S-97塑造未來直升機新雛形

來源︰科技日報作者︰張 強責任編輯︰岳修宇
2018-07-18 09:35

飛行時速超480千米,懸停高度達10000英尺

S-97塑造未來直升機新雛形

S-97“突襲者”直升機

近日,由美國西科斯基研發並制造的第二架S-97“突襲者”技術驗證原型機,成功完成了歷時90分鐘的測試飛行,這標志著S-97項目將進入全面飛行試驗階段。

“S-97是美國為滿足陸軍下一代輕型偵察/攻擊直升機要求所研發的一種高速直升機。”軍事科普作家陳光文表示,“如果一切順利,美軍有可能在2020年開始接受首批量產型S-97。”

復合動力成就世界最快速度

進入21世紀後,美國軍方認為“阿帕奇”已經不能為美國提供未來戰爭所需要的壓倒性優勢。“突襲者”就是在這一背景下生產的,目標是在2025年之前,逐步替換“阿帕奇”直升機。

陳光文表示︰“作為美軍現役最先進的武裝直升機,‘阿帕奇’系列的AH-64D‘長弓阿帕奇’多次在美軍參加的武裝沖突中被擊落,已顯示出其無法有效應對被恐怖組織和中小國家普遍裝備的單兵防空導彈的疲態。所以,美軍開始發展新一代隱身武裝直升機——X-2高速技術驗證機,並在此基礎上發展出S-97‘突襲者’直升機。”

以往,由于受自身傳統的氣動布局限制,速度問題一直是制約新型直升機發展的瓶頸。目前世界各國所使用直升機,最高時速一般限制在250千米至350千米的範圍內。

陳光文介紹,“‘突襲者’是世界上首款采用獨特的‘共軸雙旋翼+後機身推進式螺旋槳’復合動力布局的機型,在這一新穎的復合推進理念下,其最高時速超過現役所有直升機的最快飛行速度,超過每小時480千米。相當于美軍現役UH-60‘黑鷹’運輸直升機的2倍,AH-64‘阿帕奇’攻擊直升機的1.5倍。”

“別小看這個速度優勢,它可使S-97更快地抵達戰場,也能使其在完成攻擊任務後快速撤離戰場,還可以更有效地通過機動擺脫敵方地面火力的打擊,因此生存能力大幅提高。該機還可以搭載C-17運輸機空運,而且一個架次可同時載運4架。”陳光文說。

極速隱身完美契合秘密偵察任務

“復合動力布局的雙旋翼設計解決了飛行平衡問題,而推進式螺旋槳則解決了速度的問題。”陳光文說,“S-97突破了傳統直升機的布局限制,采用了推進效率高的雙旋翼,再加上後機身的推進式螺旋槳,從而形成了雙動力組合,所以速度就得到大幅度提升。”

有資料顯示,S-97采用的具有先進控制律的電傳系統,實現了對該機的主旋翼、推進尾槳和發動機的綜合一體化控制,從而使其在具有高速性能的前提下,保持了直升機懸停飛行、垂直起降和低速機動性能,並可以平穩地從懸停飛行狀態進入高速向前平飛狀態。當然,這還不是全部。

S-97“突襲者”直升機定位為輕型武裝偵察直升機,其最大起飛重量5.17噸,執行偵察任務時重量為4.44噸,標準燃油狀態下續航2.7小時,作戰半徑600千米,巡航速度370.4千米/時。

陳光文介紹,該機充分集成了現有各項技術,通過采用電傳飛控系統、旋翼轂減阻、一體化輔助推進、主動振動控制和輕型剛性復合材料槳葉和結構,克服了以往驗證機的各種缺點,充分發揮了這種構型的長處。而且,S-97在制造階段采用了大量新型復合材料,在設計階段就考慮了低噪音飛行和雷達隱身需求,從而大大提高了直升機隱身能力。因此,S-97不但結構非常獨特,再加上流線型復合材料構成的一體化機身,使其具有更好的隱身性與靜音性和懸停能力突出、近距空中支援能力強等優點。

“隱身性能加上高速巡航等獨特優勢,S-97未來將成為美軍執行秘密滲透、偵察任務的首選機型,而高速度+隱身可能代表著未來新型直升機的發展方向。”陳光文說。

旋翼被擊中仍可飛行10個鐘頭

很多人都知道,極端惡劣環境是直升機的殺手。那麼,S-97“突襲者”直升機面對惡劣天氣環境有啥“高招”呢?

“由于大量使用復合材料,因此S-97在惡劣環境條件下對腐蝕的敏感性也比金屬材料低,可以提高直升機機身結構的可靠性和可維護性,還使所用零部件的總數由300個左右減少到45個,同時也簡化了零件裝配的協調環節。”陳光文說。根據電腦模擬結果顯示,當用12.7毫米的子彈擊穿S-97直升機翼片中段前緣大梁部位後的旋翼時,S-97仍可繼續飛行10小時以上,足以返回基地。而且,即使在夏季炎熱的高溫條件下,S-97的懸停高度仍可達到一萬英尺,也就是大約3000多米的水平,這是大多數現役直升機做不到的。

關于S-97何時量產,陳光文表示,“X-2的研發是按照生產型設計的,因此發展到S-97也是如此,這就為該機一旦確定美國陸軍的訂單,就可以快速投入生產奠定基礎。如果一切順利,美軍有可能在2020年開始接受首批量產型S-97。”

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