美国“黑鹰”直升机继续生存。美国媒体:最新升级版本将出现,760将被修改

来源:环球网

【环球网军事报道】据“防务简报”7月15日报道,美国国民警卫队陆航部队的几位高级军官13日参加全面升级后的UH-60V型“黑鹰”直升机飞行演示,为接收该型直升机做准备。

最新升级的UH-60V型“黑鹰”直升机

报道称,UH-60V基于UH-60L进行改装,于 2020 年 9 月首飞。该直升机在诸多方面进行了升级,其中最显著的就是拥有和UH-60M相似的现代化玻璃驾驶舱。

升级后的UH-60V驾驶舱提高了飞行员的态势感知能力,减轻工作负担,成为更强大、更安全的飞行平台,并以远低于新直升机的价格,却具有类似UH-60M的能力。

未来美国军方将有760架传统的UH-60L型“ 黑鹰”现代化改装为UH-60V,并将在未来很长一段时间内成为“黑鹰”机队的一部分。

航空问题:你认识几架直升机的“腿”吗?

近年来,随着直升机在军民领域使用越来越广泛,直升机的身影也越来越频繁地出现在大众的视野中。在大家为直升机垂直起降的飞行技艺感叹的同时,是否留意过它的“腿”?是否好奇设计师们是依据什么为直升机“接腿”的?

今天我们就聊聊直升机的腿——

直升机的“腿”,设计师们称之为起落架。起落架作为连接机体和地面的重要支点,是保障直升机起降安全的关键部件。目前世界上常见的直升机起落架有两种,一种是滑橇式起落架,一种是轮式起落架。

滑橇式起落架

滑橇式起落架出现的比轮式起落架要晚一些。当人们把橡树木片固定在轮式起落架上以适应松软着陆场地的时候,滑橇式起落架诞生了。经过这么多年的系统发展,如今的滑橇式起落架早已脱胎换骨,变得更加科学、更加实用。

以外形看,滑橇式起落架酷似一双滑雪板。它主要由横梁和滑管组成,在直升机着陆时通过前、后横梁的弹塑性变形吸能。目前,它是起落架家族最轻巧的一员,最大特点是结构简单、维护方便。

滑橇式起落架的身板虽小,作用却不小,强大的地形适应性是它的一大亮点。它不仅可以在平整的跑道上起降,也能在雪地和沙滩等松软的地面上起降。通过安装浮筒,甚至可以在水面上起降。它在舰载直升机上的应用也很有优势。面对不断摇晃的甲板,滑橇式起落架相对于轮式起落架,着陆时会更加稳定。

但滑橇起落架也有很多缺点,比如:着陆时的塑性变形降低了起落架的使用寿命;无法进行地面滑行和转弯,需要借助拖机轮来移动;滑橇起落架的吸能效率不高,抗坠毁能力较差。这些缺点使得它难以在中型以上吨位的直升机中推广。

轮式起落架

轮式起落架主要由缓冲支柱、机轮、连接机构等组成。其中,缓冲支柱是最主要的吸能部件,其性能的优劣直接决定了起落架结构强度、飞行安全和乘坐舒适性。

目前绝大多数缓冲支柱采用油气式结构,其具有更高的效率和阻尼重量比。在直升机着陆时,活塞挤压油腔内的油液高速穿过节流孔以产生阻尼力,同时压缩气腔内的气体弹簧,将直升机着陆的动能转化为油液的热能与气体的内能,可以有效控制着陆过载。

此外,缓冲支柱还采用了特殊的设计,使得在地面振动环境下(小运动速度)节流阀会自动关闭一部分油孔。显而易见的是,油孔越少,油液阻尼力越大,直升机就越不容易发生地面共振。

和滑橇起落架相比,轮式起落架具有更高的吸能效率和缓冲能力。因为这个特点,轮式起落架在抗坠毁性能方面也具有明显的优势,这点对于保障直升机的着陆安全特别重要。

当直升机遭遇故障,或者在战斗中被击中坠毁时,起落架作为抗坠毁设计的重要组成部分,能够吸收大部分甚至全部的整机坠毁能量,吸能效率可以高达70%~90%,大大提高了直升机的生存率。

轮式起落架在地面移动时很方便,不需要借助其他设备即可实现地面滑行和转弯。同时轮式起落架便于收放,能减小空气阻力,并提高直升机的隐身性能。

除了上述两种常见的起落架种类,为了满足直升机不同使用环境和任务的需要,设计师们大开脑洞,提出了一系列新概念起落架。

自适应起落架:在常规起落架设计技术的基础上融合应用足类机器人运动平衡控制、地形观测重构等技术,使起落架具备环境感知、着陆点规划、起落架结构姿态调节和平衡控制等功能,提高直升机的地形适应能力。

压溃吸能起落架:果断抛去沉重且使用频率较低的高压油腔,大胆使用泡沫铝、胀筒等新式吸能结构,为直升机减轻负担的同时能够提供更好的抗坠毁性能。

相信大家应该对直升机的“腿”已经有了初步的认识。那么在实际的直升机设计中,工程师们又是根据什么来选择“腿”的构型呢?

其实这与直升机的重量、使用环境和任务需求都有关系。滑橇起落架主要用于起飞重量5吨以下的轻型直升机,当直升机的重量较大,或者有抗坠毁需求时,轮式起落架则更受欢迎。此外,新概念起落架的应用还在探索之路上。

起落架是直升机的坚强大“腿”,在可以预见的未来,它将始终支撑着直升机向更高更远处探索。现在的它已经拥有众多构型,为直升机提供多种选择,相信未来还会有更多的构型争相出来与蓝天见面。

同学们,设计师已经准备好了!让我们擦亮眼睛,拭目以待!

给直升机加上机翼。你能快点吗?

文/江才志

当今世界的直升机速度普遍在100到250千米每小时之间,而固定翼螺旋桨飞机的速度可轻松达到四五百千米每小时,二者速度相差如此之大,那我们能不能借用固定翼飞机的结构给直升机提提速呢?

答案是可以的,而且已经有相关的航空专家做过类似的实验,下面我们就来看一看那些带有“机翼”的直升机(也可以称之为“副翼”、“短翼”)。

米-6重型直升机

米-6重型直升机由前苏联米里设计局于1954年开始研制,1957年试飞。米-6直升机一出世就打破多项世界纪录,且蝉联20多年直升机载重量最大的纪录。

面对着最大起飞重量42500千克的重量,米-6头上直径达35米的巨型旋翼突然感觉有点吃不消,为了减轻旋翼负担,米里设计局参照固定翼飞机的机翼,在米-6机身两侧安装了一幅翼展达15.3米的可拆卸悬臂式短翼,以便在前进中为机身提供一定的升力,降低旋翼的压力,提高飞机的飞行速度。

不过该机的机翼是跟固定翼飞机的机翼一样不可转动变化,以至于遮挡了部分旋翼产生的气流,在飞行任务过程中,遇到需要起飞、爬升和悬停的情况还会带来不小的副作用,所以米里设计局最后也并未采用该方案。虽然未被该方案未被采纳,但这一举动开创了直升机上利用机翼辅助飞行的先河。

支奴干BV-347直升机

CH-47运输直升机由美国波音公司于1956年研制,并广泛装备于美军和英国空军,首次实战出现在越南战争。不过美军显然对它的性能还不满足,希望继续挖掘该型飞机的潜力,所以后续美军对CH-47支奴干提出了进一步的要求,在保持现有性能的情况下,提高其飞行的速度以便于更快的进行物资运输和人员投放。当时有专家就提出了参考固定翼飞机的升力结构给CH-47支奴干加装一副“机翼”。

1969年1月初,美国波音公司将一架还未出厂的CH-47A运输机进行改装,用来测试多项实验性技术,改装内容包括机身加长110英寸、旋翼换装四桨叶并加长、安装用于提高航程和载荷的可拆卸短翼、前机身下方增加可升降观察舱,内部容纳一名操作员来控制货物吊挂作业。该机型号被命名为BV-347,并在1970年5月27日BV-347原型机首飞。

BV-347的机翼加装在机身中间偏上的位置,且机翼配有类似于喷气式客机的后缘襟翼,机翼可以进行90°的旋转,以便在低速悬停时不会干扰到旋翼的气流。该机总共进行了七百多小时的试飞,且在试飞中的其最大飞行速度超过330千米每小时,远超CH-47A的飞行速度。

在飞行中收集的数据表明,BV-347的机翼在高速飞行状态下能给机身提供较大的升力,减轻旋翼在垂直方向上的压力,使得其有更多的动力用于前进。但由于加装了一幅较大的“机翼”使得机体更加笨重,且当时还采用的传统液压式传动结构,使得其稳定性往往不尽如人意,且常年部署在海外基地时也不方便维护,所以美军方对它兴趣不是很大,于是BV-347在七十年代初完成了一系列测试后就退役了,后来被转存至美国陆军航空博物馆。

短小精悍的“机翼”在高速飞行中能给机身提供一定的升力,减轻旋翼的负担,能有效提升直升机的飞行速度及航程。但它的缺点也很明显,首先要在机身某处加装“机翼”会导致机体重量增加,尤其是当采用传统液压式结构操控副翼,会使得机身与“机翼”对接处更加臃肿且难以维护保养。其次在直升机在垂直升降的时候“机翼”会干扰旋翼产生的气流,这会直接影响到直升机的低速和低空机动性,这对军用直升机来说是非常不合适的。

综合前人的想法和现代科学技术的发展,现在出现了新一代飞行器——复合式直升机。它不仅带有机翼,而且还有水平方向的推进装置。比如美国波音公司与西科斯基公司共同研制的SB-1挑战者直升机(该型号的最高速度已达到430千米每小时),前欧洲直升机公司研制的X-3直升机(曾创造最大直升机飞行速度记录——472千米每小时)。笔者认为,直升机加装类似于机翼的辅助装置将会是未来的直升机的一种发展趋势。

美国SB-1直升机创下新纪录,最高飞行速度为每小时457公里

来源:环球网

【环球网报道 记者 徐璐明】“飞行国际”网站10月13日报道称,美国西科斯基-波音联合团队在10月12日表示,正在对SB-1“挑衅者”直升机进行更多的测试,以降低风险。

西科斯基和波音公司正在与美国贝尔公司竞标美国陆军的“未来远程突击机”(FLRAA)项目,贝尔公司提供了V-280倾转旋翼机,优胜者将会成为美军UH-60“黑鹰”直升机的替代机型。

试飞中的SB-1直升机

报道称,SB-1直升机在最新的飞行测试中达到了247节(457公里/小时)的高速,但FLRAA项目的首席试飞员比尔·费尔表示,他相信这款飞机可以飞得更快。他说:“即使当我们达到247节的速度时,我们的发动机还有余力。”

不过费尔拒绝透露SB-1直升机到底能飞多快。基于SB-1“挑衅者”直升机研发的“挑衅者X”被设计成了能以230节的速度巡航飞行,这也是美国陆军FLRAA项目的要求。

贝尔公司的V-280演示机在飞行中曾达到了300节的高速,这是因为该机的倾转旋翼结构可以使其像固定翼飞机一样水平卫星,在巡航模式下效率更高、速度更快。但西科斯基-波音联合团队认为,在高速飞行的前提下,“挑衅者X”在最后接近着陆区时更具有机动性,例如可以在低空保持一定时间的悬停。

直-20型号的隐身版本引起了军事迷的兴趣,而特种隐身直升机的设计具有很大的神秘性

近日,一款隐身直升机模型的照片引发军迷强烈的兴趣,因为从机体外形来看,似乎是基于现有的直-20型直升机做的技术深度挖潜。从它机身两侧凌厉的“腰线”来看,毫无疑问,这应当是一架直-20型突击直升机的“低可探测性”改造版本。

从同类装备的角度来考量,这架“特种直-20”的改造方案,倒是颇能让人想起它的两个美国的“兄弟”:

一是美国陆军从1982年开始推进、到1991年正式启动却于2004年最终下马的LH(Light Helicopter)项目,这一项目产生了经典的、堪称上世纪90年代美军超强力量象征的RAH-66“科曼奇”武装侦察直升机;

二是美国陆军不知道在什么时候正式启动、试验试飞和装备部队的情况一概不知、只在2011年5月2日刺杀本拉登的行动中因为坠毁一架而揭开了面纱一角的、基于MH-60“黑鹰”直升机研发的、据说这一型号最终装备数量仅有个位数的某个“黑鹰”突击直升机的隐身改进型。

那么,从这架神秘的“特种直-20”的外形来看,与美制RAH-66“科曼奇”武装侦察直升机、MH-60“黑鹰”隐身改进型有哪些共同之处,它是否真的具备低可探测性能、总体技战术水平又究竟如何呢?

RAH-66科曼奇

咱们首先看一看RAH-66与MH-60特种型号的隐身措施好了:首先是RAH-66“科曼奇”武装侦察直升机,相比美国陆军先前装备的AH-1“眼镜蛇”和AH-64“阿帕奇”武装直升机,RAH-66型直升机在设计之初就贯彻了系统性的低可探测性能概念,进行了类似于战斗机的低可探测性能全面设计,从材料、外形、外部设备细节、红外、噪音等五个方面对全机的低可探测性能进行了设计优化:

材料

以RAH-66“科曼奇”直升机的机体材料来说,“科曼奇”直升机全机一半以上均采用了复合材料制造:

使用复合材料的部分包括机身隔框、机体大部分蒙皮、机身舱门、涵道式尾桨外罩、水平安定面;

而在旋翼系统上,“科曼奇”直升机的主旋翼、扭力臂和桨毂整流罩等也均使用了复合材料制造,且机体强度与抗损性能也均达到甚至超过了美国陆军的要求;

对复合材料的大面积使用,一方面极大地降低了RAH-66“科曼奇”直升机的结构重量,另一方面也在一定程度上提升了“科曼奇”直升机的低可探测性能。

外形与外部设备细节

以RAH-66“科曼奇”直升机的外形来看:

“科曼奇”直升机的机身主体采用了类似于F-22A型战斗机的“菱形”横截面设计,而机身尾梁、涵道式尾桨等部分也都进行了低可探测性优化,极其有利于雷达波的散射;

同时,“科曼奇”武装侦察直升机的机体表面均涂覆有隐身涂料,所有的检查口盖采用集中式设计、在关闭后均使用RAM材料胶带进行密封,在座舱、旋翼系统和涵道式尾桨等部位也都进行了低可探测性能优化设计,经过极其细致和繁琐的工作,“科曼奇”的低可探测性能被提升到了最高水平。

红外

当然,对于一架直升机而不是战斗机来说,对雷达反射面的设计优化只是电磁隐身的一部分,低空飞行的直升机还面临着红外隐身(主要是发动机红外信号特征)和噪声隐身的两个低可探测性问题。为此,在红外隐身方面,“科曼奇”型武装侦察直升机创造性地采用了缝隙状发动机进气口与排气管道设计。

毕竟从传统直升机的直通式排气管道来说,将给直升机带来非常明显的红外特征,即使这一排气管道采用45度斜管或90度垂管设计,也只能在一定程度上降低发动机的红外特征。而“科曼奇”直升机的发动机进气口直接采用了缝隙状进气,不仅有效降低了雷达反射面信号特征,还可以同步降低发动机进气道部位的红外信号。

而在最为关键的发动机废气排气道上,“科曼奇”直升机则通过复杂的引流喷管、将发动机废气引入机体尾梁、同时还另外设置了两个冷空气进气口、与发动机热尾气充分混合后再通过尾梁两侧的缝隙状排气口向地面排出。由于直升机因旋翼系统而存在剧烈的下洗气流,排出的热空气将被直升机的下洗气流迅速吹散,不会留下任何痕迹,这一极其特殊的、在其它直升机上从未见过的独创性设计,让“科曼奇”直升机的红外信号特征被降低到了极低的水平。

噪声

在噪声隐身上,RAH-66“科曼奇”直升机采用了特殊的后掠式主旋翼,同时对不同表速下的旋翼转速进行了精心设计,确保该机在全速段均可以保持较好的噪音水平;而在直升机尾桨设计上,“科曼奇”直升机采用了涵道式尾桨设计,涵道式尾桨相比直接暴露在机体外部的尾桨,同样能够有效地降低机体噪音。

总而言之,在低可探测性能上做到了“精益求精”之后,RAH-66“科曼奇”武装侦察直升机的低可探测性能被认为达到了同类武装直升机的最好水平,而且在它因为美军战略转型而惨遭下马后,这么多年来也没有一型武装直升机的隐身性能能够真正达到和“科曼奇”并驾齐驱的水平。

“隐身黑鹰”

至于在2011年刺杀本拉登行动中惊鸿一瞥的“隐身黑鹰”,目前出现的照片依然少之又少。唯一的一张照片还是美军行动结束、炸毁这架“隐身黑鹰”返航之后,巴基斯坦当地人拍摄到的一张该机的尾桨。可以看出这架“隐身黑鹰”的尾桨和桨毂都采用了特殊设计,使用了一种长度较短的五叶式尾桨、且在桨毂部位使用了整流罩包裹。

注意!这是影视道具,“隐身黑鹰”真身尚无资料

这种对尾桨部位的特殊设计在理论上能够降低直升机尾桨造成的高频噪音,从而改善全机的噪声隐身性能,但由于“隐身黑鹰”的情况目前依然一团迷雾,暂时不清楚它全机是否采用了类似于《刺杀本拉登》电影中那架作为道具的“隐身黑鹰”的低可探测性设计,也不清楚“隐身黑鹰”从技术承继性上来讲和“科曼奇”到底有没有联系。

隐身直-20

说完了美国的两个隐身直升机项目,尤其是和“特种直-20”堪称兄弟的隐身黑鹰,咱们这次意外出现的这架“特种直-20”大概能够采取何种强化全机低可探测性的措施、具体的技术指标和战术性能能够做到什么地步。其实从这台模型的部分细节上就能略看一二了:

单单看它那类似于“科曼奇”直升机的外形设计,看看它明显经过了设计优化、旋翼后掠的桨叶、带低可探测整流罩的桨毂,就能明白这架直升机的雷达隐身性能、噪音隐身性能“并不简单”;再看看它机体表面没有明显的进气口、在尾梁两侧上方反而有两道格子一样的排气口,同样能够明白这架直升机的红外隐身性能也已经做到了相当高的水平,这肯定是经过了专业人士之手才能做出来的、专业性很强的模型。当然,还是希望在今年举办的珠海航展上看到它,看到更多信息。

新技术被广泛应用!国外直升机的发展特点及前景

直升机的百年奋斗史,经历了从萌芽到探索,从成熟到实用再到跨越发展几个重要阶段。中国古代的“竹蜻蜓”昭示了现代直升机的原理,其是人类最早的概念直升机。随着生产力的发展和人类文明的进步,直升机的发展由萌芽期进入了探索期,多种试验机相问世,为直升机发展积累了可贵的经验并取得显著进展,试验机实现了短暂的垂直升空和短距飞行。直升机空中盘旋的实现,打破了直升机发展多年停滞不前的局面,从而使直升机的发展进入了成熟期。

经过几代人的不懈努力,直升机从外形到结构更趋于合理,飞行性能也得到极大的提高。R-4直升机的诞生,具有划时代的意义,标志着直升机发展最艰难的探索时期已经结束,从此,直升机开始走上了迅速发展的道路。进入21世纪,直升机迎来了跨越发展期,新构型相继涌现,新技术不断发展,直升机在军民用领域应用更加广泛。

国外直升机的发展特点

先军后民,军民兼顾。纵观国外直升机的发展史可以看出,首先发展军用产品,在军用产品成熟后转向民用。通过直升机军用和民用的实践,实现军民同步发展并相互渗透。因此,国外直升机呈现先军后民,军民兼顾的发展特点。世界上第一种投入批量生产的直升机是军用直升机,直升机最初应用于战场搜索救援等军事领域,后来才在民用领域的抢险救灾和医疗救护开始广泛应用。国外直升机以军用为主,大部分型号都是军用型,部分民用型也是在军用型的基础上改进而来,以此减少民用产品开发成本和风险,而且可靠性也有保障。国外民用直升机从直接使用军用直升机的第一代,由军用改型的第二代,发展到完全按民用要求研制的第三代和第四代。

目前,国外直升机依据市场要求和国家规划进行产品研制开发,军用直升机方面,主要依据国防订单,民用直升机方面则根据市场导向以及民机发展规划进行研制,最终形成军民直升机共同发展的局面。直升机产品的军民平台通用性很强,国外直升机公司也会积极采取军民机平台融合的模式,一方面维持其军/民市场占有率;另一方面保持自身的长足发展。总之,军方投资发展新型号促进直升机技术的发展,从而帮助民用直升机提高到新水平。而民用直升机在使用条件下的经验积累,又促进了军用直升机技术的发展,两者相互促进,推动着直升机事业的发展。

需求牵引,不断创新。科学技术的发展只有以需求为牵引,才有足够的动力和后劲。军民需求是直升机发展的驱动力,在需求牵引下,直升机技术不断创新,进而直升机的性能不断提升。比如构型的不断发展和直升机平台技术的不断进步,大大提高了直升机的速度、航程以及有效载荷,从而提高了装备的使用效能,提高军队快速部署和精确打击的能力,同时也可提高生存力。

直升机的发展取决于用户的要求,不同的用户对直升机的具体要求有所不同。例如,军方要求速度大和机动性好的直升机,商运公司要求价廉和舒适的直升机,建筑和伐木部门需要大起吊能力的直升机。民众用户则更重视它的噪声、振动、驾驶和维护的难易。一项新技术、新材料、新工艺、新电子设备几乎都是首先在武器装备中投入使用,直升机更是如此。直升机技术水平的提高增强了军队的战斗力,而部队的需求又直接刺激直升机技术的进一步发展。

强化优势,形成特色。国外主要直升机公司在直升机发展过程中,根据自身的特点,强化和扩大在某一领域的优势并形成特色,使之成为公司的一张名片。波音公司已全面掌握了纵列式双旋翼构型直升机技术,并将其发挥得淋漓尽致。波音公司研制的CH-47直升机是目前世界上使用最成功的纵列式双旋翼重型运输直升机。贝尔直升机公司以生产单旋翼带尾桨构型的轻型和中型直升机为主,两片桨叶的跷跷板旋翼系统,是该公司直升机产品的最大特色。麦道直升机公司的无尾桨成为现代直升机中一道亮丽的风景线。空客直升机公司是最先使用涵道尾桨技术的直升机公司,其单旋翼带涵道尾桨布局成为公司的一大技术特色。莱昂纳多公司表现出很强的传承性,家族化和模块化成为亮点。俄罗斯卡莫夫直升机股份公司的共轴技术成为一大特色。

追求谱系,塑造品牌。国外主要直升机公司都在追求直升机全谱系发展,强调在满足市场需求方面的全面能力,增强公司品牌对用户的吸引力,强化公司品牌的市场效应。空客直升机公司的现有产品谱系已经覆盖从1.5吨到12吨,而且各个平台之间衔接紧密、构型丰富,可以确保满足用户的所有要求。西科斯基公司产品涵盖了1吨、1.5吨、3吨、5吨、6吨、9吨、12吨、19吨、33吨、38吨等多个吨位级别。俄罗斯直升机公司形成轻、中、重型直升机共同发展的格局。此外,莱昂纳多公司、贝尔公司等各有侧重点,也在一直扩展其型号吨位级别,注重向大型直升机方向发展,以便追求全谱系,进一步强化公司的品牌效应,抢占更大的市场份额。

俄罗斯把销售良好的直升机作为品牌机,改进改型的同时也发展后继替代机型。从用户的角度出发,注重减少全寿命周期内的成本,大幅增加平均大修间隔时间。利用品牌优势,完善产品结构,抢占新的市场。截至2019年,投产的米-8共发展50多个型号,生产12500多架。米-8/17系列直升机以结实耐用、价格低廉著称,在全球范围内经受了恶劣使用环境的考验。因此,深得市场青睐。“黑鹰”系列直升机发展成为一个拥有10余种型别的直升机家族,彰显出其近乎完美的通用型,共生产4500多架,成为世界上生产数量最多的直升机之一。“黑鹰”在全球现役军用直升机的服役数量中占比达到19%,排名第一。因此,“黑鹰”以其设计的优越性成为直升机领域的经典。空客直升机公司推出了经典的“小松鼠”系列,从20世纪70年代末开始投入使用,一直是其销售的绝对主力产品。该机几乎成为全球2吨级民用直升机的最佳典范。

整合并购,做大做强。为适应全球市场和用户不断增长的需求,直升机公司进行不断整合并购,目的是做大做强。国外许多直升机科研、制造机构经过多次重组后,形成了一批具有强大竞争力的新的直升机公司。直升机研究、设计和制造模式不断推陈出新,直升机产业格局也随之发生了重大变化。例如,俄罗斯政府合并直升机工业,把直升机工业部门重新划归国有,组建了新的直升机联合股份公司,结束长期独立设计和制造多样化产品的历史;法国和德国共同投资组建了空客直升机公司,充分发挥双方的技术和市场优势,大力发展新型直升机投放市场并取得了巨大成功。空客直升机公司在发展过程中经过了三次大的重组和更名,此期间又完成了多次内部并购。通过这些举措,一方面不断优化内外资源,使企业快速适应市场的变化;另一方面不断注入新的元素,使企业不断焕发新的生机。空客直升机公司通过成功转型,使公司的业务能力更加适应产业发展的步伐。

改进改型,系列发展。为了满足不同任务需求、延长直升机的使用寿命和改善飞行性能,同时还可以缩短研制周期和降低研制费用。国外各大公司对直升机不断地进行改进改型,多数型号呈一机多型、家族化、系列发展的格局。如CH-47和UH-60直升机经过不断改进改型,目前已形成庞大的直升机家族。从国外主要直升机公司的型号研制历程来看,对原有机型的升级、改进几乎贯穿了大部分型号。这种升级改进带来的好处是:大幅度降低了新机开发所需要的巨额成本,通过更换发动机、改进旋翼系统、升级航电设备、采用新材料等方式,逐步提升原有型号的性能,从而满足不同用户不断提高的要求;改进升级到一定程度,实现从量变到质变,又可成为一种全新的平台。

S-97

国外直升机未来发展展望

高速直升机成为未来直升机发展主旋律。在时间就是生命,时间就是效率、时间就是胜利的原则下,直升机速度上的竞争也愈演愈烈。现代直升机尽管具有诸多优势,但飞行速度始终落后于固定翼飞机,所以未来的直升机的发展聚焦到速度的提高上。由于军用和民用需求的推动,以新技术、新材料、新工艺为基础的直升机技术的发展和更新都在加速。而军民领域对直升机的速度日益苛求,则是高速直升机快速发展的最直接推动力。目前,美国、欧洲和俄罗斯都加快了高速直升机的研究,多个型号相继问世,高速直升机的时代已经来临。

电动直升机引领直升机发展新潮流。电动直升机最突出的优点是环保、低污染、低噪声、低振动。与现有直升机相比,可实现零排放,噪声和振动水平显著降低,具有极好的舒适性。电动直升机最关键的是电能存储及生成系统,包括锂离子电池、燃料电池和太阳能电池等。电动垂直起降飞行器成为直升机发展的下一个潮流。为解决城市拥堵和最后20~30千米交通问题的立体运输,多家公司竞相研发电力驱动、多旋翼的空中出租车。贝尔公司推出了Air Taxi,空客直升机公司则推出了City Airbus。

人工智能开启直升机智能化发展新纪元。智能化是指以计算机为核心的先进而完备的电子系统为依托,实现对直升机操纵、维护的自动控制,从而大大减轻飞行人员的工作负荷,提高操纵功效和作战能力。未来直升机人工智能可以采用智能+的概念:智能+旋翼、智能+起落架、智能+驾驶舱等。例如,智能飞控具备预定任务分析能力、实际飞行环境的解算能力和对飞行员驾驶习惯的记忆能力,具有极高控制权限的人工智能飞行控制系统能够达到全解耦飞行控制,在必要时甚至可以接替飞行员对直升机的控制。人工智能的引入使自适应起落架成为现实,该技术是一种基于仿生学理念,有效融合了地形辨识、仿生设计、智能监控与信息监测等前沿技术于一体,通过采用机器人仿生技术,实现起落架姿态的实时调整,使直升机具备在各种复杂环境下稳定着陆甚至行走的能力。

无人化或可选有人无人直升机未来可期。无人直升机的已成为各军兵种“革命性转型”的重要标志,由于无人驾驶直升机与有人驾驶直升机相比,既具有更大的任务效能又具有更高的成本效能,特别是在军事应用方面更是如此。因此,受到世界各国军事部门的高度重视。无人驾驶直升机结构独特、隐蔽性好、性能稳定,因而它能执行多种军事任务,甚至能完成其他飞行器无法完成的一些任务。在研制无人机的同时,国外也在大力发展可选有人/无人直升机技术,以满足未来直升机发展的需求。

总的来说,各直升机公司的发展策略可以总结为四个方面:一是应用新技术,提升产品能力和竞争力;二是发展新型号,针对市场需求补齐型谱缺漏;三是整合资源,更高效地为客户提供售后服务;四是加强管理、提高效率、降低成本。

中等还是重?直-10武装直升机的定位存在争议。关键问题是发动机

【军武次位面】作者:乐乐

在很长的时间内,多款国产发动机都存在明显不足,使得各兵种的主战装备发展受到了极大影响。但自2010年以来,国产涡扇-10发动机逐渐成熟,并随后应用于歼-16、歼-20、歼-10C等战斗机的生产。而海军装备的QC-280燃气轮机,也是目前052C、052D和055等驱逐舰的动力来源。即使是受到关注最少的陆军用150HB型柴油机,也已经在陆军装备中开枝散叶,搭载到99A、04A、96B等主战装备上,基本上解决了此前各兵种受动力所限,发展艰难的问题。然而,在这三者之外,国产直升机使用的涡轴发动机,却依然存在种种不足,对目前直-20和武直-10的后续发展,造成了非常严重的负面影响,更是国产重型直升机至今仍没有现身的重要原因。

▲搭载国产发动机的歼-16

就目前来说,武直-10往往被认为是一款中型直升机,但事实上这并非是武直-10当初设计的本意。一般来说,武装直升机大致有轻、中、重三种不同规格,按最大起飞重量来说,5吨以下的属于轻型武装直升机,比如国内在直-9基础上衍生的直-19、意大利A-129等型号。6到8吨属于中型武装直升机范畴,比如欧洲联合研制的“虎”式。8吨以上的,被称为重型武装直升机,比如俄罗斯卡-52、米-28和美国AH-64。

▲直-19属于轻型武装直升机

国内武直-10的空重,一般认为在5吨左右,与美国AH-64D基本相当正常,但最大起飞重量只有8吨,甚至不到8吨,与AH-64D有2吨多的差距,最直接的原因,就是武直-10使用的涡轴-9发动机。在早期设计和试飞阶段,武直-10使用的是来自加拿大的PT6C-67C涡轴发动机,其输出功率在1150千瓦(1560马力)左右。然而,在武直-10进入量产阶段后,加拿大受到美国干涉,拒绝继续提供发动机,使得武直-10被迫换装,功率只有1000千瓦(1360马力)的国产涡轴-9直升机,动力锐减直接导致武直-10最大起飞重量暴跌,还被迫削弱了前机身部分装甲及相应电子设备,甚至还有资料表示,武直-10取消了原本打算装备的毫米波雷达。

▲武直-10目前搭载的发动机有较大不足

至于前段时间在国内引起较大争议的,海军可能引进卡-52K舰载武装直升机的消息,一般也认为是国内目前武直-10动力不足,涡轴-9很难承受上舰改造,进行防盐、防腐蚀处理时,一定会增加的数百千克重量。在这种情况下,海军才考虑从俄罗斯采购一批卡-52K作为过渡。

▲卡-52K在前段时间引起舆论热议

而除了武直-10之外,国产直-20中型运输直升机,同样也受到了很大影响,尤其是舰载型海直-20,虽然现身多年,但一直没有大规模服役,一般也认为同样是受动力不足影响。使得052D后续型号、055驱逐舰,在尾部机库明显为海直-20上舰准备的情况下,目前仍然只能继续搭载体型较小的,直-9C舰载直升机作为过渡。从这两款新锐直升机后续改造,尤其是上舰改造时动力不足造成的窘况,可以明显看出,先进涡轴发动机的欠缺,对于国产直升机发展的影响。

▲海直-20已经被等待很多年

当然,国内对于发展先进涡轴发动机,并不是没有成果。在2019年10月,国内官方媒体曾公开表示,中国与法国联合研制的涡轴-16发动机已基本成熟,并获得国内适航证。按照官方资料,涡轴-16是一款1300千瓦(1760马力)级的涡轴发动机,其最初设计目标是至少1240千瓦(1680马力)的稳定输出功率,理论上具备1500千瓦(2040马力)的最大瞬时功率,这个功率已经与美国AH-64重型武装直升机,早期型号的发动机功率基本相当。当然,由于涡轴-16是中法联合研制的型号,按双方协议,不能直接应用于武直-10这种军用型号。

▲涡轴-16带来的技术对武直-10非常重要

但可以预见的是,在涡轴-16基础上衍生而来的,技术水平相似的国产高性能涡轴发动机,应该并不会太遥远。届时,武直-10也将摆脱目前“中型武装直升机”的尴尬地位,成为与美国AH-64、俄罗斯卡-52并肩的重型武装直升机。而除此之外,在涡轴-16逐渐成熟之后,为直-20准备的新发动机——涡轴-10也已悄然现身,并且之前还搭载在直-20上,前往高原地区进行试验。并且涡轴-10的输出功率比涡轴-16更胜一筹,达到1600千瓦(2170马力),未来能为直-20提供非常充沛的动力,无论是衍生武装运输型还是上舰的海直-20,都绰绰有余。

▲像AH-64这种重型武直的性能是非常强悍的

当然,需要认识到的是,无论是在涡轴-16基础上衍生而来的军用型号,还是涡轴-10,目前都仍然处于规划或后续发展阶段,暂时并没有进入量产阶段。更重要的是,即使是功率最大的涡轴-10,也不足以,也仅仅能够支撑直-20这种中型运输直升机,距离国际公认的16吨级以及重型直升机,所需要的动力还有很大的差距。

▲目前涡轴-10主要是为直-20准备的

就目前来说,国际公认的两款最优秀重型直升机,分别是俄罗斯米-26和美国CH-53K。其中前者是苏联在80年代研发的型号,搭载两台8500千瓦(11400马力)超大功率D-136涡轴发动机,美国CH-53K则搭载了三台5600千瓦(7500马力)的T-408涡轴发动机,两者总功率相差无几。而美国T-408功率虽然偏低,但经济性更好,耗油量较低,同时由于应用更先进的技术,稳定性和维护性更加优秀。

▲CH-53的性能非常优秀

俄罗斯D-136大体上仍然是苏联80年代的技术,在功率超群的同时,耗油量非常高,国内使用的米-26在南方森林救火时,就一度传出每小时油费高达13万人民币的消息。除此之外,D-136的全寿命和大修时间也非常尴尬,理论上每隔1000小时或10年就需要返厂大修,最大使用时间只有2000小时或20年,可以说除功率之外,美国T-408有全面优势。当然,考虑到D-136是苏联在近40年之前的技术,也不得不让人赞叹,苏联当时在涡轴发动机领域的造诣之高。

▲米-26更是直升机中的“巨无霸”

近年国内与俄罗斯联合研制的AC322 AHL重型直升机,据说就搭载了俄罗斯技术水平更高,也更接近T-408技术水准的先进涡轴发动机。而从官方资料来看,AHL最大起飞重量与CH-53K相当,大致在38吨左右,具备舱内搭载10吨物资或外挂15吨重物的能力,在未来批量装备后,将解决目前国内重型运输机不足,被迫使用米-171过渡的尴尬。从目前的情况来看,这一天应该就在2025年左右,而除此之外,国内还有许多重要型号,预计会在2025年正式现身。也许正如同2010年是国产军事装备,爆发的起点一样,2025年也将成为国产武器装备又一轮爆发的开始。