3983金沙官网:美军V280旋翼机今年首飞,美陆军未

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撰文:火火

据美国《大众机械》月刊网站10月6日报道称,一种全新的倾转旋翼机本周启动引擎,并转动了其超大尺寸的旋翼。贝尔公司的V-280“英勇”旋翼机是自MV-22“鱼鹰”运输机以来的第一款美国造倾转旋翼机,并有可能成为取代UH-60“黑鹰”直升机的机型。该机将于今年晚些时候进行首次试飞。 美国军方的“未来垂直升降飞行器”计划寻求以新机型替代现有的军用直升机群。AH-64“阿帕奇”和UH-60“黑鹰”等直升机是上世纪80年代初启用的,而CH-47“奇努克”直升机更是启用于上世纪60年代。这些直升机多年来始终在升级,被更换了新的引擎、航空电子设备和其他新部件,但却无法对航空技术的突破性成就加以利用。 其中一项突破是倾转旋翼设计,它使飞行器能够像直升机一样起飞和降落,但同时也能像常规的螺旋桨推进式飞机一样飞行。第一款军用倾转旋翼机MV-22“鱼鹰”运输机是1989年上天的。与它们所替代的CH-46“海上骑士”运输直升机相比,“鱼鹰”具有更快的飞行速度和远为巨大的续航能力,因此受到海军陆战队的钟爱。 FVL-中型计划寻求以一款可以运送一个班或更多地面部队的新型飞机来替代“黑鹰”中型运输直升机。这便是贝尔直升机公司的入门级机型V-280“英勇”旋翼机,它的外形看起来就像是“黑鹰”直升机和“鱼鹰”运输机的“儿子”。这款飞机利用了过去28年中倾转旋翼机技术取得的新进展,可以给陆军提供“鱼鹰”运输机曾在海军陆战队中发挥的那种作用。

  作者:种花家的军事兔

V-280“英勇”倾转旋翼机效果图

据美国军方消息人士透露,美国海军已经签署订单的V-22"鱼鹰"最新设计型号CMV-22B将会于2020年正式投入运营服务。

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据美国《国防新闻周刊》网站日前报道,美国陆军正计划为现役AH-64“阿帕奇”武装直升机和UH-60“黑鹰”直升机等机型更换更强大的动力系统,并针对未来可能出现的复杂作战环境提升其可视距离。与此同时,美国陆军正在大力发展未来垂直起降飞行器项目,计划在2030年左右将新机型投入现役。 十字路口的选择 进入21世纪以来,美陆军发现自身正处在发展的“十字路口”。一方面,CH-47“支奴干”、AH-64“阿帕奇”武装直升机和UH-60“黑鹰”直升机等服役多年的机型日渐老化,需要寻求替代机型,另一方面,美陆军希望新机型能够契合未来空中能力发展方向。 近年来,在“多域战”概念的指导下,美陆军提出6个现代化重点能力发展项目,未来垂直起降飞行器位列其中,并成为优先发展项目。美陆军参谋长马克·米利表示,该项目将使陆军的未来空中作战能力提高10倍。 对此,主导未来垂直起降飞行器项目的负责人在接受采访时表示:“现在我们面临一个转折点,要决定是继续逐步升级我们在1970年设计的老机型,还是选择空白的纸张重新进行设计。最终,我们决定选择一张白纸来设计。” 脱胎换骨的设计 考虑到项目的技术难度和挑战性,美陆军在未来垂直起降飞行器项目全面启动之前,先启动“联合多任务旋翼机技术验证机”项目,参与竞标的方案主要有贝尔公司的V-280“英勇”倾转旋翼机,以及西科斯基与波音公司合作的SB-1“挑战者”共轴直升机。其中,V-280“英勇”倾转旋翼机已于去年12月完成第一次飞行。SB-1“挑战者”共轴直升机于今年11月进行首次试飞。 V-280“英勇”倾转旋翼机采用的许多技术来自于V-22“鱼鹰”倾转旋翼机,并进行大幅升级改进,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”倾转旋翼机。机身设计则借鉴UH-60“黑鹰”直升机,尾翼一改传统,采用有利于降低结构重量和减小飞行阻力的外倾式“V”形尾翼。该机巡航速度最高可达570公里/小时,是美军现役UH-60“黑鹰”直升机的2倍,这意味着,作战中能够节约近一半的任务时间,从而大大降低被发现和攻击的几率,提高任务成功率。另外,V-280“英勇”倾转旋翼机的最大航程可达4000公里,几乎是UH-60“黑鹰”直升机的6倍,作战半径接近1000公里,能够解决目前美陆军航空兵在执行任务时面临的加油难、保障难等问题,大幅提升未来美陆军的作战范围。此外,V-280“英勇”倾转旋翼机有效载荷为5.44吨,吊挂能力较V-22“鱼鹰”倾转旋翼机和UH-60“黑鹰”直升机都具有明显优势。 SB-1“挑战者”共轴直升机是以S-97“突袭者”双重螺旋翼直升机为基础改良而来,分析人士预计其最高时速可达463公里。这意味着美陆军可以更加快捷、迅速地向目标区域部署力量,也可以将更多重型武器投送至战场。 可以说,V-280“英勇”倾转旋翼机和SB-1“挑战者”共轴直升机两者具备远超以往型号的“高速度”“远航程”特点,无论美陆军最后选择谁,其未来作战能力都将获得大幅提升。 建立开放式构架 以往美陆军在进行老机型升级换代时,发现老旧机型的封闭系统为升级换代带来诸多麻烦。例如,与新系统对接困难、系统稳定性差、后期保养维护难等,即便是V-22“鱼鹰”倾转旋翼机这样的经典机型,也存在类似问题。因此,在未来垂直起降飞行器项目中,美陆军抛弃以往模式,由原始设备制造商提供机身和内部一切设备,包括驾驶舱、传感器和武器系统等,目的是打造一款可靠且易维护的开放式架构平台,使得武器系统更容易改造、升级和维护,从而摆脱旧有困境,减少装备更新换代的周期和成本。 不仅如此,美陆军还认为,在开放式平台基础上,还需要制定通用标准,就像苹果手机的系统一样,各种应用程序可以方便快捷地进入并使用,最终未来新技术、新手段能够直接嵌入平台系统,这也是未来垂直起降飞行器能成为美陆军空中新主角的重要条件。

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CMV-22B的订单签署最早于2018年由美国海军军方与贝尔和波音公司联合签署,投入运营后CMV-22B将会担当起舰上运输的任务,类似于先前版本的MV-22B,但是不同之处在于MV-22B所服务的对象是美国海军陆战队,而CMV-22B将会为美国海军所服务。CMV-22B和传统V-22"鱼鹰"相比,加装了扩增燃油系统和高频无线电、公共广播系统,更加适合海上使用。

  倾转旋翼机是直升机界一个非常独特的存在,是一种将固定翼飞机和直升机融为一体的新型飞行器,它有一个非常形象的昵称,叫做“空中混血儿”。一款成功的倾转旋翼机,既可以像直升机一样垂直起降,又可以像涡轮螺旋桨飞机一样高速巡航飞行。

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  目前世界上最有名的一款倾转旋翼机是鱼鹰倾转旋翼机运输机。鱼鹰项目最开始可以追溯到1972年美国航空航天局和陆军开展的全新一代,以涡轴发动机为动力的倾转旋翼机项目。1973年贝尔直升机公司拿到该项目的研制合同以后,将原型机的名字命名为XV-15,这便是V-22“鱼鹰”倾转旋翼机运输机最初的原型了。

五十多年以来,美国海军一直在使用双涡轮螺旋桨的军用运输机。在V-22"鱼鹰"服役前,美国海军使用的是C-2和C-2A运输机来完成海上运输任务,而V-22的出现,无疑成为了美军的最佳选择。虽然一架CV-22"鱼鹰"的造价成本就已经超过七千万美元,但其优异的性能仍然被美国空军和海军陆战队广泛部署在中东等地,而随着CMV-22B的即将服役和未来HV-22B的长远规划,美国海军也将成为使用"鱼鹰"的重要客户。

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那么V-22"鱼鹰"究竟有什么出众之处,能够让美军各军种都为之青睐呢?贝尔-波音V-22"鱼鹰"式运输机是一款倾转旋翼机,具备有和直升机一样的垂直起降能力,但在巡航飞行的时候,"鱼鹰"会倾转其旋翼,使得运输机又能够像固定翼螺旋桨一样飞行。这样子的设计就能够使得V-22"鱼鹰"可以具备多重优势,在保证长程与高速飞行能力的同时,"鱼鹰"的耗油却很低,所以燃油经济性很高。

  在鱼鹰服役后几年,贝尔直升机公司继鱼鹰之后的第二款倾转旋翼机研制成功,这款新型倾转旋翼机便是V-280“英勇”。美军为了在21世纪完成对年老的UH-60“黑鹰”运输直升机,在2009年的时候启动了“未来垂直起降直升机计划”。

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V-22在机翼两侧各安装有一台可以变向的旋翼推进装置,这是由英国的劳斯莱斯-艾利森公司提供的T406型涡轮轴发动机和三叶螺旋桨所组成的,V-22"鱼鹰"虽然旋翼看似规模巨大,较为笨重,但事实上从向上飞行的升力到向前飞行的推力之间模式转换仅仅只需要耗时十几秒便可以完成。V-22"鱼鹰"在海平面上的最高飞行时速超过560千米,这个惊人的速度甚至接近我国目前的高铁时速的两倍,在美国新型空中运载平台SB-1投入使用之前,V-22"鱼鹰"都将一直是世界上飞行速度最快的直升机。

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  作为直升机最主要的客户,美国陆军考虑到这个计划新技术使用量巨大,存在巨大的难度和挑战性。为了提前获得新型的直升机,美国陆军提前启动了“联合多任务技术验证机”项目,而V-280“英勇”倾转旋翼机就是这个项目的竞标方案之一,并于2014年与波音公司的SB-1“挑战”一同在竞标中胜出。

V-22"鱼鹰"的旋翼特写

  虽然西科斯基是世界级直升机制造顶级企业,波音也是航空巨头,但是贝尔直升机公司在20世纪40年代就开始了倾转旋翼机的研究。有着几十年的技术积淀,再加上洛马在背后的帮助,2017年12月18日,V-280“英勇”率先完成了首飞,并且首飞就实现了低空悬停,研制工作相当成功!

V-22"鱼鹰"运输机全机身约有近一半是使用高强度复合材料打造的,尤其是旋翼部分的强度要求也是最大的。"鱼鹰"的容错性较高,即使有一具引擎失去动力,V-22仍然能够依靠另一具引擎来使得飞机继续飞行而不至于坠毁。

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但是V-22"鱼鹰"仍然有着缺陷,首当其冲就是其采购和维护成本极高,抛开近一亿美元的造价不说,每小时的"鱼鹰"飞行成本超过1万美元,这和美国最为先进的F-35五代隐身机的飞行成本接近,而UH-60"黑鹰"直升机的飞行成本仅为V-22"鱼鹰"的三分之一。

  V-280“英勇”除了这个官方的名称之外,还有一个昵称,叫做“鱼鹰之子”。这是因为V-280“鱼鹰”是以V-22“鱼鹰”为基础研制而来的,其最核心的倾转旋翼系统使用的是V-22“鱼鹰”为蓝本升级而来的。而且在机身设计上,V-280“英勇”简直就是UH-60“黑鹰”和V-22“鱼鹰”的结合体。机身和黑鹰很像,不同之处在于V-280“英勇”采用的有利于降低重量和减少阻力的外倾式V型垂直尾翼。

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  不能否认V-280“英勇”是一款非常成功的倾转旋翼机。因为是用于取代UH-60“黑鹰”,V-280“英勇”的体型虽然大一点,但是内部空间和黑鹰非常相似。之所以体型更大是因为采用了横列式双发布局,所以倾转旋翼机的体型要比同级的普通直升机大上一些。V-280“英勇”可以搭载4名机组成员和14名成员,机身吊挂最大载重为5.44吨,作战航程为1500公里,转场加油后更是可以飞行3889公里。巡航速度可以达到574公里/小时,相比之下,黑鹰直升机的巡航速度仅为375公里/小时,这正是倾转旋翼机和直升机相比最大的优势所在。

3983金沙官网:美军V280旋翼机今年首飞,美陆军未来直升机。另外,V-22"鱼鹰"在起飞和降落时,其功率强大的T406涡轮轴引擎所排放出的热量甚至会损坏舰艇甲板表面,多年来V-22"鱼鹰"也遭遇过接近20起与其倾转旋翼系统有关的致命性事故。

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但即使如此,其优点仍然远远盖过其缺点,V-22"鱼鹰"到目前为止仍然是世界上最为先进的直升机。

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  和V-22鱼鹰主要服务于海空军不同,V-280“英勇”是一款专门给陆军使用的倾转旋翼机。因为不用上舰,机翼去除了繁琐的折叠机构,发动机的重量减轻,机械结构和液压系统也不像鱼鹰那样复杂。发动机结构简化以后,更是提高了可靠性和可维护性。通俗点说,V-280“英勇”比鱼鹰成本更低,更加耐用。

  因为是一种全新的飞行器,就算是美国也没有完整的数据,只能摸着石头过河。鱼鹰在试飞和后来的服役过程中出过多次的安全事故,甚至因为高居不下的事故率,美国陆军拒绝参加鱼鹰项目。而有了经验以后得贝尔直升机公司开发出来的V-280很多地方都进行了优化,技术更为成熟,可靠性要比鱼鹰高得多。于是陆军从鱼鹰项目中脱离出来单干选中了贝尔直升机公司的这个方案,这也正好成就了这位鱼鹰之子。

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