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二代倾转旋翼机,完美的多任务平台——听听贝尔总师评价V-280

# 写在前面

贝尔V-280 勇气倾转旋翼机(Bell V-280 Valor)是贝尔的第二代倾转旋翼机。(注:也有说第三代的,理由是在V-22 之前贝尔曾经研制过XV-15技术验证机,某些说法认为该机为贝尔第一代倾转旋翼机,但是通常认为第二架XV-15原型机的飞行测试就是为了支撑军用版的倾转旋翼机V-22 鱼鹰所进行的,所以V-22 和XV-15一般被认为是贝尔的同一代倾转旋翼机产品)该机是在美国陆军的“未来垂直升力计划”项目下进行的,合作者为洛克希德·马丁,有意思的是,其竞争对手为西科斯基和波音组合研制的刚性共轴复合式直升机,而如今西科斯基已经并入洛马作为洛马的旋翼飞行器部门。

V-280 凝结了贝尔在倾转旋翼机上积累的多年技术和研制经验,有鱼鹰在前,其成功是有保障的。但是面对世界直升机界的领头羊西科斯基和航空巨擘波音,其压力还是不小的。在实现首次飞行测试之后,贝尔的总师终于出来和外媒谈了谈V-280发展的情况和设计的考量,我把这些内容整理成文,与诸君共赏。限于篇幅,我会用两到三篇的文章来介绍全部内容,这是第一篇。

本号持续针对空天领域理论、设计、未来等相关内容进行深度解读,欢迎关注。

# V-280所面对的挑战

对贝尔V-280来说,它确实应该如其名字一般具备足够的“勇气”来应对种种挑战和质疑,包括:

  • V-280和V-22 有什么区别?
  • 为满足五角大楼野心勃勃的未来垂直升力计划,美军拟订购新构型的旋翼飞行器来代替现役的大量黑鹰及其他直升机,作为未来垂直升力计划的成功竞标者,V-280如何证明其具备足够的能力去代替如同黑鹰这般声名赫赫的在役直升机?

如果先不考虑这些问题的话,V-280 首先还要面对的是一个非常强力的竞争对手——来自西科斯基和波音联合团队打造的刚性共轴旋翼+辅助推进系统的复合式直升机Sikorsky SB>1 挑战者。

图——V-280的机身在运送中

在去年年中的时候,贝尔已经完成了地面开车试验,到年末,V-280 已经开始了它的巡航模式飞行试验——在该模式中,V-280的短舱将会倾转到轴向完全水平状态。据之前的报道,在“未来垂直升力计划”的前期,挑战者复合直升机研制进度一度领先,但是后来西科斯基似乎碰上了一系列技术问题,挑战者的飞行测试工作多次延期,至今还未上天,所以,现阶段的竞争中,贝尔的V-280 已经实现了反超——它的第一架原型机已经开展了多轮飞行测试,这对于贝尔而言无疑是一剂强心剂。但是,有一点别忘了,西科斯基的挑战者是基于它的S-97的“小幅改进”版本,也就是说,两者差别很小,而S-97已经进行过为期三年的飞行测试,并且西科斯基已经打造了两架S-97原型机。

# 贝尔总师怎么说?

贝尔的先进倾转旋翼系统(Advanced Tiltrotor Systems)总设计师Keith Flail在回应外媒质询时,着重针对下述几个要点进行了回应:

  • 相比于鱼鹰,V-280到底有何差异之处?
  • 相比于其竞争对手,V-280有哪些独特优势?
  • V-280 的设计是否完全满足了美国陆军的需求?

在“未来垂直升力计划”设立之初,美国陆军就明确表示该项目“决不能延期”,所以如今,贝尔和西科斯基的竞争可以说已经进入了白热化阶段,下面就听听看贝尔总师怎么说吧。

没有了上舰需求和限制,相比V-22 ,V-280是否在设计上做了特殊的优化:V-280是一种多用途、多任务的飞行器,它能够出色地完成多种舰载任务。且不说美国陆军是否需要舰载任务,美国海军和海军陆战队势必会有舰载需求。V-280能够满足任何一种需要或者不需要上舰的任务。

此外,V-280的设计也让它能够更好地执行多种其他任务。贝尔从UH-1Y和AH-1Z开始就设计了大量的多任务直升机,在多任务执行方面,我们有着充足的经验和技术积累。此外,倾转旋翼桨叶和机翼的收起系统我们在鱼鹰上已经进行过大量的实际应用,技术成熟度已经相当高了。虽然这一套系统会在某种程度上增加机翼和旋翼系统的重量,但是它在运输和仓储方面实现的价值完全能够弥补这一点重量的增加。

图——V-22 的舰载起降

V-280 的性能指标和V-22相比有哪些不同:首先V-280的重量就比V-22更低。V-22的定位是一架中型旋翼飞行器,能够更好地胜任中等负载的远程投送和攻击任务。在速度方面,V-280 与V-22基本类似,美国海军陆战队曾表示过他们希望V-280的速度和V-22类似,因为他们需要一款能够为V-22提供空中支援的飞行器——常规直升机显然太慢了。

图——V-280的作战概念图

V-280的固定式短舱比起V-22的枢轴式短舱有什么先进之处:V-280的固定式短舱设计在操纵性和维护性上都非常有利。从鱼鹰超过400000小时的飞行中我们总结了大量的经验,并将其应用到V-280的机翼/短舱/旋翼耦合设计中,新的设计在操纵品质和可维护性上的提升是相当显著的。

固定式短舱的设计能够让机务人员更快地分别拆除发动机、传动轴和减速器,显著减少了维护事件,并且这种设计也大大提升了操纵性。固定式短舱的设计能够让地面部队更快更方便地从机身侧门出入,并且也使得V-280能够加装一些防御武器来执行低空低速进出战区的任务。

图——V-280的旋翼转动部件和发动机短舱是分离的,发动机短舱是固定的

V-280 的座舱和内部设计与V-22有何区别?如何决定要这样设计的?:鱼鹰是作为一架中型/重型火力支援、投运等任务设计的倾转旋翼机,而V-280是作为一种中型多任务平台来设计的,能够通过最简单的重新配置成为一架攻击或者医疗任务的专用飞行器。所以说,V-280是为美国陆军和海军陆战队量身定做的基础飞行单元。V-22能够搭载24名士兵,而V-280能搭载12名士兵。当然,只要任务需要,V-280可以搭载记者、医护人员、警犬等任何需要投运的乘员。

V-22的设计中,人员出入和货运都是通过后部的斜坡舱门完成的,而V-280则是通过侧门来实现快速出入的。侧门的设计使得V-280的任务灵活性大大提升,且能够适应更多种类的实际任务需求。

图——V-22 只能走“后门”

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