贝尔360“不屈”直升机的早期方案效果图,原计划采用大型涵道式尾桨。
目前,美陆军“未来攻击侦察飞行器”项目正在进行中。参与最终竞标的美国贝尔公司360“不屈”武装侦察直升机的首架原型机已完成90%的制造工作,按计划将于2022年第三季度完成全部制造工作,2023年进行首飞,进度略快于竞争对手。
贝尔360“不屈”直升机在传统构型基础上,大胆采用突破性设计,使其性能明显优于传统直升机。该机也被喻为传统直升机设计的“天花板”,其部分设计思路值得关注与借鉴。
在传统设计中追求突破
为降低研发难度,360“不屈”直升机在整体设计方面相当传统,采用武装直升机常见的窄机身前后纵列双座设计。机头布置传感器和航炮,机身中部设动力舱、传动系统和旋翼,尾部为尾桨。机身中部有一条贯穿全身的明显折线,有利于实现雷达隐身效果。主旋翼采用较成熟的四叶全铰接式旋翼,桨毂用整流罩包裹,既降低阻力又能实现隐身效果。
在早期方案中,360“不屈”直升机采用大型涵道式尾桨设计,但原型机已放弃这一设计,改为传统的四叶倾斜尾桨。涵道式尾桨有诸多优点,一般来说,起飞重量达到6吨的直升机适用于涵道式尾桨。360“不屈”直升机的起飞重量刚好6吨,却放弃使用涵道式尾桨,这一做法被视为贝尔公司追求“成熟、可靠”设计的选择。
动力系统方面,360“不屈”直升机采用单台T901型第五代涡轴发动机作为主动力,另外增设一台“辅助动力”,用于高速冲刺飞行和地面低功率待机,该机因此成为一架双发直升机。
为达到既定的速度指标,360“不屈”直升机的机身中部有一对3米长的短翼,犹如固定翼飞机的机翼。其作用是在前飞状态下为直升机提供额外升力,以减轻主旋翼的升力负荷,提高飞行速度。据贝尔公司介绍,该机最大平飞速度达333公里/小时,满足美陆军提出的322公里/小时的最低速度指标,超过目前所有现役直升机的最大飞行速度。另外,该机采用特殊的倾斜旋翼面设计,不仅解决了传统直升机上存在的滚动力矩问题,还使旋翼效率最大化。
360“不屈”直升机的飞控系统基于成熟的电传操纵系统研发而来,具有自动驾驶功能,可大幅减少飞行员的工作量。另外,该系统还有一个独特的低阻模式,可在巡航状态下将直升机调整到阻力最小的姿态。
360“不屈”直升机采用F-35战斗机使用的先进座舱显示系统,两名飞行员分别拥有一个大型彩色液晶触摸显示器。主显示器两边还有一个小型显示器,用于显示额外数据。另外,该机也采用与F-35战斗机类似的侧位操纵杆,而非传统的中立操纵杆,这在直升机上尚属首次。
360“不屈”直升机采用内置弹仓,以达到高速和隐身目的。内置弹仓位于短翼下方的机腹两侧,可携带4枚导弹。同时,短翼下方还有两个外挂点,可分别挂载一组四联装武器挂架,使得该机的武器携带量增至12枚,比竞争对手多50%。
“备胎”地位难以避免
与采用全新构型的竞争对手相比,360“不屈”直升机追求传统、成熟的设计,力求通过可靠的技术性能和较低的成本,赢得美陆军的青睐。除在速度上有明显劣势外,该机的其他性能指标较为均衡,操作方式也更符合直升机飞行员的使用习惯。
然而,对于习惯以装备优势“碾压”对手的美军来说,360“不屈”直升机缺少吸引力。事实上,360“不屈”直升机被视为该项目的“备胎”,只有在竞争对手出现重大问题后,才有机会“上位”。尽管如此,360“不屈”直升机被认为是传统构型直升机设计的“天花板”。其中一些简单有效的设计思路,值得关注与借鉴。(冯 健)
(来源:中国国防报)