中国UFO武直采用共轴反向双旋翼设计 速度超直10一倍

中国UFO武直采用共轴反向双旋翼设计 速度超直10一倍
2019年11月08日 11:01 新浪军事 作者:兵工科技
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  作者署名:兵工科技

  图注:“超级大白鲨”武装直升机,其十分形似科幻电影中的飞碟

  2019年10月10日至13日,第五届中国天津国际直升机博览会在天津隆重拉开帷幕。尽管,今年天津直博会上有着精彩的飞行表演和诸多的直升机静态展示,但参观者的目光似乎都被一款名为“超级大白鲨”、形似飞碟的武装直升机所吸引,纷纷驻足不前。甚至于国内外媒体也对这款外形设计独特、科幻感十足的武装直升机进行了大篇幅报道。那么,这款名为“超级大白鲨”的武装直升机,究竟有何独特之处呢?

  • 新型高速复合式直升机

  “超级大白鲨”武装直升机是针对未来数字信息化战场设计出的一种复合式翼身融合高速直升机构型。从外形上看,“超级大白鲨”就像各种科幻电影里外星人的飞碟一样,下部为一个巨大的圆环,顶部中心凸起形成一个鼓包,在下部圆环的侧壁上对称分布有4个近似矩形的开口。从外形上看感觉这款飞行器怎么都和直升机挂不上边,让其升空似乎更是无稽之谈。

  但其实,“超级大白鲨”下部的圆环实际上是包裹着为其提供升力的桨叶而形成的一个巨大涵道,同时为避免桨叶吸入异物导致损坏而在上部设置了旋翼网罩,因此才难以从侧面看出端倪。而处在旋翼旋转中心上部的鼓包则实际上是该飞行器的并列双座驾驶舱,驾驶舱前部设置有两个风挡以便于驾驶员进行观察。

  机身的两侧对称安装有两个涡轮喷气发动机为飞行器前飞提供充足的动力,圆环侧壁沿中心轴线对称并呈前后布置的矩形开口,为涵道式推进系统的进气口和排气口。

  所以,“超级大白鲨”武装直升机实际上就是一种采用涵道风扇提供升力的复合式直升机。但与“速度鹰”、X-3等从普通直升机改进而来的复合式直升机大不相同(美国“速度鹰”高速直升机是将“黑鹰”直升机的尾桨换为一个涵道推进桨并在机身前部加装一对固定翼面而来;欧洲X-3高速直升机则是在“海豚”直升机的基础上去掉尾桨换为H型尾翼,在机身前部两侧设计短翼,并在两侧翼尖各布置一台传动装置驱动五叶螺旋桨产生前向拉力),“超级大白鲨”的设计并不是半路出家式的改装,而是从一开始就冲着高速复合式直升机来的,所以其具有以下几方面鲜明的特点。

  图注:美国“速度鹰”复合式直升机,其是将“黑鹰”直升机的尾桨换为一个涵道推进桨,并在机身前部加装一对固定翼面而来,存在着许多缺陷

  • 采用共轴反向双旋翼设计

  “超级大白鲨”武装直升机采用了著名的共轴反向双旋翼设计,而非“速度鹰”和X-3所采用的单旋翼设计。

  常规布局的单旋翼直升机最大的问题就是需要布置一个尾桨来平衡旋翼旋转时对机身产生的反扭力矩,而共轴反向双旋翼直升机的上下两个旋翼转速相同、旋向相反,使其正好相互平衡了反扭力矩,因此不需要额外再布置尾桨。

  而“速度鹰”和X-3之所以能取消尾桨则是分别通过推进桨后部的方向舵预设偏角和两侧拉进螺旋桨的拉力差平衡了反扭力矩,但这必然会导致前进动力效率的下降。而共轴反向双旋翼在加装前飞动力装置时则不用担心这方面问题,所以能大幅提升其前飞时的速度。

  • 单独的动力系统

  “超级大白鲨”的前飞动力装置是专门设置的两台小型涡轮喷气发动机,其作为独立的动力装置并未与旋翼系统的动力产生机械上的关联,具有结构简单、安全可靠等优点。而现今大多数复合式直升机的推进装置则依然是从驱动旋翼的涡轴发动机处分出一部分动力进行驱动,这不但增加了传动机构的复杂性,还造成了主发动机负载大及安全性方面的问题。

  另外,采用涵道布置的涡喷发动机也可很大程度上降低雷达回波及喷口处的红外特征,降低被发现的概率。

  • 翼身融合设计

  “超级大白鲨”采用了翼身融合体设计,奔驰美女荷官发牌:通过对外形的优化,使其在前飞的时候,整个机体自身就成为了一个翼面,可以产生一定的升力,因此不需像“速度鹰”和X-3一样再额外设计固定翼面,进一步简化了外形并提升了隐蔽能力。

  图注:“超级大白鲨”总体布局图以及性能参数

  • 性能先进

  “超级大白鲨”武装直升机机长7.6米,高2.85米,旋翼直径为4.9米,可搭载2名乘员,由于采用了各种先进的技术,所以其最大起飞重量为6吨,最大平飞速度为每小时650千米,实用升限6000米,转场航程2950千米。

  相比之下,从普通直升机直升机改进而来的高速复合式直升机,由于并未从根本上解决好直升机高速前飞时前后行桨叶气流不对称的问题,所以噪声及振动问题十分突出,且平飞速度往往难以突破500千米/小时,速度较慢,不及“超级大白鲨”650千米,转场航程更是难以相提并论。

  • 结语

  尽管“超级大白鲨”武装直升机目前还只是一款概念产品,在许多设计方面还显得十分原始和不成熟,但我们应该看到的是一种敢于创新、敢于探索、敢于开拓的精神。相信,在不久的将来,这款直升机一定会从概念走向现实,翱翔于蓝天之上。

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