陆航先锋--美陆军“未来远程突击飞机”项目

乐山三目智 2024-08-12 22:22:44

2022年12月,五角大楼公布了“未来远程突击飞机”(Future Long-Range Assault Aircraft,FLRAA)竞标结果,来自贝尔公司的V-280英勇(Valor)倾转旋翼机,击败了西科斯基/波音的SB-1挑战者X(Defiant X)共轴双旋翼机方案,拿下了美国陆军价值700亿美元的大单。

一、贝尔公司V-280英勇(Valor)倾转旋翼机

据媒体报导,为了取代现役比较老旧的UH-60黑鹰直升机,2019年美国陆军推出了一项名为“未来远程突击飞机”的计划。“未来远程突击飞机”的技术要求十分苛刻,首先是飞行速度不得低于250节(460公里/小时),海军陆战队要求则更高,飞行速度要达到510公里/小时以上,这已经相当于C-130这类中型螺旋桨运输机的飞行速度,几乎是黑鹰直升机飞行速度的2倍。美国陆军对“未来远程突击飞机”的航程要求也很高,不进行空中加油的单航程为3200公里,空中加油以后4500公里以上。

图1 贝尔公司V-280英勇(Valor)倾转旋翼机垂直起降状态

此项计划推出之后,贝尔和西科斯基两大直升机巨头立马展开了激烈竞争。贝尔给出的方案是V-280倾转旋翼机。据媒体报导,V-280之所以获选成为美国陆军未来远程突击飞机,最大的优势在于飞行速度,V-280同时兼具直升机的灵活敏捷和固定翼飞机的高速机动,它的最大飞行速度达到560公里/小时,黑鹰直升机最大飞行速度仅270公里/小时。V-280不但速度快,航程更远,达到1500公里的作战航程,几乎是黑鹰直升机的三倍,同时装载重量比黑鹰直升机多出25%。

图2 贝尔公司V-280英勇(Valor)倾转旋翼机平飞状态

V-280设计概念与现役V-22鱼鹰(Osprey)倾转旋翼机相近,但V-280的设计更先进,同时增加了人员操作的安全性和舒适度。V-22的倾转旋翼设计把主旋翼气流和引擎废气向下排放,如果士兵在后方使用绳索垂降,将会被强气流吹袭。V-280的引擎水平固定安装,旋翼转动仅靠曲轴带动,引擎废气向后而非向下排放,同时V-280采用水平对开舱门设计,上方还有机翼可以阻挡气流,因而降低了士兵被主旋翼气流干扰的程度。

图3 V-22鱼鹰(Osprey)倾转旋翼机

V-280性能强大,但是它的驾驶舱却相当简单,没有繁杂的仪表,而是巨大的彩色触控屏幕,持续播放外部实时影像,飞行员可以直接看到附近的空域环境。飞行员需要的飞机状态数据,如飞行高度、飞行姿态,空速、仰俯角,以及引擎状态、油料等等,都整合到彩色触控屏幕中,如果需要其他详细信息,则显示在两名飞行员中间的小型屏幕上。不过,贝尔公司表示,目前展示的只是V-280最可能采用的一种驾驶舱布局,最终决定权还在美国陆军,之后会根据美国陆军要求做出调整。

图4 V-280巨大的彩色触控屏幕,持续播放外部实时影像,并辅以简洁的符号式飞行数据,如同科幻电影中或科幻游戏中的驾驶系统。

五角大楼一位知情人士表示,美国陆军对贝尔公司的方案十分满意,认为V-280倾转旋翼机服役之后,可以一并取代现役的黑鹰直升机和阿帕奇直升机,黑鹰直升机主要负责运输任务,阿帕奇直升机则承担攻击重任。也就是说,一架V-280倾转旋翼机能完成黑鹰与阿帕奇的活。按照五角大楼的计划,批产的V-280倾转旋翼机将于2025年下线,2027年开始服役,2030年形成战斗力,届时黑鹰和阿帕奇两大传奇直升机将分批退役。

二、西科斯基/波音的SB-1挑战者X(Defiant X)共轴双旋翼机

西科斯基/波音则拿出了一款名为SB-1挑战者X的直升机参与竞标,该机是一款共轴反桨高速直升机,同样拥有良好的机动性能,不过相比V-280倾转旋翼机,SB-1共轴双旋翼机要逊色一些。SB-1最高巡航速度为247节,而V-280最高巡航速度为305节。

此外,早在2017年,V-280倾转旋翼机就实现了首飞,随后进入漫长严格的测试阶段,到2022年10月,该机的飞行测试时长接近300小时,而SB-1的飞行测试时长不到70小时。另据媒体曝料,SB-1主旋翼叶片所用的材料,至今依旧存在一些问题,显然五角大楼担心上述问题可能拖延新一代直升机的生产和服役。

图5 西科斯基/波音的SB-1挑战者X(Defiant X)共轴双旋翼机

总体而言,西科斯基/波音的SB-1方案要保守的多,主要就是依靠同轴旋翼提高直升机的常规速度,再通过尾部的推进螺旋桨进一步提高极速性能,虽然在灵活性上SB-1比V-280更具优势,但在极限速度和运载能力上差的太多。SB-1在过去两年时间内,测得的最大巡航速度仅为457公里/小时,远低于V-280的565公里/小时。

SB-1采用刚性共轴反转结构和推进式尾桨组合。共轴反转结构见得最多的就是俄罗斯卡莫夫设计局的直升机,最明显的优点就是没有尾桨,不但可以将所有功率全部输送给主旋翼,也避免了尾旋翼受损后容易出现的坠毁问题。SB-1的共轴反转结构让飞机的平稳定更高,也不怕尾桨失效后坠毁,刚性旋翼设计也让飞机重量大大下降,节省燃油的同时还减少了复杂度,有利于维护保养。

为了进一步提高飞行速度,西科斯基还在SB-1尾部设计了一个推进式尾桨。西科斯基说SB-1的最大飞行速度能超过480公里/小时,相当于美军现役UH-60黑鹰直升机的1.8倍,AH-64阿帕奇直升机的1.5倍,非常可观。

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乐山三目智

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