备受美国关注的中国空中三蹦子，可以做成大型突击机吗？

美国媒体对咱们便宜好用的空中三蹦子（国产军用自转旋翼机）一直都非常感兴趣，详见《美媒困惑：为何中国既搞高端隐形战机，也不落下空中三蹦子？》，我在这篇文章对国产空中三蹦子进行了介绍，反响挺好，读者朋友对这玩意也很感兴趣。

一些读者朋友建议将这种旋翼机做成无人的，要用的时候呼啦啦一大片整体出动，效果应该不错，不过要考虑的一点是自转旋翼机不能悬停，这一点没法和无人多旋翼以及无人直升机相比；而飞行速度又没有固定翼飞机快，在成本控制方面，无人多旋翼现在的成本也极具可控性，所以无人化这个方向值得商榷。

还有一些读者朋友私信问我：空中三蹦子能不能做成大型突击机，既然它便宜好用、维护简单，是否比大型突击直升机更有潜力？ 这个问题很有意思，因为航空史上还真的有大型的自转旋翼机，那么，我们可不可以考虑打造一架大型空中三蹦子呢？可以当然是可以，但有没有必要呢？且看下文。

何为大型空中三蹦子？

自转旋翼机比直升机出现得更早。西班牙工程师胡安·德拉·席尔瓦在1921年为西班牙军队设计了一架三发固定翼飞机，但是在试飞过程中，这架飞机坠毁了，原因是失速。席尔瓦由此发誓要研制一种“永不失速”的飞行器，在这个想法的驱动下，席尔瓦夜以继日地工作和研究，终于在两年后成功打造了“永远都不会失速”的自转旋翼机，虽然第一架自转旋翼机的设计远不如现在的旋翼类飞行器复杂，但它却为后来所有旋翼类飞行器的发展打下了基础，最重要的当然是促成了直升机的发展。

▲席尔瓦的自转旋翼机

大型自转旋翼机的想法很美好，而且曾经实现过。上世纪50年代，英国费尔雷航空公司开始着手研制一种大型复合式自转旋翼机，这种自转旋翼机配备了独特的桨尖喷气驱动系统和两侧分列式螺旋桨，从而使其具备如同直升机一样的垂直起飞和(理论上的)悬停能力。费尔雷旋翼机FB-1完成了原型制造、技术验证、飞行测试等一系列过程，可谓是当时日渐式微的英国航空工业最后的荣耀(之一)。

费尔雷FB-1的设计有效载荷为8吨，总共能够搭乘40名乘客，在1957年，该机实现了首飞测试(悬停)，在1958年，该机成功实现了前飞测试，在随后长达四年的飞行测试中，该机完成了一系列飞行科目，甚至载客在伦敦上空完成过飞行测试，测试结果认为这种飞行器比当时直升机的速度快了一倍。

尽管该机取得了巨大的成功，英国军方和不少航空公司都对该机表示出了兴趣，但是当时英国的财政状况并不好，航空公司纷纷倒闭、技术投资逐步缩减，该项目强撑了数年之后也最终在1962年下马，这也标志着英国航空工业国际领先的地位正式结束。详细介绍可以看我这篇《英国独立航空工业的墓志铭——可载40人大型旋翼机的落幕》

如今的自转旋翼机大多数都是作运动和旅游产业的用途，还有少部分军用的。在军用方面，这种飞行器早期经常被改装为靶机，用来充当“敌方直升机”的角色，毕竟它和直升机外形上有很多类似之处，但是成本要比直升机低得多得多。

美国在自转旋翼机方面的研究虽然越来越少，还是一直都在推进并没有中断。NASA旋翼飞行器部门近些年对自转旋翼也展开了一系列研究，其研究内容主要集中在高速型的复合式自转旋翼机方面。美国卡特航空也专门研究了高速型自转旋翼机，早些年还来中国推广过其技术，后来他们推出了一款大型运输自转旋翼机的方案概念，其有效载荷能达到5吨左右。

2020年，美国Skyworks Global公司和美国国防先进研究局DARPA合作设计了一款名为GBA-DARPA Heliplane的中型军用突击自转旋翼机方案，该方案融合了自转旋翼、涡扇发动机、桨尖驱动等技术，有望引领大中型自转旋翼机的未来发展方向。详细内容可以看我这篇文章《自转旋翼、涡扇发动机、桨尖驱动，非同寻常的喷气式直升飞机》

可以说，卡特航空公司和Skyworks Global公司设计的这两种“未来自转旋翼机”大体覆盖了咱们所谈论的大型空中三蹦子的设计思路。

何需大型空中三蹦子？

现在对于什么是大型空中三蹦子有了个大致概念了，我们在聊一聊为什么需要大型空中三蹦子，也就是说大型空中三蹦子比通用型突击直升机(比如直-20)而言是否有什么优势？

首先，回顾自转旋翼机诞生的历史，我们可以确认大型空中三蹦子至少有一个与生俱来的优势：非常安全。相比于驱转旋翼，自转旋翼迎风而转，整个旋翼扭矩平衡、桨盘上的升力分布也比较均匀，而且由于气流从下往上穿过旋翼，使得旋翼桨叶大迎角部分比较接近桨根，因而不容易出现失速的问题。

另外，自转旋翼机的旋翼不需要像直升机旋翼一样同时提供升力和推进力，所以在相当宽的速度包线内，自转旋翼机都只需要小幅度调整桨盘迎角就能保持稳定飞行，这种特性使得自转旋翼机的操纵机构可以设计得足够简单可靠且容易制造。

再说一个，我们航空领域经常说直升机比固定翼飞机更安全，是因为什么？就是因为直升机具备自转下滑的能力，即便发动机空中停车，也能通过自转下滑实现安全着陆，而自转下滑就是把直升机的飞行状态从驱转变为自转——这正是自转旋翼机与生俱来的能力，所以说自转旋翼比直升机更安全是理所当然的。

说到这，我们自然而然就发现了空中三蹦子的另一个优势：足够简单且可靠。去掉了直升机那些复杂的旋翼操纵结构，自转旋翼机的维护难度、成本和飞行驾驶难度都显著下降，这在军用方面是一个很大的优势，毕竟军机非常讲究可靠性。

除此之外，大型空中三蹦子还有一个额外的优势就是最大速度的潜力比常规直升机要来得高，毕竟常规直升机在高速飞行碰上的前行侧激波阻力问题对于空中三蹦子而言都更容易解决：空中三蹦子整体旋翼拉力更小，桨盘负载低，在高速飞行的时候，可以进一步控制控制转速，使得旋翼转速远小于同尺寸直升机，大大延缓前行侧激波阻力问题。

这么说下来，大型空中三蹦子似乎非常好，那是不是就可以取代中型突击直升机了呢？答案是否定的。

虽然大型空中三蹦子有一些显著的优势，但是他也有一些显著的缺点。首先就是垂直起降和悬停的能力不足，“无法悬停”尤其是空中三蹦子的硬伤。尽管通过桨尖喷气技术可以在理论上实现悬停，但这个悬停效率那是非常的低，很难满足军用要求。更重要的是桨尖喷气技术会产生极大的噪音，目前还没有很好的办法解决这个噪音问题，对于突击飞行器而言，巨大的噪音是一个很大的不利因素。

▲旋翼桨尖喷气机构

另外，大型空中三蹦子由于采用的是大尺寸的自转旋翼，旋翼操纵系统比较简单，因此低速飞行的操纵性远不如直升机；而在高速飞行的时候，大型空中三蹦子主要是通过尾翼舵面操作操纵来实现机动，此时巨大的自转旋翼又成了一个“稳定器”，同样会减弱整体的操纵性；所以几乎在全速度包线范围内，大型空中三蹦子的操纵性都比不上直升机，而操纵性对于突击直升机而言也是重要指标之一。

总的来说，大型空中三蹦子在技术逻辑上是成立的，也有一定的优势，但是这种优势并没有突出到足以让我们放弃直升机所具备的独特优势而来选择它。也许此后桨尖喷气技术发展到更成熟的地步之后会带来更优秀、性能更好、操纵性更好的空中三蹦子，但是在那之前，还是优先发展直升机吧。