美军SB-1多用途高速直升机，能替代“黑鹰”吗？

兵工科技2023年23期《细看歼-15舰载机》全新上市，喜欢的朋友可以关注微信公众号兵工科技快讯或者扫描文中二维码进行购买！

2018年12月26日，来自美国《航空周刊》上披露的消息，洛克希德·马丁公司旗下的西科斯基公司和波音公司联合研制开发的SB-1 Defiant（无畏）直升机首次公开曝光，这是专为美国陆军“未来垂直起降飞行器”（FVL）项目开发的，其飞行距离和飞行的速度可以达到甚至超过现阶段普通直升机的2倍，其后续的研究也会被列入美军“垂直升降飞行器”计划的一部分。

SB-1 Defiant（无畏）直升机是专为美国陆军“未来垂直起降飞行器”（FVL）项目开发的

SB-1多用途高速直升机计划的由来

自从上世纪50年代直升机登上战争历史舞台开始，由于其固有结构设计，其性能并没有明显的提高，随着军事高技术的突飞猛进以及先进单兵防空导弹系统的普及，传统的直升机面临严重的生存挑战，根据美军对伊、阿两场战争中直升机失事原因调查发现，飞行速度慢、高度低、机动性差是直升机被击落的主要原因。面临来自对手先进防空武器的潜在威胁，向来居安思危的美军也正尝试着新一代直升机的革命。2009年，美国陆军公布了其“未来垂直起降飞行器”（FVL）开发计划，其重点在于在现役直升机装备的基础上提升各方面性能，如速度、航程、续航时间、高温高原飞行性能，以及更低的使用/维护成本和后勤保障支持，用以替换美军现役的H-60“黑鹰”、AH-64“阿帕奇”、H-47“支奴干”以及OH-58“基奥瓦勇士”等多个直升机型号。

目前FVL-M项目提出的性能指标包括230节（426千米/时）的飞行速度，远高于现在传统直升机的120节，不加油航程比UH-60M高出40%-----即航程超过800公里，35℃的高温环境下悬停升限不低于1830米。此外FVL另一个重要的考虑因素就是相对承受得起的价格和可靠性。美军希望通过FVL计划，验证一些创新的先进旋翼技术，采用不同布局，包括先进组合式直升机和倾转直升机布局，并使这些技术能适用于未来开发的各种量级、不同任务用途的直升机产品，满足侦察、攻击、搜救、运输等各种任务需求。

SB-1多用途高速直升机结构示意图

该项目将于2030年后开始替换陆军现有的通用和攻击直升机。由于FVL计划关系到美军下一代直升机的换代升级，型号多，数量大，利益空前，因此来自美国的各路飞机制造公司特别是西科斯基公司，摩拳擦掌，跃跃欲试。SB-1直升机就是为竞标FVL-M项目所研制的。

SB-1直升机性能

相对于传统的直升飞机，SB-1直升机的最具创新的技术特点是采用共轴刚性旋翼和推进式螺旋桨。所谓的共轴式双旋翼就是两副完全相同的旋翼，一上一下安装在同一根旋翼轴上，两旋翼间有一定间距。两副旋翼的旋转方向相反，从而相互抵消它们之间的扭矩，从而不再需要额外加装尾桨平衡力矩。而直升机的航向操纵可以靠差动上下两旋翼总距来完成。这样就省去了尾桨。共轴双旋翼在直升机的飞行中，每副旋翼的后行桨叶负责卸除载荷，将升力前移到前行桨叶一边，因前行桨叶动压较高，更能有效地产生升力，同时后行桨叶也消除了失速现象，旋翼的升阻比得到了提升，旋翼既是升力面又是纵横向和航向的操纵面，降低了故障率，机动性能和直升机升限也得到了提升。

SB-1直升机的定位是设计成为一种多用途的高速直升机

与俄“卡”式设计局研制共轴式双旋翼直升机不同，西科斯基公司在SB-1直升机上还创新性采用了自行研究的刚性旋翼技术，即ABC(Advancing Blade Concept前行桨叶概念）技术，类似于传统飞机上的螺旋桨，飞机旋翼取消了普通旋翼中桨叶用来柔性连接桨毂的水平铰、垂直铰，由于刚性桨叶弹性小，上下挥舞度小，因此上下旋翼可以距离很近而没有碰撞的危险。从根本上避免了以前俄“卡”式设计局研制共轴式双旋翼直升机那样在进行高机动时，上下旋翼容易交叉相撞从而导致的机毁人亡事故。

此外在推进设计方面，SB-1直升机采用了机尾加装推进螺旋桨的复合推进方式。传统限制直升机速度的因素主要是前行桨叶的压缩效应以及后行桨叶的失速效应，加装辅助推进装置可以克服阻力，增加直升机的前飞速度，SB-1直升机依靠降低传动转换振动的专门的主控技术，将涡轴发动机后输出动力通过包覆在机体内的传动轴将旋翼发动机动力顺畅平稳地传递给推进式螺旋桨作为动力来源。

作为拥有复合推进系统的直升机，SB-1的外形设计当然也是“复合”型的，现阶段采用的功率为1000-1250千瓦的货架涡轴发动机，尾部螺旋桨在垂尾后部，垂尾向下倒置，同时设计尾部两侧大翼展水平尾翼，翼尖处贯穿有两个辅助垂尾，总体给人感觉就是直升机和螺旋桨飞机的结合体，前半部分是直升机，后半部分是普通螺旋桨飞机，这样的设计可以缓解气流对垂尾的不利影响，提高推进螺旋桨的工作效率。

SB-1直升机未来将在作战支援、反潜、武装护航等方面发挥重要的作用

在飞行控制方面，SB-1直升机很可能采用了三余度的电传操控系统，可以使复合型的机身在飞行过程中保持各种姿态的稳定性，同时还可以控制动力从发动机到推进螺旋桨的平稳传输，特别是强化了对于直升机从低速到高速的转换和尾翼舵面控制的可靠性。

未来发展趋势

目前，西科斯基公司和波音公司联合研制开发的SB-1直升机研制测试工作正在有条不紊的进行，可以说SB-1直升机突破了的传统直升机的设计理念，让尘封多年的复合型结构在新的技术支持下得以重新的绽放光芒，西科斯基公司项目负责人说：SB-1直升机下一阶段的发展将会是在功能上的完善，对于高速直升机的潜力进行更深入的发掘，比如更新复合材料以及换装更大功率的发动机，完善局部的隐身设计，抑制红外辐射以及雷达反射，机身的设计线性更加流畅以适应高速的气动特性等。

作为西科斯基公司在X2直升机后续的成熟机型，SB-1直升机的定位是设计成为一种多用途的高速直升机，不单单是面向美国陆军和美国海军陆战队等特种部队，同时对于其他作战环境可以进行衍生型的，同时可以覆盖军用和民用领域，逐步的形成一个直升机的家族系列，取代老去的“黑鹰”，在城市作战支援、反潜、武装护航等方面发挥重要的作用，成为西科斯基“鹰工厂”的又一代表作品。