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揭秘美国V-280“英勇”倾转旋翼机

时间:2018-03-14  责编:孔令娟  来源:中国青年报  作者:张文昌 辛乃军

据媒体报道,近日,由美国贝尔直升机公司和洛·马公司联合研制的V-280“英勇”倾转旋翼机进行了300米高度和时速150公里的飞行测试,以验证该机的飞行性能。
  美国陆军为了在本世纪30年代逐步淘汰日益老化的UH-60“黑鹰”直升机,推动投送能力提升,2009年启动了“未来垂直起降飞机”计划。考虑到计划的技术难度和挑战性,为尽早获得相关技术,在“未来垂直起降飞机”诞生前,美国陆军先启动了“联合多任务技术验证机”项目。V-280“英勇”倾转旋翼机就是参加“联合多任务技术验证机”项目的竞标方案之一。

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资料图:V-280“英勇”倾转旋翼机的战场模拟图

2014年10月,美国陆军宣布贝尔公司和洛·马公司联合研制的V-280“英勇”、西科斯基公司和波音公司联合研制的SB-1“挑战”在竞标中胜出,并授权开始建造各自的验证机。2017年12月18日,V-280“英勇”率先进行大约15至20分钟的首飞,实现了低空悬停。
  V-280“英勇”俗称V-22“鱼鹰”之子。言外之意,V-280“英勇”是在V-22“鱼鹰”的基础上发展而来,特别是其平台核心技术倾转旋翼系统更是脱胎于V-22“鱼鹰”。其机身的设计借鉴了UH-60“黑鹰”直升机,尾翼则一改传统,采用了有利于降低结构重量和减小飞行阻力的外倾式“V”型尾翼。
  V-280“英勇”倾转旋翼机两具分别有三片桨叶的旋翼系统和变速箱可整体在水平方向和垂直方向之间转动,其机翼不可折叠。发动机为两台T64-GE-419大功率涡桨发动机,单台功率输出可达4750马力,未来可能会运用新研发动机。机翼、机身和尾翼等大量应用碳纤维增强复合材料。
  其机载电子设备中最抢眼的是装有一套类似F-35战斗机上使用的“分布式孔径系统”,各传感器探测的图像拼接起来就是一个连贯的画面,使驾驶舱中的飞行员和运载舱中的战斗员可以通过头盔瞄准具或特制眼镜进行360度观测。它还装有低可视性环境系统、防撞地系统。
  V-280“英勇”倾转旋翼机内部空间和UH-60“黑鹰”直升机差不多,可搭载4名机组人员和14名乘员,吊挂有效载荷5.44吨,巡航速度426~574公里/小时,高温高原环境下作战半径424~795公里,作战航程1500公里,转场航程3889公里。
  V-280“英勇”的“前辈”V-22“鱼鹰”倾转旋翼机被认为是一种具有革命性变化的飞机,但美国陆军却认定,V-22“鱼鹰”近30吨的最大起飞重量显得过大,为上舰而设计的折叠机翼导致造价过高,用其取代10吨级的UH-60“黑鹰”等主力通用直升机不划算。特别是V-22发展过程中接连不断发生重大事故,更使美国陆军一直拒绝参加V-22“鱼鹰”发展计划。
  但倾转旋翼机所具有的常规直升机难以比拟的速度、航程等,对美国陆军一直有着强烈诱惑。相较于V-22“鱼鹰”,V-280“英勇”更轻更小、结构上更简单、技术上更成熟更先进、成本更低、维护更简单。
  V-280“英勇”倾转旋翼机由美国陆军使用,不需要上舰,对尺寸的约束要求降低很多,所以没有像V-22“鱼鹰”那样采取折叠机翼,大幅度降低了结构重量以及机械结构和液压系统的复杂性,提高了可靠性和可维护性。
  它的发动机短舱没有像V-22“鱼鹰”那样和旋翼联动一起旋转,而是保持固定水平状态,克服了V-22“鱼鹰”旋翼转向角度有限,转动惯量大,机械结构复杂的问题,降低了发动机进气不稳的风险。同时,发动机尾喷流向后而不向下,避免了发动机尾喷流对地面冲刷、对机降作业的干扰和对机身两侧空间的影响,使V-280有了传统直升机的大型侧门,有利于人员便利地从侧门登机离机,也为在侧门安装武器打下基础。
  V-280“英勇”倾转旋翼机在新材料、新工艺、新装配技术的使用上值得称道。其机翼蒙皮与翼肋采用胶接工艺,传统的蒙皮-桁条结构被大型单元碳芯技术代替。整个机身只使用了三个金属垫片,在金属框架结构外均贴合了复合材料,近乎全复合材料。其全碳主桨叶片可靠性更高,空气动力性能更好。
  相比美国陆军目前使用的UH-60“黑鹰”直升机,V-280“英勇”速度更快、续航能力更强、有效载荷更大,能将更多、更重、打击能力更强的武器及时地投送至战场。V-280“英勇”速度、航程、有效载荷、续航时间、起降能力的提升,将大大提升美国陆军的战场突击能力。
  速度更快,意味着V-280“英勇”倾转旋翼机拥有更强的生存能力。通用直升机在战场上常常会遭遇敌方武装直升机、地面火力的攻击,速度越慢,被攻击的可能性越大。而V-280“英勇”倾转旋翼机拥有远远超过传统直升机的速度,能很快甩开武装直升机的纠缠,便于快速通过危险区,生存能力大大提高。速度更快,也意味着它拥有更强的支援保障能力。对于战场上前送人员和物资弹药,后撤伤员、战场搜救等,V-280“英勇”倾转旋翼机都将会赋予其新的含义。
  V-280“英勇”倾转旋翼机是由一系列信息化高技术武装起来的。分布式孔径系统能让飞行员和战斗人员360度观察战场环境,这将极大提高飞机搜索定位能力、精确投送和快速突击能力。同时,也能使飞机更好地规避风险。低可视性环境系统能使飞行员在混沌不清的环境下保持观察能力。防撞地系统则使飞机在接近山脉、石壁或建筑物等危险障碍物时能迅速自动改变航线。
  采购、使用、维护成本的大大降低,将使V-280“英勇”倾转旋翼机成为一型用得起的高科技装备。它虽然与V-22“鱼鹰”构型类似,但技术上的不断改进和成熟,可靠性的全面提高,会使其拥有更高的完好率和出勤率,而不会像V-22“鱼鹰”那样,有那么高的故障率和那么多机毁人亡事故。

责编:孔令娟

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