更快更节能，直升机未来发展风向标

本报特约记者 晨 阳
从这次直博会展出的装备看，中国在直升机领域所展示出的创新设计思路和技术实力，都已与国际先进水平看齐。

据介绍，全球直升机发展的一个重要趋势就是采用混合动力，从而解决传统直升机高油耗、高噪音和环境污染等问题。例如未来直升机的热门发展方向之一就是混合电推进，即采用一台或多台燃气涡轮发动机，用于驱动发电机，为安装在旋翼和尾桨上的电动机供电。这种设计带来了诸多好处：首先是简化传动系统，取消了传统直升机复杂笨重的主减速器和长传动轴，降低重量和维护成本；其次是提升安全性，因为电机响应快，可提供瞬时大扭矩，有利于紧急机动和故障应对；此外这种设计还能大幅降低噪音，不但利于放宽民用直升机型号在城市环境中的使用限制，而且在军事方面也可以显著降低可探测性。

作为欧盟“清洁天空2”计划的一部分，欧洲空客直升机公司推出的Racer高速直升机按照空气动力学优化和创新的“节能模式”而设计，选择混合电推进模式，结合了直升机的垂直起降能力和固定翼飞机的高速巡航性能。根据空客直升机公司的介绍，Racer能够在相比同级别传统直升机节省20%燃料消耗的情况下，实现每小时400公里的最大速度，远远超过传统直升机每小时300公里左右的飞行速度。

在动力方面，未来直升机更长远的发展目标是全电/氢能源推进。其中全电动直升机/多旋翼飞行器受限于当前电池能量密度，航程和载荷是其主要挑战，更适用于短程、轻型的城市空运或训练任务。本届直博会也设立了低空经济馆‌，首次展出多款eVTOL产品。

而氢能源动力包括氢燃料电池和直接燃烧氢燃料的涡轮发动机。采用这种全新动力的直升机将实现零碳排放，是真正的绿色解决方案。今年5月，全球首次载人氢燃料电池动力直升机在加拿大试飞成功。

全球直升机的另一个发展方向是高速化。美国“商业内幕”网站介绍称，更高的飞行速度不但可以提升民用直升机的出行效率，也能提高军用直升机的战场安全性，强化躲避对手攻击的能力。但传统直升机由于主旋翼系统在高速飞行时面临的一系列难以调和的矛盾，最大飞行速度受到限制。为此，近年来各国都在研制飞行速度更快的新概念飞行器。

欧洲Racer高速直升机和美国西科斯基公司的S-97高速旋翼机都属于复合式直升机：它们在保留主旋翼的同时，额外增加固定的机翼和推进装置，从而提升速度。例如S-97依托共轴对转双旋翼提供主升力，在尾部增加推进螺旋桨，使其最高速度超过每小时480公里。

倾转旋翼机是另一种备受关注的新概念飞行器。目前美军装备的V-22“鱼鹰”就是典型的倾转旋翼机，它垂直起降时像直升机，前飞时将旋翼倾转变成螺旋桨，完全像固定翼飞机一样飞行，彻底摆脱了直升机旋翼的速度限制。它的巡航速度可达每小时500公里，航程超过1600公里，远超传统直升机。目前美军还在测试新一代V-280“勇士”倾转旋翼机，其性能和可靠性得到进一步优化。同时美国贝尔直升机公司还基于新一代倾转旋翼机研制了V-247“警惕”无人倾转旋翼机。它的巡航速度可达每小时460公里，最高速度更高达每小时560公里，具备从大型军舰飞行甲板上起降的能力。

‍据美国媒体此前报道，中国近年在新概念复合式直升机和倾转旋翼机领域也取得突破，已经有多个型号在珠海航展上公开亮相。