一種飛行器能否同時具備空中懸停與高速飛行兩種性能？對于這樣一個幾十年沒有解決的問題，現(xiàn)在去進行探索求得一個目標(biāo)真的有意義嗎？對于美國國防部預(yù)先研究計劃局(DARPA)來說，答案當(dāng)然是肯定的。DARPA目前正在就研制新的垂直起降飛行器(VTOL)進行招標(biāo)，新的飛行器將兼具直升機的低速靈活性和固定翼飛機的高速性能。
關(guān)于上述招標(biāo)，DARPA的目標(biāo)是用52個月的時間制造一款新的VTOL型X飛機，資金投入為1.3億美元。DARPA希望競標(biāo)者能提供一些全新的設(shè)計概念，而不是對已有設(shè)計概念的簡單重復(fù)和修改。
DARPA的高要求
不久前，曾擔(dān)任西科斯基公司X2技術(shù)驗證機項目主管的阿什什·巴蓋跳槽到DARPA擔(dān)任新的X飛機項目負(fù)責(zé)人，從中也許能看出DARPA的一些思路。共軸雙旋翼布局的X2技術(shù)驗證機西科斯基公司是20世紀(jì)70年代研制的XH-59“先進槳葉概念”驗證機的改進型，后者因為飛行員負(fù)荷過大、油耗高、槳葉震顫等原因而被半道廢棄，而上述問題現(xiàn)在已經(jīng)不成為問題。
據(jù)巴蓋介紹，DARPA對于新的X飛機的要求非常簡單，即新穎的氣動布局、能夠支撐新氣動布局的機載系統(tǒng)、良好的操縱性能和效率。DARPA要求新的X飛機設(shè)計一定要簡潔，而不是為了滿足技術(shù)上的要求而將各種功能進行“堆砌”使飛機變得無比復(fù)雜。具體而言，新的X飛機的飛行速度不低于540千米/時，懸停效率控制在25%，懸停時的升阻比不低于10，有效載荷不得低于起飛重量的40%，即對于驗證機而言要達到4.5～5.3噸。傳統(tǒng)布局的直升機速度一般在280～320千米/時，西科斯基公司的X2采用剛性旋翼和推進式螺旋槳復(fù)合布局，速度可以達到460千米/時，而貝爾公司之前研制的XV-15傾轉(zhuǎn)旋翼機的最大速度可以達到540千米/時(后來的V-22速度有所降低)。但是，如何將速度提升與懸停效率和直升機低速性能結(jié)合起來，卻一直進展緩慢。
曾經(jīng)的努力
在新的X飛機招標(biāo)中，DARPA還希望引進非本土企業(yè)參與競爭。在這之前，DARPA已經(jīng)對阿古斯塔·韋斯特蘭公司的幾個設(shè)計方案進行過研究，包括名為“Project Zero”的電動傾轉(zhuǎn)旋翼機計劃，該項目的很多技術(shù)創(chuàng)新和指標(biāo)都比較符合DARPA的要求。
西科斯基公司早年的X-wing驗證機項目的目標(biāo)是使飛行速度突破740千米/時(約合400節(jié))，該驗證機采用了“停轉(zhuǎn)旋翼”結(jié)構(gòu)，主旋翼能使飛機像直升機一樣垂直起飛，一旦達到足夠大前飛速度之后旋翼就停止轉(zhuǎn)動，像一副X型的固定翼。剛性設(shè)計的主旋翼采用了環(huán)流控制系統(tǒng)，依靠從旋翼槳葉后緣吹出的壓縮空氣對槳葉進行控制。但是，X-wing驗證機還沒有達到目標(biāo)速度就于1988年被取消了。
波音公司曾經(jīng)研制的X-50A鴨式旋翼驗證機的目標(biāo)是速度達到700千米/時，該驗證機采用波音獨創(chuàng)的反作用驅(qū)動旋翼系統(tǒng)，這套旋翼系統(tǒng)可以在旋翼和固定翼模式間轉(zhuǎn)換。2006年，X-50A在一次實驗中墜毀，整個項目被迫結(jié)束。2009年，DARPA資助波音開始了先進停止傾斜翼驗證機項目，該驗證機采用了可停止/折疊傾斜翼，設(shè)計最高速度為580千米/時。2011年，設(shè)計模型進行了風(fēng)洞測試，但是原型機一直沒有制造出來。
相關(guān)新聞
更多>>
