近日,空中客车直升机公司表示,空客向北约提出了北约下一代旋翼机能力(NGRC)概念的研究计划。该提案和RTX企业柯林斯航天公司、雷神公司以及MBDA导弹公司共同制定。方案下包括同平台的高性能常规直升机方案和新型高速复合直升机方案。
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但是这两个方案怎么说呢?真是看着就不怎么先进,并且脑子有点不灵光的样子……常规布局的高性能常规直升机你要那么大的H型尾翼干啥?这不是纯属给上舰增加难度吗?高速直升机方案则是推进桨设置在尾梁中部,高速气流刚活动没两米就让尾桨吹歪了……时时刻刻右转打死是吧?常规直升机直升机长这样不说啥,但高速直升机长这样不对吧?
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空客公司表示,NGRC提案着重考虑到了模块化与简洁性,希望设计一款易于制造、维护与升级的平台,并拥有长期的经济性的新一代直升机。且该框架下的两个方案将高度共通,并在维护、训练、武器以及各种子系统方面存在共同点。
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CG图右下角的高性能常规直升机方案,为一款常规直升机,基本特征为流线型机身+多面的玻璃式座舱+五叶桨的主旋翼+单大垂尾 + 带端板的横向平尾+位于右侧的尾旋翼,机身中部设置有折线。机头下方设置有机炮,机头右侧设置有空中加油注油口,两侧短翼下方具备挂载反坦克导弹、火箭弹以及副油箱的能力,设置有用来强化态势感知能力的光电转塔,没有雷达或者只有小功率的雷达。右侧舱门顶端设置有用来人员机降时挂安全绳的挂钩。
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整体而言,这款新一代直升机的设计非常的中规中矩。就是一款中规中矩的11吨级通用直升机,体量和H225M狞猫中型多用途军用直升机相似,无非就是NH-90化了点而已,如此设计能够带来微不可查的RCS降低,属于锦上添花吧。
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大垂尾+尾桨+带端板的平尾也算是常规操作,海豚、直-9这两款直升机不就这样么。整体而言NGRC框架下的常规直升机,属于现有设计要素的组合,为典型的低风险方案。没啥明显缺点,但也没啥明显优点。
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但同平台的高速复合直升机方案就有些抽象了。高速复合直升机方案与高性能常规直升机方案机身设计完全相同。只不过将用来挂载荷的小翼从机身下侧面挪至发动机舱侧面,其尺寸大幅增加。
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更大的短翼意味着更大的机翼升力,更好的滑跑起飞能力,更好的高速飞行经济性,在通过滑跑起飞时能够增加最大起飞重量,应该还设置了机翼油箱以增加内油,作战半径应该会比常规版强一点。并且更宽大的机翼也意味着更多的挂点能够挂更多的载荷。
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但更大的机翼,也意味着更大的死重。并且短翼的存在还会增大迎风面积,悬停时的阻力会增加,死重与迎风面积的增加会直接导致增加悬停时耗油,并导致悬停时间变短,高温、高原环境下,悬停更吃力。
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短翼还会破坏旋翼气流的完整性,进而影响升力效率,影响稳定性。意味着更大的RCS,更大的滚转阻力,如果短翼位置比较低,还会影响舱门布置,影响机降、索降作业与舱门机枪布置,不过这位是上单翼所以还行。
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通过机翼设计,能够看出,这款直升机的高速版更看重高速掠袭能力,其使用方式会比较接近于螺旋桨攻击机,而非普通的直升机,并不看重一树之高的悬停能力,以及低速范围下的剧烈机动能力。对于高速直升机而言,如此的设计也算得可以接受的选择。
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你怎么能在这?
但NGRC高速直升机方案的推进桨设计,真的是一言难尽。该高速直升机的推进桨是位于尾梁中段的共轴对转螺旋桨,推进桨并没有位于直升机的末尾,推进桨之后是单大垂尾加带端板的平尾+尾桨。俩设计单独出现任何一个都能理解,但你俩设计一块出现过分了吧。
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尾梁中段的共轴对转螺旋桨飞行器,少之又少,但也不是没有。马丁公司在1950年代竞标美国海军VTOL护航战斗机时,曾提出了名曰 Model 262短距起降螺旋桨飞机方案,该飞机采用了极其特殊的埋入机身中后段的共轴对转螺旋桨设计,并以一台Allison XT-40-A-8 涡轮螺旋桨发动机为动力。
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特殊的中部螺旋桨导致飞机必须分成前后两段以容纳传动轴,一分为二的机身导致结构强度下降,结构重量上升,制造难度极高,且维护堪称噩梦;发动机被埋入机身中部,导致散热极差,极其容易过热,超长的传动轴导致传动系统极其复杂,并且该飞机不具备常规起降能力,起降难度直接等同于穿针引线,操作难度实在是太高了点。
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推进式螺旋桨不受机翼滑流干扰,升力更干净,气动阻力相对较小,机动效率更高,并且不占机身空间,视野好。
这也是为什么高速直升机、高速螺旋桨战斗机,以及在动力上斤斤计较的察打一体无人机会偏好高速推进式螺旋桨的原因。同样是西科斯基S-97、SB-1,以及中国的对应物都采用推进式螺旋桨的原因。
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位于机身中部的螺旋桨么,那只能说介于推进式螺旋桨与拉进式式螺旋桨之间。相较于拉进式螺旋桨,机身前半截比较干净,相较于推式螺旋桨气动效率低一点。单大垂尾加带端板的平尾+尾桨也不是什么问题?但是和推进桨出现在一起问题就很大了……
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飞机操作的本质其实就是哪里阻力大,哪里减速,然后通过速度差变向,左边飞得慢就往左边拐,右边飞的慢就往右边拐,上面飞得慢就往上边拐。NGRC高速直升机方案的推进桨加速后的高速气流,还没往后走两米呢,就撞上了尾桨的横向气流……
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合着这位高速飞行的时候是时时刻刻右转打死是吧?那对吗?但这年头飞控比较发达,不至于像二战一样你需要八爪鱼才能操控,问题就是你这图了个啥?就是头疼推进桨与尾桨的布置问题,那就不能参考夏延?就是说夏延那套也不怎么样吧,那至少比这边强,对吧?非得来一把推进式螺旋桨的高端局?
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空客的X-3技术验证机、Racer技术验证机,这种常规直升机的机身+翼尖推进/拉进螺旋桨+H形尾翼的设计不是挺好的么?虽然说存在有效载荷安装位置受限、舱门布置受限,舱门机枪布置受限、机降约等于进绞肉机,上下机困难等不足,但好歹也是一款能走通的路子。
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而近期曝光的这位是啥呀?真没见过他这么抽象的……可以说该直升机高速飞行时,如何确保或快速右转都是一个很难回答的问题,总不能说这位高速飞行时,直接切断主旋翼、尾旋翼的动力供应,全部动力用于驱动推进式螺旋桨,并以旋翼机方式推带动主旋翼运转吧?这么抽象的吗?
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