中國缺直升機(jī),尤其是性能靠譜的直升機(jī)不僅僅是軍迷,甚至連部分普通人都知道這種情況。當(dāng)然,這種情況隨著2019年直-20通用直升機(jī)正式加入解放軍作戰(zhàn)行列而得到解決。那么,如果中國的直-20直升機(jī)不采用類似美國“黑鷹”直升機(jī)的常規(guī)性布局,而是使用類似俄羅斯共軸反漿設(shè)計(jì)布局,能否進(jìn)一步提升直-20直升機(jī)的性能呢?
常規(guī)布局的直-20通用直升機(jī)
之所以會(huì)有這樣的疑問,在于美軍最新的幾款下一代通用直升機(jī)招標(biāo)方案中,都可以看得見共軸反漿設(shè)計(jì)的影子,這不但證明了共軸反漿設(shè)計(jì)對(duì)于現(xiàn)代直升機(jī)來說仍然具備一定的優(yōu)勢(shì),也證明了共軸反槳設(shè)計(jì)很可能會(huì)成為下一代直升機(jī)性能進(jìn)一步提升的關(guān)鍵點(diǎn)。
西科斯基公司的產(chǎn)品
常規(guī)布局直升機(jī)在進(jìn)行飛行時(shí),主旋翼是向后帶一定的傾斜角度的,只有這樣主旋翼旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的一部分升力才能形成向后的推力,讓常規(guī)布局直升機(jī)向前飛行,而常規(guī)布局直升機(jī)的尾翼則主要起平衡作用,并不為直升機(jī)前進(jìn)提供動(dòng)力。
尾槳的主要作用是平衡機(jī)身
共軸反槳設(shè)計(jì),通俗點(diǎn)說仍然是兩臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)分別為兩副主旋翼提供動(dòng)力,只不過這兩臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)是通過差速器各自與主旋翼連接在一起,主旋翼上下布置而已。這樣布置下,共軸反槳布局相比于常規(guī)布局相當(dāng)于多了一個(gè)主旋翼翼面。根據(jù)俄羅斯拉莫夫設(shè)計(jì)局對(duì)卡-50直升機(jī)的測(cè)試,其升力效率比常規(guī)布局直升機(jī)高了12%左右。
卡-52的載彈量就非常可觀
升力效率提升的直接好處就是直升機(jī)載彈量的提升,比如卡-52武裝直升機(jī),就擁有非常可觀的載彈量。目前中國直升機(jī)在渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)領(lǐng)域還存在一些不足,采用共軸反槳設(shè)計(jì)可以在短時(shí)間內(nèi)緩解因發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力不足而導(dǎo)致直升機(jī)整體載重量不足的缺點(diǎn)。
主旋翼高度明顯
俄羅斯的共軸反槳設(shè)計(jì)最大的缺點(diǎn)是會(huì)導(dǎo)致直升機(jī)的整體高度過高,中國海軍為了能夠使用從俄羅斯進(jìn)口的卡-27/28反潛直升機(jī),不得不加高了戰(zhàn)艦的直升機(jī)機(jī)庫高度,增加了軍艦的投影面積。
但實(shí)際上,這個(gè)缺點(diǎn)并非不可避免。俄羅斯的卡系列直升機(jī)因?yàn)椴捎玫氖侨嵝枣溄樱由显缙谥鄙龣C(jī)槳葉材料問題,為了避免“打槳”的情況出現(xiàn),所以將兩個(gè)主旋翼之間的距離加大,最終導(dǎo)致了直升機(jī)的整體高度過高。
這張圖看著就很清楚了
解決辦法就是主旋翼軸采用剛性鏈接,并且采用強(qiáng)度更高的材料來制作槳葉,目前美國西科斯基公司的S-97驗(yàn)證機(jī)就是采用這種設(shè)計(jì)。這樣直升機(jī)在進(jìn)行高難度機(jī)動(dòng)時(shí),兩個(gè)主旋翼就沒那么容易打在一起,安全系數(shù)會(huì)更高。
西科斯基公司的S-97驗(yàn)證機(jī)
而且這種設(shè)計(jì)不用對(duì)直升機(jī)機(jī)身設(shè)計(jì)做出太大的調(diào)整,原來直升機(jī)尾翼位置還可以加裝推進(jìn)式螺旋槳,進(jìn)一步提升直升機(jī)的飛行速度。直-20現(xiàn)有的機(jī)身可以不用做出太大的調(diào)整,只需要對(duì)旋翼部分進(jìn)行重新測(cè)試驗(yàn)證即可。
實(shí)際上,國內(nèi)在這幾年也已經(jīng)開始重視這種技術(shù)了。在近些年的幾場(chǎng)展覽會(huì)上,國內(nèi)的相關(guān)直升機(jī)廠商也有拿出過相似的產(chǎn)品,打算研制出中國版的高速直升機(jī)。
國內(nèi)某廠商的設(shè)計(jì)方案
采用共軸反槳設(shè)計(jì),對(duì)現(xiàn)有的研制成果影響較小,而且可以在發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力有限的情況下盡可能的提升直升機(jī)的飛行速度和載重量。也許,共軸反槳設(shè)計(jì),確實(shí)是值得中國的直-20、武直-10等直升機(jī)借鑒和采用。


