才友军事|西科斯基复合式直升机之路,不只是放大而已,从X2到SB>1( 二 )


才友军事|西科斯基复合式直升机之路,不只是放大而已,从X2到SB>1
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▲黑鹰直升机几乎就是美国陆军的象征 , 更是美国陆军在役的主力直升机 , 所以其对其接任者的挑选也必须慎重
从X2到S-97再到SB>1 , 延续下来的不仅仅有典型的”刚性共轴旋翼“+”辅助推进螺旋桨“的独特构型布局 , 同样还有那些分析模型和方法 。 事实上 , 从XH-59A开始 , 西科斯基就已经着手建立这样一套用于”刚性共轴双旋翼飞行器“的优化设计模型 , 这套模型被用于X2和S-97的优化设计的分析计算 , 并通过其飞行测试数据进行优化 , 并最终被用到了SB>1之上 。
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▲今年2月份 , 正在进行飞行演示的SB>1复合式直升机
尽管SB>1有着西科斯基在“ABC旋翼”技术方面数十年的努力和经验技术积累 , 但是吨位和尺寸的“放大”显然并不是简单的几何变化关系 , 其中涉及到诸多关键技术难题 , 阻挡了SB>1复合式直升机前进的脚步 , 直接导致其在飞行测试进度上全面落后于JMR-TD项目中的竞争对手——来自贝尔公司的V-280“勇气”倾转旋翼机 。 即便如此 , 西科斯基的这种新构型复合式直升机仍然牢牢吸引着美国陆军的目光 。
”刚性共轴旋翼“技术的延续与发展
或许和你想象中的有些不同 , 但在JMR-TD项目中 , “重量性能”一直都是美国陆军和西科斯基最关心的重要参数之一 。
正如本文开头所说 , 在上世纪六十年代末、七十年代初 , 西科斯基公司就已经启动了“ABC旋翼”技术的研究工作 , 并在美国陆军的支持之下打造出了XH-59A试验机 。 一开始的XH-59A并不像后来的X-2那样加装了尾部螺旋桨 , 而是在机身两侧加装了辅助推进喷气发动机 , 并以这种构型达成了256节的高速飞行 , 可谓在速度方面已经达到甚至超过了美国陆军的要求 。 除此之外 , 无论在低速贴地飞行或者高速巡航飞行中 , XH-59A的机动性能、操纵品质等都非常令人满意 。
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▲上世纪七十年代到八十年代之间 , 西科斯基公司打造了XH-59A试验机 , 图为该机飞行测试照片
但是XH-59A存在着致命的缺陷:空重比非常高、燃油消耗非常大并且振动水平特别强 。 而上述几个问题中 , 第一个问题尤其引人关注 。 这一点我在之前的文章中也介绍过 , XH-59A在两侧配装喷气式发动机之后 , 竟然由于空重比超标而无法实现垂直起飞 , 最后只能通过“滑跑”的方式来实现起飞 , 这对于直升机来说 , 可以算是个“笑话” , 当然也成了西科斯基公司的设计师和美国陆军专家心中的一根刺 。
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▲1981年 , 停靠在跑道上的XH-59A试验机
后来 , 在上世纪八十年代初 , 美国陆军提出“轻型直升机试验”(LHX)项目的时候 , 西科斯基公司不是没考虑过XH-59A这种构型 , 但是该机空重比太大的问题在当时并没有得到妥善的解决 , 再加上美国陆军对于LHX项目型号并没有特别高的飞行速度要求 , 反而是非常强调隐蔽性能 , 这就最终促使西科斯基放弃了XH-59A的设计思路 , 最终形成了大名鼎鼎的RAH-66“科曼奇”隐身直升机的设计方案 , 当然 , 这是题外话了 。
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▲西科斯基公司基于“ABC旋翼”技术的LHX直升机构想概念艺术图
言归正传 , 为什么XH-59A这种设计空重比会这么大呢?我们从一个小的角度来说 , 西科斯基最早负责“ABC旋翼”技术的总设计师曾指出 , 由于“ABC旋翼”采用了无铰式设计 , 并且桨叶的刚度非常之大 , 这就导致其等效挥舞偏置量超过了50% , 这就意味着旋翼传递到桨毂上的力矩是相当巨大的 , 而由于上下旋翼共轴反转 , 等于是把这个力矩翻倍 。


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