這幾天,不僅期待九三大閱兵的軍迷們過年了,關(guān)注中國航空工業(yè)直升機的軍迷們驚喜更大。
傾轉(zhuǎn)旋翼機技術(shù)驗證機亮相
傾轉(zhuǎn)旋翼機,剛性共軸雙旋翼+推進尾翼直升機技術(shù)驗證機在很短的時間內(nèi)同時出現(xiàn),頗有去年年底兩款六代機同時亮相給人的震撼感。而此時,其實距離直-20型10噸級通用直升機正式裝備部隊,也沒有幾年時間,這么短的時間里我們就完成了新原理直升機的技術(shù)跨越。
剛性共軸雙旋翼+推進尾翼直升機技術(shù)驗證機出現(xiàn)
既然兩款直升機技術(shù)驗證機都已經(jīng)出現(xiàn)了,那么,我們?yōu)楹我礁氵@兩款技術(shù)驗證機,一個傾轉(zhuǎn)旋翼、一個剛性共軸的技術(shù)優(yōu)勢何在,未來又可能會有怎樣的后續(xù)發(fā)展呢?我們一個問題一個問題的分析。
為何搞兩款技術(shù)驗證機
其實從出現(xiàn)的這兩款技術(shù)驗證機的研發(fā)時間來看,兩款驗證機的縮比例模型,早在珠海航展就已經(jīng)出現(xiàn)過。
兩款驗證機的縮比例模型,早在珠海航展就已經(jīng)出現(xiàn)過
比如剛性共軸雙旋翼,據(jù)說是早在2018年就出現(xiàn)在了第十二屆珠海航展上。傾轉(zhuǎn)旋翼機更是從模型,到一些民用型號開始運用,技術(shù)運用層層遞進??紤]到直-20型直升機裝備部隊的時限,我們的航空工業(yè)基本上是在直-20型直升機大規(guī)模裝備部隊后、就開始了新一代新原理直升機的預(yù)研工作,研發(fā)工作可謂緊密銜接。
圖為貝爾-德事隆公司的V-280型傾轉(zhuǎn)旋翼機、西科斯基和波音公司聯(lián)合推出的SB-1型共軸剛性雙旋翼直升機
而從此次同時出現(xiàn)的兩款新原理直升機,一款傾轉(zhuǎn)旋翼機,一款共軸剛性雙旋翼加上推進旋翼的設(shè)計來看,我們可以發(fā)現(xiàn),這事兒極其類似于美國陸軍于2008年正式啟動的“未來垂直起降飛行器”(FVL)的一個實機競標(biāo)。
這個FVL項目其內(nèi)涵歸根結(jié)底就是搞新原理的、性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過美軍現(xiàn)有的MH-60系列和AH-64系列的通用直升機和武裝直升機。其中作為其子項目的陸軍未來遠(yuǎn)程突擊直升機(FLRAA)項目,有貝爾-德事隆公司的V-280型傾轉(zhuǎn)旋翼機,還有西科斯基和波音公司聯(lián)合推出的SB-1型共軸剛性雙旋翼直升機。
中美傾轉(zhuǎn)旋翼機型對比
二者經(jīng)過了長時間的Battle之后,最終結(jié)果是2022年10月份貝爾-德事隆的V-280擊敗了西科斯基的SB-1,12月正式宣布中標(biāo)并簽署了13億美元的工程開發(fā)合同。2024年12月命名為YMV-75型原型機,2025年5月又將該項目正式命名為MV-75型傾轉(zhuǎn)旋翼機,算是項目正式從驗證機到原型機落地了。
中美共軸雙旋翼機型對比
所以從這個角度來看,我們現(xiàn)在幾乎同時出現(xiàn)的這兩款驗證機,幾乎復(fù)刻了美國FLRAA項目實機競標(biāo)的路徑。同時點出了傾轉(zhuǎn)旋翼和共軸剛性雙旋翼兩條技術(shù)路線,接下來大概率是要實機Battle一下的,Battle勝利者轉(zhuǎn)入工程研發(fā)。話說,咱們這也是活久見了,居然真的有幸看到直升機上的實機競標(biāo)。
新原理直升機的優(yōu)勢
那么,同時點出來的這兩個新原理直升機科技樹,一個傾轉(zhuǎn)旋翼一個共軸雙旋翼的優(yōu)勢在哪里呢?優(yōu)勢還是很大的:
V-280與UH-60“黑鷹”
首先是速度優(yōu)勢,目前出現(xiàn)的這兩款新原理直升機在速度上相比現(xiàn)有的傳統(tǒng)構(gòu)型直升機優(yōu)勢巨大。MH-60型直升機的最大飛行速度也就不到300千米/時,實用巡航飛行速度也就180千米/時不到,而傾轉(zhuǎn)旋翼機的最大飛行速度高達500千米/時,實用巡航飛行速度居然達到了MH-60的兩倍以上。這對于直升機來說,已經(jīng)是跨代的技術(shù)差距了。
其次是作戰(zhàn)航程性能上,根據(jù)美軍實機競標(biāo)的結(jié)果,MV-75的設(shè)計作戰(zhàn)航程可以達到3000千米左右,如果攜帶機身內(nèi)部的油桶,作戰(zhàn)航程高達4000千米,即使是全裝情況下,也可以做到900余千米的作戰(zhàn)半徑。同時,由于傾轉(zhuǎn)旋翼構(gòu)型,還可以很方便地進行空中加油,不至于像直升機一樣受到下洗氣流的影響空中加油非常難以實施。
空中加油中的MV-22“魚鷹”
而作為對比的MH-60直升機甚至作戰(zhàn)航程還不到1000千米,作戰(zhàn)半徑相比MV-75差了一倍還有的找。因此在作戰(zhàn)航程性能上,我們只能說,新一代新原理直升機,相比現(xiàn)在的直升機同樣具有兩倍的技術(shù)代差。
以典型的空戰(zhàn)武器、水下戰(zhàn)武器來看,F(xiàn)-22A戰(zhàn)斗機以1.7倍音速超音速巡航時,僅憑速度就可以有效壓制只能在跨音速區(qū)間活動的第四代戰(zhàn)斗機,諸如海狼級也可以以兩倍的靜音航速優(yōu)勢,壓制各種性能一般的攻擊型核潛艇。
SB-1與UH-60“黑鷹”
那么新原理直升機在相比老式直升機具備兩倍以上的速度優(yōu)勢時,能夠給戰(zhàn)術(shù)帶來多大的優(yōu)勢可想而知,完全可能導(dǎo)致老式直升機追也追不上,跑也跑不掉。甚至在直升機的兵力運用上,新原理直升機可以部署在更大的縱深,避免部署在前沿野戰(zhàn)機場可能遭遇敵火覆蓋的危險。從這個意義上講,新原理直升機必須要搞。
兩款直升機孰強孰弱
不過,現(xiàn)在既然已經(jīng)有了兩款新原理直升機,這兩款直升機之間的優(yōu)劣,那就要Battle一下了。
其實同樣的Battle美國陸軍已經(jīng)搞定了,而且已經(jīng)得出結(jié)論了,結(jié)論就是認(rèn)為貝爾-德事隆的V-280、也就是已經(jīng)成為MV-75的傾轉(zhuǎn)旋翼構(gòu)型,對于運輸突擊直升機來說更為優(yōu)越。
究其原因,是美軍認(rèn)為MV-75的速度要稍微快一些,接近一些小型運輸機的經(jīng)濟航速。同時,對于傾轉(zhuǎn)雙旋翼非常困難的旋翼頂端整體偏轉(zhuǎn)的設(shè)計,在改為發(fā)動機短艙傾轉(zhuǎn)之后,可靠性有了比較大的提高。而比如MV-22頻繁出現(xiàn)的飛控問題導(dǎo)致飛機墜毀的事故,在優(yōu)化飛控之后,也是可以得到有效控制的。
共軸剛性雙旋翼直升機飛行畫面
而相比之下,共軸剛性雙旋翼直升機利用其剛性旋翼的特點,有效改進了柔性雙旋翼直升機在某些飛行狀態(tài)下,上下旋翼打架的問題,同時還增加了尾部推進旋翼,也可以有效提升飛行速度。
但是美軍認(rèn)為,雙旋翼直升機高度比較高,艦艇適裝性相對較差,同時旋翼太高的話野戰(zhàn)機場也難以維護,還需要借助專用工具,比如爬到旋翼頂部才能對旋翼進行拆卸。相比之下,MV-75的維護性更好,因此最終美軍的結(jié)論,是傾轉(zhuǎn)旋翼構(gòu)型更適合作為野戰(zhàn)機場運作的突擊直升機。
美軍的結(jié)論是傾轉(zhuǎn)旋翼構(gòu)型更適合作為野戰(zhàn)機場運作的突擊直升機
那么,共軸雙旋翼就沒有自己的優(yōu)勢了嗎?也不是,傾轉(zhuǎn)雙旋翼的問題是給機身兩側(cè)留下的安全空間十分有限。無論是在機翼下部吊掛航空武器,還是在機身側(cè)面使用彈艙安裝航空武器,或者是干脆使用機身短翼安裝武器都不方便,一旦碰上雙旋翼立馬玩完。
但是共軸雙旋翼直升機就沒這個問題了,它在機身側(cè)面是可以非常方便地安裝航空武器彈艙的。因此,如果作為新一代的武裝直升機,那么共軸雙旋翼直升機相比傾轉(zhuǎn)旋翼機還是有些優(yōu)勢的。
共軸雙旋翼的卡-52
美軍在FVL項目中除了一個研發(fā)突擊直升機的FLRAA項目,還有一個研發(fā)偵察和打擊直升機的FARA項目,雖然這個項目現(xiàn)在疑似有點死了,但是美軍還是傾向于使用西科斯基的共軸雙旋翼+推進旋翼的構(gòu)型來研發(fā)。
所以,從這個意義上來講,共軸剛性雙旋翼在未來的武裝直升機項目上,還是有比較大的技術(shù)優(yōu)勢的??偠灾还茉趺凑f,這兩個技術(shù)路線的新原理直升機,算是各有自己的技術(shù)優(yōu)勢。
以美國的情況來說,可能只能選擇其中一個項目,比如FLRAA項目,而以我們的情況,就說不定是我全都要了。
中國直升機的換裝進度
但是怎么說呢……以美國的V-280項目來說,在2017年底首飛,2019年進行密集測試,2022年宣布完成競標(biāo)轉(zhuǎn)入工程研發(fā)階段,2025年獲得正式型號編號MV-75,前后搞了8年時間。以我們的情況來分析,現(xiàn)在我們的類似項目,節(jié)點大概類似于V-280的2017年到2018年間。
從技術(shù)驗證機到原型機中間還有很長的路要走
從技術(shù)驗證機到原型機中間還有很長的路要走,算是一切順利的情況下,咱們大概會在2030年左右,將這個計劃推進到美國2025年的技術(shù)狀態(tài)。這個速度其實已經(jīng)非??炝?,然后2035年之前走到量產(chǎn)階段,同時獲得量產(chǎn)的除了通用直升機還會有一個武裝直升機。
這個速度呢,相比美國的V-280/MV-75項目大概慢5到7年??紤]到我們在直升機領(lǐng)域的技術(shù)積淀,這個速度其實還是非常驚人的。也就是說,我們的直-20型突擊直升機在裝備部隊十幾年之后,就面臨著更新?lián)Q代。
圖為直-21直升機
而最大的問題在于——我們的武裝直升機怎么辦?目前正在推進研制的重型武裝直升機,本來早都該出來了,結(jié)果現(xiàn)在才出來沒多長時間,那么等到2035年左右,這新一代武裝直升機如果也出來的話,意味著這個重型武裝直升機高低就變成過渡型裝備了。
到那時,我們的新一代新原理武裝直升機,運輸和突擊直升機將會成為新一代陸軍航空兵作戰(zhàn)體系的主要組成部分,陸軍航空兵也將在20年甚至10年之內(nèi),完成一次大規(guī)模的裝備換代,其換代速度將遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過美國陸軍航空兵。沒辦法,咱們現(xiàn)在研發(fā)能力這么強,也算幸福的煩惱。
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