòu);裝有簡易的儀表和電子設(shè)備。直升機(jī)最大平飛速度約每小時(shí)200千米,全機(jī)振動(dòng)水平和噪聲水平均較高。典型的機(jī)型如米-4、貝爾47等。 從20世紀(jì)60年代初期到70年代中期,為第二代直升機(jī)階段。這一代直升機(jī)的主要技術(shù)特征是:動(dòng)力為第一代渦輪軸式發(fā)動(dòng)機(jī);旋翼采用全金屬槳葉與金屬鉸接式槳轂結(jié)構(gòu);機(jī)體仍主要為鋁合金半硬殼式結(jié)構(gòu);開始裝有最初的集成微電子設(shè)備。直升機(jī)的最大平飛速度約每小時(shí)250千米,振動(dòng)水平和噪聲水平有所降低。典型的機(jī)型有米-8、“超黃蜂”等。 從20世紀(jì)70年代中期至80年代末,屬于第三代直升機(jī)階段。這一代直升機(jī)主要技術(shù)特征是:動(dòng)力為第二代渦軸發(fā)動(dòng)機(jī);旋翼由全復(fù)合材料槳葉及帶有彈性元件的槳轂構(gòu)成;機(jī)體結(jié)構(gòu)部分使用復(fù)合材料;采用大規(guī)模集成電路的電子設(shè)備和較先進(jìn)的飛行控制系統(tǒng)。直升機(jī)的最大飛行速度約每小時(shí)300千米,振動(dòng)和噪聲又進(jìn)一步得到控制。典型的機(jī)型有“海豚”、“山貓”、“黑鷹”、“阿帕奇”等。 從20世紀(jì)90年代以來,直升機(jī)技術(shù)發(fā)展進(jìn)入第四代,也是當(dāng)今最先進(jìn)的一代。這一代直升機(jī)的主要技術(shù)特征包括:安裝第三代渦軸發(fā)動(dòng)機(jī);裝有進(jìn)一步優(yōu)化設(shè)計(jì)的翼型、槳尖和先進(jìn)的復(fù)合材料旋翼槳葉;采用無軸承或彈性鉸式等新型槳轂;機(jī)體結(jié)構(gòu)大部分或全部使用復(fù)合材料;操縱系統(tǒng)改為電傳操縱;機(jī)載電子設(shè)備采用數(shù)據(jù)總線、綜合顯示和任務(wù)管理,以及先進(jìn)的飛行控制、導(dǎo)航設(shè)備等系統(tǒng);最大平飛速度約為每小時(shí)315千米,振動(dòng)和噪聲已得到良好的控制,還有很好的隱身性能。典型的機(jī)型有“科曼奇”、“虎”、NH-90等。 集現(xiàn)代技術(shù)于一身的現(xiàn)代武裝直升機(jī) 在直升機(jī)的發(fā)展中,武裝直升機(jī)是最集中地體現(xiàn)了現(xiàn)代直升機(jī)的技術(shù)特點(diǎn)。隨著直升機(jī)技術(shù)的發(fā)展、武器火控系統(tǒng)性能的提高,以及最新微電子技術(shù)的應(yīng)用,武裝直升機(jī)正在發(fā)展成為一種完整、獨(dú)立、具有高度機(jī)動(dòng)能力的多功能的武器系統(tǒng)。 多功能的武裝直升機(jī)既有對(duì)地攻擊能力,又有空戰(zhàn)能力和偵察探測能力。這種設(shè)計(jì)思想要求直升機(jī)從基本型研制開始就需要考慮同時(shí)兼顧其他任務(wù)的要求。美國新研制的第四代隱身武裝直升機(jī)RAH-66“科曼奇”,就同時(shí)考慮了武裝偵 察、反坦克、對(duì)地攻擊和空戰(zhàn)等多方面的作戰(zhàn)需要,因而派生出多種型號(hào),即武裝偵察型、攻擊型和空戰(zhàn)型等。 俄羅斯的卡-50“黑鯊”、卡-50H“夜鯊”和卡-52“短吻鍔”也是俄羅斯系列戰(zhàn)斗直升機(jī),是從武裝偵察型、反坦克型/對(duì)地攻擊型和空戰(zhàn)型等多方面考慮設(shè)計(jì)的。 德國和法國聯(lián)合研制的“虎”式直升機(jī)也有反坦克型和戰(zhàn)斗支援型。意大利研制的A-129也有反坦克型和空戰(zhàn)型。 現(xiàn)代武裝直升機(jī)武器的有效載重量更大,掛載的武器種類更多,武器的精確度更高。例如RAH-66的機(jī)體雖然不大,空機(jī)重量只有3500千克,但機(jī)內(nèi)武器艙和短翼武器掛架就能帶約1600千克的導(dǎo)彈、火箭,達(dá)到了機(jī)體重量的一半。RAH-66裝有先進(jìn)的航空電子設(shè)備,具有在晝夜及惡劣氣象條件下執(zhí)行任務(wù)的能力。 現(xiàn)代武裝直升機(jī)的最大特點(diǎn)就是在敵之前先敵發(fā)現(xiàn)先敵攻擊或在敵地面火力范圍之外先行攻擊。例如與AH-64“阿帕奇”直升機(jī)相比,RAH-66“科曼奇”直升機(jī)發(fā)現(xiàn)目標(biāo)的距離可增加40%,而且現(xiàn)在直升機(jī)裝備的新型反坦克導(dǎo)彈的射程已從原來的3~4千米增加到5~10千米。在提高破甲威力的同時(shí),特別著重發(fā)展導(dǎo)彈 “發(fā)射后不管” 的主動(dòng)搜尋目標(biāo)制導(dǎo)技術(shù),以減少發(fā)射導(dǎo)彈后直升機(jī)的暴露時(shí)間。 武裝直升機(jī)作為一種戰(zhàn)爭武器,既要有很強(qiáng)的攻擊能力,又必須具有在惡劣的戰(zhàn)場環(huán)境下的高生存能力,包括防控探測性、機(jī)動(dòng)規(guī)避、易損性、抗墜毀機(jī)體和抗戰(zhàn)傷能力。 許多國家已經(jīng)或正研制各種新材料和應(yīng)用各種新技術(shù),以提高直升機(jī)的抗彈擊能力。如用陶瓷材料和復(fù)合材料等新式裝甲防護(hù)材料,可極大提高直升機(jī)的抗彈傷能力;采用多余度設(shè)計(jì),當(dāng)其中一套不能工作時(shí),其余的系統(tǒng)仍可繼續(xù)工作。 為了使直升機(jī)在遭到極大破壞的情況下仍能生存,未來直升機(jī)將更廣泛地采用“跪”式吸能起落架、抗墜毀座椅、防彈自密封抗墜毀油箱等抗墜毀吸能材料。 為適應(yīng)未來戰(zhàn)場環(huán)境,像RAH-66這類現(xiàn)代武裝直升機(jī)將真正具有24小時(shí)全天候飛行和作戰(zhàn)能力,而且還能在核武器、生化武器及各種電磁威脅的環(huán)境下作戰(zhàn)。 更好的隱蔽性,是未來直升機(jī)提高自身生存力最有效的手段。美國的RAH-66被認(rèn)為是世界上第一種隱身直升機(jī)。它的雷達(dá)反射截面積僅為普通直升機(jī)的1%,加上雷達(dá)干擾器,可使敵方探測手段基本失靈。 RAH-66還是一種最“冷”的直升機(jī),它把紅外抑制技術(shù)綜合運(yùn)用到機(jī)體中,使排氣溫度降低,從而保護(hù)直升機(jī)不受熱尋的導(dǎo)彈攻擊。 RAH-66采用縱列式座艙,機(jī)身細(xì)長,武器內(nèi)藏,起落架可收起,座艙采用平板玻璃,能有效地減少陽光漫射,全機(jī)表面采用暗色的無反光涂料,以減少直升機(jī)的反光強(qiáng)度,這些都有利于對(duì)目視隱身 。 另外,RAH-66采用了5片槳葉旋翼,試驗(yàn)證明5槳葉被目視探測的機(jī)會(huì),比采用2片槳葉的直升機(jī)減少85%左右。還采用了新式尾槳、減少了槳葉間的氣動(dòng)干擾,大大降低了尾槳部分的噪聲,可降低噪聲60%。 新概念的出現(xiàn)把直升機(jī)推向未來 自二次世界大戰(zhàn)以來,雖然直升機(jī)技術(shù)有了很大的進(jìn)展,如采用了渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)、發(fā)展了新的旋翼翼型和結(jié)構(gòu)工藝等,但從總體布局來看卻沒有多大的變化。現(xiàn)在國外已出現(xiàn)了不少采用各種新技術(shù)的布局新穎而性能優(yōu)異的直升機(jī),并取得了一些突破性的進(jìn)展,展示了直升機(jī)發(fā)展的廣闊前景。未來的直升機(jī)不僅其布局與現(xiàn)在的大相徑庭,而且其功能也將進(jìn)一步與固定翼飛機(jī)相融合,以至必須使用新的名稱、定義和概念了。 傾轉(zhuǎn)旋翼機(jī) 新概念直升機(jī)之一的“傾轉(zhuǎn)旋翼機(jī)”突破了傳統(tǒng)直升機(jī)的傳統(tǒng)概念,和固定翼飛機(jī)融合成一種既具有直升機(jī)垂直起落特性,又具有固定翼快速飛行特性的新飛行器了。 為了提高傾轉(zhuǎn)旋翼機(jī)懸停和巡航飛行時(shí)的效率,美國波音公司正在研究在傾轉(zhuǎn)旋翼機(jī)槳葉中采用“智能”材料,如壓電動(dòng)器和形狀記憶合金,以使槳葉能根據(jù)不同飛行方式,達(dá)到扭轉(zhuǎn)最佳化,致使傾轉(zhuǎn)旋翼機(jī)有效載荷增加400千克或航程增加130千米。 美國西科斯基公司還在為傾轉(zhuǎn)旋翼機(jī)研制可變直徑旋翼,其旋翼槳葉可以伸長和縮短,以適應(yīng)不同的飛行方式,如在懸停時(shí)槳葉可以伸長,旋翼直徑變大,在前飛時(shí)槳葉則縮短,旋翼直徑變小。 研究表明,如果V-22的每片槳葉伸長50%,則有效率載荷提高35%,把它換算成燃油載量,則其航程可增加70%至100%。 歐洲也提出了一個(gè)“歐洲傾轉(zhuǎn)旋翼機(jī)”計(jì)劃。這種設(shè)計(jì)方案只轉(zhuǎn)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)短艙前面的旋翼部分,而發(fā)動(dòng)機(jī)仍保留在水平位置不動(dòng)。這樣,發(fā)動(dòng)機(jī)不必為自身的傾轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)進(jìn)行修改,機(jī)翼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)也簡單。“歐洲傾轉(zhuǎn)旋翼機(jī)”為19座10噸級(jí),巡航速度每小時(shí)556千米,航程約1 500千米。 一個(gè)以意大利阿古斯塔公司為主的歐洲聯(lián)合研究小組,還提出了一種20座傾轉(zhuǎn)旋翼機(jī)方案,其特點(diǎn)是機(jī)翼外段隨發(fā)動(dòng)機(jī)短艙和旋翼一起傾轉(zhuǎn),而內(nèi)段機(jī)翼是固定的。該機(jī)在作懸停與垂直飛行時(shí),旋翼下洗氣流不會(huì)打擊在固定的水平機(jī)翼上,升力效率可提高約12%。 傾轉(zhuǎn)機(jī)翼-旋翼機(jī) 與傾轉(zhuǎn)旋翼異曲同工的是“傾轉(zhuǎn)機(jī)翼-旋翼機(jī)”,即飛機(jī)作直升機(jī)模式和飛機(jī)模式的相互轉(zhuǎn)換飛行時(shí),機(jī)翼與旋翼一起旋轉(zhuǎn)。實(shí)際上,在這種飛行器上體現(xiàn)出的直升機(jī)和旋翼機(jī)特點(diǎn)都不明顯了,可以說是一種新概念直升機(jī)的遠(yuǎn)親。該機(jī)采用左右側(cè)反向旋轉(zhuǎn)的旋翼和分裂式襟翼與副翼進(jìn)行橫向操縱,既沒有尾翼,也沒有尾槳,是一種無尾傾轉(zhuǎn)機(jī)翼-旋翼機(jī)。 但該機(jī)不像加拿大的CL-84 那樣,能真正做90度的垂直起飛和著陸,而是一種能運(yùn)載30噸重物的超短距起落的運(yùn)輸機(jī)。它能在簡易機(jī)場的180米長的臨時(shí)跑道上起降,起飛離地速度只有每小時(shí)80千米,而C-130J運(yùn)輸機(jī)的起飛速度為每小時(shí)200千米,起飛滑跑距離約1000米。 波音公司正在研制的“超蛙” 傾轉(zhuǎn)機(jī)翼-旋翼機(jī)比C-130J略小,但最大起飛重量為270噸,是C-130J運(yùn)輸機(jī)的3倍,在滿載時(shí),航程可達(dá)到3300千米,和C-130J差不多。如果經(jīng)費(fèi)充足,該機(jī)有望在2011年研制成功。 復(fù)合式直升機(jī) 直升機(jī)與固定翼機(jī)的進(jìn)一步結(jié)合是復(fù)合式直升機(jī),或組合式直升機(jī),它們都是在直升機(jī)布局上再加一個(gè)固定機(jī)翼和專門用于平飛的發(fā)動(dòng)機(jī) 。 現(xiàn)在在研制中的一個(gè)方案是“前翼-旋翼-機(jī)翼”三種飛行模式的組合:葉尖噴氣翼直升機(jī);旋翼在飛行中被固定的直升機(jī)(類似X-機(jī)翼);三翼面固定機(jī)翼飛機(jī)。 在起飛時(shí),發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣流通過管道從旋翼槳葉的梢部噴出,驅(qū)動(dòng)旋翼旋轉(zhuǎn),同時(shí),氣流也被引導(dǎo)到尾部兩側(cè)的噴嘴噴出,以控制飛行方向。 起飛后,隨著飛行速度的增加,旋翼上的升力逐漸被轉(zhuǎn)移到前置機(jī)翼和水平尾翼上。隨著飛行速度的增加,旋翼轉(zhuǎn)速將減慢,然后停轉(zhuǎn)并鎖住,旋翼就成為與機(jī)身成90度的一副固定機(jī)翼,整個(gè)飛行器就完全以固定翼飛機(jī)的方式飛行。 這種旋翼直升機(jī)的最大速度達(dá)到每小時(shí)700千米。 現(xiàn)在波音公司也在美國國防部預(yù)研局的合同下,正在研制一種無人駕駛的“前翼-旋翼-機(jī)翼”直升機(jī)驗(yàn)證機(jī)——“蜻蜓”,重量約1100千克,動(dòng)力為一臺(tái)低涵道比發(fā)動(dòng)機(jī)。 可以預(yù)見,在新的世紀(jì)里,直升機(jī)必將會(huì)沖破傳統(tǒng)設(shè)計(jì)框框的束縛,向更高、更遠(yuǎn)、更快騰飛。 。