造型科幻的美国“黑鹰”直升机后继者露面，中国的下一代在哪里？
据美国《TheDrive》网站《战争地带》专栏1月25日报道，波音和洛马公司展示了“黑鹰”直升机的后继者：双旋翼高速突击直升机。
[波音和洛马公司合作研制的“无畏 X”（Defiant X）直升机的渲染图]
这款直升机是为美国陆军的“未来远程突击飞机”FLRAA项目研制的，而FLRAA项目又是美国陆军的“未来垂直起飞”FVL计划的一部分。FVL计划还包括一个“未来攻击侦察机”FARA项目，目的是取代现在的AH-64武装直升机，而FLRAA项目的目的是为了取代现在的UH-60“黑鹰”系列通用直升机。FLRAA项目要求未来的垂直起降飞机拥有比UH-60直升机快得多的飞行速度，以提供更高的生存力和战术突击能力。具体来说，FLRAA项目要求最大持续巡航速度的最低要求为250节（460公里/小时），期望达到280节（520公里/小时）。这个要求基本是现有通用直升机最大持续巡航速度的一倍还多。
这款直升机名为“无畏 X”（Defiant X），是波音公司与西科斯基公司（后者已被洛克希德马丁公司收购）联合研制的。它是基于西科斯基公司的“SB-1 无畏”技术验证机开发的，与“SB-1 无畏”具有相同的基本构造。
“无畏 X”最大的特点是具有两个刚性同轴旋翼，并在尾部具有一个推进螺旋桨，这是它能够实现高速的关键技术。西科斯基公司的“SB-1 无畏”技术验证机在2019年就首飞了，在水平飞行时能够达到211节的速度，并在俯冲时能够达到232节的速度。
FLRRA项目还有另外一个竞争对手：美国贝尔直升机公司的V-280 Valor 倾转旋翼机。该机的原理与已经服役的V-22“鱼鹰”倾转旋翼机基本相同，走的是另一条技术路线。
[西科斯基公司对高速直升机研制的技术路线图]
传统的直升机为何飞不快？
在人们的印象中，直升机的飞行速度是非常快的，在许多好莱坞影片中，我们可以看到直升机追赶汽车和高铁的场面。但实际上，传统的直升机的速度并不是很高。比如，著名的AH-64“阿帕奇”武装直升机的最高速度是293公里/小时，欧洲“虎”式武装直升机的最高速度是280公里/小时，而俄罗斯的卡-52“短吻鳄”的最高速度是310公里/小时。这些最高速度基本是在无外挂武器，加少量油的情况下测试出的极限速度。武装直升机在外挂武器时的最高速度基本在200公里/小时多一点。民用直升机的最高速度也基本上差不多。这个速度追赶汽车可以，想要追赶上我国时速350公里的高铁，就基本不可能了。
直升机飞不了太快的原因主要有两个：
一方面是由于它的基本飞行原理：直升机旋转的旋翼向前方倾斜，产生的推力在垂直方向上的分力用来抵销重力，在水平方向的分力用来提供向前的推力。这样的工作原理效率比固定翼飞机要低很多。发动机的功率往往是瓶颈，要提高速度必须大幅度提高发动机的功率，油耗也会增大很多。
另一方面传统直升机的飞行速度极限通常被认为在270节（约500公里/小时）左右，这是因为在飞行中，直升机的螺旋桨在旋转时，有的桨叶向着前进的方向挥动，称为前进桨叶，还会有桨叶逆着前进的方向挥动，称为后退桨叶。前进桨叶是旋转线速度和前进速度叠加产生升力，而后退桨叶是旋转速度和前进速度相减，就导致后退桨叶的升力随着速度的增大会迅速下降，而前进桨叶随着速度的增大升力也会迅速增加，导致直升机的左右两侧的升力不平衡。这个问题通过周期变距做到一部分的抵销，但是当直升机到达一定速度以后，通过周期变距也不足以弥补这两侧的不平衡了，这就会导致直升机失去平衡。而在极限速度附近，前进桨叶的速度将要接近音速，会遇到音障使阻力急剧增加。这就是直升机无法进一步提高速度的原因。
[“无畏 X”（Defiant X）直升机吊运M-777火炮的渲染图]
而“无畏 X”解决这个问题时，一方面采用了刚性共轴反桨双旋翼，桨叶的长度要远小于单旋翼直升机，而桨叶的旋转速度并不增加。这就使得前进桨叶和后退桨叶升力失衡的问题大大缓解。同时在尾部又有增加一个螺旋桨提供前进的推力，使得旋翼不必前倾，不再需要产生水平分量来提供推力了，使得旋翼只需提供垂直的升力，桨叶的负载下降，需要的旋转速度可以进一步降低。
我国在这一领域的研究
我国在直升机领域与美国差距比在战斗机领域还大。美国UH-60“黑鹰”直升机在1979年就开始量产，而我国与之相当的直-20在过去两年才开始量产，相差了将近40年。但是我国在未来高速直升机领域也有所布局。
早在2013年的天津直博会上，航空工业就展出了“绝影-8”高速无人直升机的模型。旁边还有“蓝鲸”偏转旋翼机的模型。
[笔者在2013年天津直博会上拍摄的照片，红圈中就是“绝影-8”模型]
[“绝影-8”高速无人直升机模型的细节]
从“绝影-8”模型的细节可一个看出，该机也采用了刚性共轴反桨双旋翼的设计，与“无畏 X”的区别在于，它的推进螺旋桨没有放在机尾，而是放在了机头，一个是“推”，一个是“拉”，而推进螺旋桨也是共轴反桨双旋翼的。
[“绝影-8”高速无人直升机试飞的照片]
在之后几年，从航空工业的官方新闻中，我们得知“绝影-8”的真机已经开始试飞。而据《中国航空报》在2015年报道，我国在刚性双旋翼技术上也取得了突破。以俄罗斯卡-27直升机为代表的共轴反桨双旋翼技术采用的是传统直升机的相对“柔性”的桨叶。它的缺点是桨叶容易上下摆动，因此上下两套旋翼桨有可能相撞造成机毁人亡的事故。刚性双旋翼则解决了这个问题，大大拉近共轴双旋翼直升机两个旋翼之间的距离，可以大大降低阻力，减少重量，同时提高动力性能。
笔者认为，“绝影-8”的技术很可能不只应用于无人直升机，我国的下一代直升机也有可能采用类似的技术。究竟如何，就让我们拭目以待吧。
举报成功