傾轉旋翼機取代直升機是大勢所趨嗎?其實還不必過早下結論,目前來看世界上唯一在役的傾轉旋翼機MV-22魚鷹運輸機很多技術還很不成熟,而作為目前美國最大重型直升機超級種馬CH-53E的後來者,種馬王CH-53K已經於2015年10月首飛,並在今年獲得了美國海軍陸戰隊的訂單。作為先行者的直升機並沒有被後來者傾轉旋翼機所代替,而是尚有很大發展空間,而作為後來者的傾轉旋翼機尚有許多短板需要補齊中,兩者今後在相當長時間內將並行發展。
我們先來看看傾轉旋翼機的情況,傾轉旋翼機是一種將固定翼飛機和直升機融為一體的新型飛行器,有人形象地稱其為空中“混血兒”,傾轉旋翼機既具有普通直升機垂直起降和空中懸停的能力,又具有渦輪螺旋槳飛機的高速巡航飛行的能力。其機械結構是是在類似固定翼飛機機翼的兩翼尖處,各裝一套可在水平位置與垂直位置之間轉動的旋翼傾轉系統組件,當飛機垂直起飛和著陸時,旋翼軸垂直於地面,呈橫列式直升機飛行狀態,並可在空中懸停、前後飛行和側飛。
飛行過程是這樣的,首先用垂直於水平機身的旋翼起飛昇空,在傾轉旋翼機起飛達到一定速度後,旋翼軸可向前傾轉90°角,呈水平狀態,旋翼當作拉力螺旋槳使用,此時傾轉旋翼機能像固定翼飛機那樣以較高的速度作遠程飛行,其航速可接近一般渦槳飛機的航速,而起飛靈活性又接近直升機,是直升機和渦槳固定翼飛機思維結合的產物。
早在1972年,貝爾公司就接到了美國陸軍和美國國家航天航空局關於共同發展XV-15傾轉旋翼機的合同。1981年,美國在XV-15的基礎上研製成功了實用型傾轉旋翼機,1985年1月它被正式命名為V-22“魚鷹”。
而就V22的美國海軍陸戰隊型MV-22看,其性能參數如下:機身長約20米,翼展15米,旋翼直徑11.6米,最大起飛重量27噸(短距起飛)、垂直起降為21噸。其機內最大有效載荷為10噸,最大平飛速為570公里/小時,帶5噸載荷短距起飛時的航程為1800公里,垂直起飛也有700公里,最大轉場航程為3800公里。就其動力而言,每套旋翼系統由一臺艾裡遜公司(現在稱為北美羅羅公司)製造的AE1107C渦輪軸發動機提供動力,這種發動機能生產超過6000馬力(摺合4410千瓦)的動力。每臺發動機驅動其自身的旋翼,並將一些動力傳遞給驅動翻轉機構的機翼中部變速箱。在一臺發動機出現故障的情況下,剩下的一臺發動機通過內部連接驅動軸將動力分配給兩套旋翼系統,“魚鷹”傾轉旋翼機還能夠運行。
而就美國海軍陸戰隊採購的最新,美國製造的最重直升機,當然也是世界排名第二的重型直升機CH53K種馬王直升機來看,其中的一個備選方案是採用三臺通用電氣的GE38-1B&T408渦軸發動機,單臺最大功率達到5600千瓦,這個功率檔次也再次無限接近了世界最大直升機米26光環直升機的動力D136渦軸發動機,其最大功率超過了7000KW,由烏克蘭馬達西奇公司下屬的扎波羅熱市的伊夫琴科進步設計局研製。而就種馬王的其他性能來說,其最大起飛重量達到38.4噸,有效載荷達到17.3噸,平飛速度在320公里/小時左右,就航程來看,大約在1800公里。
結合種馬王和魚鷹的兩相比較,我們應該能看到魚鷹的強項在於速度和航程,而種馬王則強在其成熟性和基於這個基礎上的更大載重量和配置的更強大發動機。而就魚鷹近年來的表現來看,美方雖然仍然堅持使用魚鷹運輸機,並將之推廣,但隨之而來的機械動作結構和飛控系統的不成熟也屢屢使之栽跟頭,近年來,魚鷹已經發生多次墜毀事故,僅就今年來說,據筆者不完全統計數字,已經損失三架,即分別是年初的也門損失一架和年中的澳大利亞及日本沖繩各損失一架,而就直升機的損失數字和列裝數字比值來看,遠遠低於發展中尚不成熟的魚鷹傾轉旋翼機。
就我國來看,雖然我們也提出了若干傾轉旋翼機的想法和模型,並進行了縮比無人機的測試,但目前主流仍然是直升機,基於國內9~10噸級直升機數量仍遠遠不足的現實,並且基於該檔次直升機是現代通用直升機的主力的現狀,再者鑑於海軍艦載直升機的急迫需求,我們應該更快的發展直20直升機,並將其逐步投入量產,裝備我們海陸空三軍。
第四節直博會展出的“短尾隼”高速直升機
而就中國發展傾轉旋翼機技術而言,不斷積累經驗和測試數據,並使之技術不斷成熟,避免美方列裝後事故不斷的悲劇,才是我們現在亟需要做的!End!