高速直升機(jī)技術(shù)日趨成熟

莫靂

X-3兼具較高巡航速度和良好垂直起降性能，在民用方面可執(zhí)行遠(yuǎn)距離搜救、海岸與邊境巡邏、人員運(yùn)輸?shù)热蝿?wù)；在軍事上可執(zhí)行部隊(duì)運(yùn)輸、戰(zhàn)場搜救和傷員運(yùn)輸?shù)热蝿?wù)。

X-3混合動力直升機(jī)，除旋翼系統(tǒng)外，還額外加裝了兩臺渦軸發(fā)動機(jī)為一個五葉主旋翼和兩個安裝在機(jī)身兩側(cè)的螺旋槳提供足夠動力，設(shè)計(jì)最高巡航速度為每小時220海里（約每小時407千米）。X-3兼具較高巡航速度和良好垂直起降性能，在民用方面可執(zhí)行遠(yuǎn)距離搜救、海岸與邊境巡邏、人員運(yùn)輸?shù)热蝿?wù)；在軍事上可執(zhí)行部隊(duì)運(yùn)輸、戰(zhàn)場搜救和傷員運(yùn)輸?shù)热蝿?wù)。2012柏林航展上X-3進(jìn)行了精彩的飛行表演，本刊記者在現(xiàn)場采訪了該項(xiàng)目的負(fù)責(zé)人讓·范肯。

記者：X-3的市場前景如何？

讓·范肯：X-3有著非常廣闊的市場。無論在軍用還是在民用領(lǐng)域都是如此。在軍用領(lǐng)域X-3的高速性能可以發(fā)揮在運(yùn)輸和戰(zhàn)斗用途上。我們才從美國回來，在美國我們向包括海岸警衛(wèi)隊(duì)在內(nèi)的武裝力量展示了我們的直升機(jī)，獲得了良好的反響。在民用方面，EMS快遞公司和商務(wù)人士是我們的重要的潛在客戶，所以可以說，X-3的市場前景非常好。

記者：會有地面共振問題嗎？震動情況怎么樣？

讓·范肯：坦率地說，X-3在早起遇到過震動問題。你可能在網(wǎng)上看到過X-3短翼震動的視頻，不過我們在第三次試飛的時候就已經(jīng)徹底解決了。現(xiàn)在來說，它的震動非常小，以至于我們沒有采用任何的主動或者被動的振動抑制措施。

記者：因?yàn)檫@是一種復(fù)合型直升機(jī)，從懸停過渡到高速飛行的轉(zhuǎn)換飛行是否平穩(wěn)？

讓·范肯：它基本不存在過渡狀態(tài)。在懸停的模式下，操縱和常規(guī)直升機(jī)沒有什么無別，加速的過程稍有不同。常規(guī)直升機(jī)是先低頭，依靠旋翼向前傾斜產(chǎn)生的升力分量加速。在X-3上，飛行員左手的總距桿上有一個操控按鈕，只需要按住它，就可以進(jìn)行加速了，不需要操縱直升機(jī)低頭。當(dāng)然，在某一個速度范圍，直升機(jī)會有所下沉，飛行員需要略微提拉一下總距桿。總的來說僅此而已，沒有太多不用。相比之下，傾轉(zhuǎn)旋翼的飛行器，例如V22的轉(zhuǎn)換過程就很復(fù)雜，涉及到整個動力吊艙在機(jī)翼翼尖的偏轉(zhuǎn)。這種繁瑣的方式導(dǎo)致了轉(zhuǎn)換過程面臨的風(fēng)險和操縱要求都較高。

記者：主旋翼尖端速度是怎樣的？如何防止高速飛行時旋翼尖端出現(xiàn)激波？

讓·范肯：當(dāng)直升機(jī)的飛行速度不斷增加時，一方面前行旋翼和平飛速度疊加，導(dǎo)致旋翼尖端容易出現(xiàn)激波；另一方面，后行旋翼的速度和平飛速度相減，面臨失速。X-3雖然巡航時速高達(dá)400千米，但新型的布局使得這種情況可以從根本上得到緩解。由于有短翼提供升力，有螺旋槳提供推進(jìn)力，主旋翼的載荷得到了降低。因此在平飛速度達(dá)到一定的馬赫數(shù)時，飛控系統(tǒng)會降低主旋翼的轉(zhuǎn)速。從而可以在達(dá)到更高飛行速度的同時，把旋翼尖端速度控制在一個合理的范圍。

記者：說到短翼在平飛時為主旋翼卸載，它大概能提供多大比例的升力？

讓·范肯：這個當(dāng)然要取決于具體的飛行狀態(tài)。大體來說，在超過400千米每小時的速度之后，短翼大概能提供40～50%的升力。

記者：因?yàn)槎桃碓趹彝r受到旋翼下洗的影響，并且兩側(cè)螺旋槳的力臂較短，X-3的懸停效率比常規(guī)直升機(jī)降低了多少？

讓·范肯：這種直升機(jī)的特長是結(jié)合高速飛行和垂直起降，而非載重。正如你所說，和常規(guī)直升機(jī)相比，它在懸停時的效率的確有所降低。具體的幅度取決于不同的使用條件，我現(xiàn)在很難告訴你一個準(zhǔn)確的數(shù)字，而且我們正在就這項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行測試。

記者：能告訴我一個大概的范圍嗎？因?yàn)榫臀业睦斫猓瑥?fù)合直升機(jī)的設(shè)計(jì)實(shí)際上是犧牲一部分懸停性能，換取更高的飛行速度。一項(xiàng)設(shè)計(jì)是否成功，取決于到底犧牲了多少，換取了多少。

讓·范肯：你說的沒錯。就我掌握的信息來看，懸停效率大概降低了5～10%。以這個代價換取50%的速度提高，可以說還是非常有吸引力的。

記者：您是怎樣看待中國市場的？

讓·范肯：中國是一個非常大的國家，經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速。X-3可以在許多領(lǐng)域發(fā)揮作用。比如用于構(gòu)建新型的航空快遞網(wǎng)絡(luò)。現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)除了需要固定翼的運(yùn)輸機(jī)以外，還需要直升機(jī)或者汽車來連接機(jī)場和目的地。這使得整個系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)起來耗時耗力。如果快遞網(wǎng)絡(luò)采用X-3，那貨物可以直接從出發(fā)點(diǎn)送到目的地，不但簡化了流程、縮短了運(yùn)輸時間，還能控制機(jī)隊(duì)規(guī)模，降低成本。