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比卡莫夫更快,比西科斯基更合算,AVX:美军新项目咱们不会缺席
2019-09-06 22:13:53

▲AVX的方案虽然看起来很紧凑,可是其理论运载才能实际上还要超越美国陆军现役的黑鹰直升机

谈到共轴直升机,读者朋友们或许首要想到的是卡莫夫赖以成名的经典共轴双旋翼直升机,其间就包含大名鼎鼎的卡-52系列装备直升机;重视军用直升机开展现状的朋友还或许会想到西科斯基近几年名声大噪的S-97掠夺者、SB>1寻衅者等根据该公司X2前行桨叶概念技能的共轴刚性双旋翼复合式直升机

▲卡莫夫的共轴双旋翼直升机代表了传统共轴直升机的最高水平

可是恐怕没有人会想到AVX这家“名不见经传”的小公司,以及他们在美国陆军未来笔直升力(Future Vertical Lift)方案中“屡败屡战”的共轴复合式直升机(Coaxial Compound Helicopter)。事实上,虽然在美国陆军未来笔直升力方案的先行项目——联合多任务(JMR;Joint Multi-Role)技能演示方案——中惜败给西科斯基,可是A比卡莫夫更快,比西科斯基更合算,AVX:美军新项目咱们不会缺席VX公司从未中止在共轴复合式直升机方面的研发作业,当然这背面也离不开美国陆军的持续支撑:虽然JMR方案中AVX公司落选了,可是美国陆军在项目评价中以为AVX的著作仍有“开展潜力”,因此一直在维持着“最低极限”的研讨经费支撑,以保证AVX的方案研讨不会因缺钱而中止,并寄望该方案能在未来某个详细的项目需求中“发光发热”。

​▲西科斯基的S-97的成熟度现已适当高了

那么可以招引美国陆军目光的AVX方案现阶段做到什么程度了?这一方案比较卡莫斗奶夫的传统共轴直升机有什么立异之处?比较西科斯基先进的前行桨叶概念旋翼又有什么比比卡莫夫更快,比西科斯基更合算,AVX:美军新项目咱们不会缺席赛优势?且听下文分化。

AVX的现阶段效果

AVX现在的首要方案便是对此前参加JMR竞标的CCH方案进行空气动力学和结构动力学优化以及进行缩比模型的实验测验作业,从美国直升机学会发布的相关材料可以看到,现在AVX的完结的首要作业有:

①在美国德州农工大学的低速风洞中进行的1/10缩比模型的吹风测验

②和Continuum Dynamics公司、先进旋翼技能公司进行的CCH功能和操稳性研讨

③在NASA的埃姆斯研讨中心的大型风洞中进行的1/2缩比模型吹风实验。

详细来说,在气动布比卡莫夫更快,比西科斯基更合算,AVX:美军新项目咱们不会缺席局优化规划方面,AVX现已选用多种方法树立了CCH的空气动力学和结构动力学模型,其间包含运用CHARM软件树立的气动搅扰模型,这种模型快速、高效,置信度也能满意工程规划需求,可以模仿旋翼、涵道螺旋桨、鸭翼和机身之间的搅扰,并对其气动特性进行剖析并以此为根底进行优化规划,可以规划的参数包含主旋翼的翼型、改变散布以及涵道螺旋桨和鸭翼的气动布局

在结构动力学规划方面,AVX公司首要选用了旋翼飞翔器归纳剖析体系(RCAS;Rotorcraft Comprehensive Analysis System)来探究CCH直升机旋翼体系的动力学特性,并首要剖析了上下旋翼轴距离对全体动力学特性的影响

当然,一切的理论剖析和研讨都是需求实验验证的,现在CCH还没有任何原型机,可是AVX公司现已依照前期的方案打早了一些缩比机身模型,并活跃进行了风洞实验,就现在已有的材料而言,现有的风洞实验中,CCH方案都只要机身、鸭翼和涵道参加了吹风测验,主旋翼、涵道中心的螺旋桨没有调配机身进行实验。不过AVX公司在涵道螺旋桨规划方面颇有一些技能堆集,相应的螺旋桨实验他们必定也做不少了。

源于卡莫夫技能,但更进一步

假如不考虑附加的前置鸭翼、平尾、安装在平尾两头的涵道螺旋桨,你会发现AVX的概念技能方案看起来就像某种紧凑布局型的卡莫夫共轴直升机方案。事实上,AVX的方案的确与卡莫夫的共轴有着一起的理论技能源头,两者的旋翼都是铰接式旋翼,也便是说旋翼桨叶是经过铰链连接到桨毂上的,桨叶绕水平铰和笔直铰的运动就被称为挥舞运动和摆振运动。

▲桨叶挥舞铰(Flap Hinge)和摆振铰(Lead and Lag Hinge)示目的

在操作体系方面,两者的旋翼体系都是典型的共轴旋翼外置式操作体系,上下旋翼各有一套总距和周期变距操作体系,并经过机械联动(或许依照操控率进行电传操作操控)完成上下旋翼之间的总距差动和周期变距差动,以此来完成航向运动、俯仰运动和滚转运动。

▲操作体系比照,左边为外置式操作体系,右侧为内置式操作体系

不过从实质上来说CCH的规划理念和卡莫夫系列共轴有着实质的差异,卡莫夫共轴的规划目的更多是去掉尾桨体系来缩小直升机的尺度以进步其机动性和灵活性,而CCH的规划目的更多是面向高速飞翔。所以该机比卡莫夫更快,比西科斯基更合算,AVX:美军新项目咱们不会缺席规划了前置升力面:两边鸭翼,并加装了辅佐推动设备:两副涵道螺旋桨推动设备。在大速度前飞的情况下,全机一切的前飞拉力将完全由涵道推动螺旋桨供给,因此旋翼体系仅需求供给前飞升力,而在高速飞翔时分,前置鸭翼和后侧平尾将发生可观的升力,依照已有复合式直升机的数据来说,旋翼最终需求供给的升力份额仅占悬停总升力的40%及以下,因此旋翼体系的拉力得以卸载,其转速得以下降,然后规避了高速飞翔状况下惯例旋翼固有的振荡过大问题,对应这一状况,AVX公司为CCH规划了一套旋翼降转速技能,这也是卡莫夫经典共轴所不具备的特性之一。

都是高速,可是比西科斯基公司更好用?

好用不好用有时分是个片面的感触,可是AVX却期望从易用性和性价比这些“实实在在”的方面来阐明其方案比较西科斯基声名显赫的共轴刚性旋翼技能的优势地点。从微观上来说,AVX的方案和西科斯基的共轴刚性旋翼方案有着相似的构型:共轴型式的主旋翼体系加辅佐推动设备。不同的AVX选用了传统的共轴旋翼技能,并加装了辅佐升力鸭翼体系;而西科斯基公司则选用了共轴刚性旋翼技能,然后不需求辅佐升力设备就能完成高速飞翔。

▲西科斯基的凭仗前行桨叶概念技能在共轴直升机中拓荒了一片新领域

AVX公司声称经过评价以为其旋翼体系是否加装整流罩并不会对全体阻力水平带来较大的影响,所以该机的旋翼体系不需求加装杂乱的整流罩设备;此外,因为该机的旋翼体系为惯例铰接式旋翼体系,因此全体的分量比卡莫夫更快,比西科斯基更合算,AVX:美军新项目咱们不会缺席远小于共轴刚性旋翼体系,然后可以完成更好的空重比。除此之外,美军的保护人员关于传统的铰接式旋翼桨毂方法比较了解,因此在保护训练费用和保护备件费用方面都会更低。而西科斯基的共轴刚性旋翼内操作体系比较杂乱,对保护人员的训练要求较高,并且零备件更换费用也会更贵重。

不过虽然AVX把“故事”说的很夸姣,其间依然有一些值得讲究的当地,比如说,AVX所声称的加不加桨毂整流罩对全机阻力特性影响不大这一说法可信度并不能算很高,依照现有的实验研讨,曾有相关文献指出,关于外操作型式的共轴旋翼桨毂体系,加装外形恰当的整流罩可以将总阻力下降51%左右,这现已是明显下降了,而不是影响不大了。此外,惯例铰接式旋翼的确比刚性旋翼分量更低,可是要知道,CCH方案还加装了额定的鸭翼体系、两副涵道螺旋桨体系(西科斯基只要一副开放式螺旋桨体系,并没有涵道),所以说整体分量未必就必定比西科斯基的方案更轻吧?这一点后续仍是值得持续重视的。


总的来说,虽然在JMR中落选了,可是在美国陆军的轻型进犯侦查直升机(FARA)方案中,AVX联合美国国防巨子L3技能公司推出改善版别的共轴复合式直升机CCH再次当选FARA第一阶段的比赛方案,将与西科斯基的共轴刚性双旋翼直升机再次同台PK,同为共轴,谁将更胜一筹晋级FARA第二阶段?我们拭目而待。