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贝尔V-280从梦想到现实

2020-01-20格雷

环球飞行 2020年1期
关键词:旋翼机鱼鹰美国陆军

格雷

从2017年12月成功首飞到2019年12月宣布宣布V-280倾转旋翼机验证结果超出预期,整整两年的时间,这架专为美陆军“未来直升机”(FVL)项目打造新型旋翼机正在从梦想一步一步走进现实。

第三代倾转旋翼机的技术探索者

2013年,贝尔携V-280“勇士”方案参加美国陆军的未来垂直起降运输机(FVL)的竞争,并在当年年底展示了一个全尺寸模型。

未来垂直起降(FVL)项目是一项致力于发现、研究和改进能够为美国武装部队提供下一代垂直起降飞机的技术。其中,未来远程攻击飞机(FLRAA)是FVL下属的重点项目之一,FLRAA主要目的是开发一种能够取代陆军UH-60“黑鹰”直升机和海军陆战队H-1“贝尔”通用直升机的中型运输平台。

V-280“勇士”为美国贝尔直升机公司与洛-马公司联合研制的第三代倾转旋翼机,专为美陆军“未来直升机”(FVL)项目打造,最终被美国陆军“多任务技术验证机”(JMR-TD)项目选中。

专家介绍,倾转旋翼机指的是利用倾转机构对气动部件进行在旋翼和螺旋桨间的自由转换,进而实现悬停、低速飞行以及高速飞行的直升机。倾转式高速直升机同时具有直升机和螺旋桨固定翼飞机的特点,有着明显的跨界特征,目前知名代表就是美国V-22“鱼鹰”倾转旋翼机。

有专家指出,V-22虽然技术先进,但是其近 30 吨的最大起飞重量显得过大,同时由于采用折叠机翼技术导致造价过高,而且V-22 在使用過程中接连不断发生重大事故,所以美国陆军对其并不是很感兴趣,目前仅仅装备了美海军陆战队。但贝尔公司在研制V-22时积累了很多经验,于是顺理成章的将其应用到了V-280的设计中。

作为第三代(第1代为XV-15试验机,第2代为 V-22“鱼鹰”)倾转旋翼机的技术探索者,V-280上的许多技术尽管都是基于V-22倾转旋翼机,但是都进行了大幅的升级和改进,而且融合了“黑鹰”的机身,所以同时具备直升机起降方便和螺旋桨固定翼飞机速度快的优点。V-280的设计巡航速度为520公里/小时,也是就是280节,这也是该机之所以被命名为V-280的原因。

性能全面超越“鱼鹰”

2017年12月,贝尔直升机公司发布消息称,V-280“勇气”倾转旋翼机已成功完成首飞,标志着V-280发展计划取得了突破性的进展,也使得贝尔直升机为美军创造下一代垂直起降机更近了一步。

据当时的报道,V-280装备两台 T64-GE-419 大功率涡桨发动机,单台功率输出4750 马力,其倾转旋翼系统在 V-22“鱼鹰”的基础上进行了改进,旋翼系统和变速箱可整体在水平方向和垂直方向之间转动,但发动机短舱却是一直保持固定水平状态。这样的好处是可以避免发动机尾喷流向下时对机降作业的干扰和对机身两侧空间的影响,所以V-280可以采用传统的直升机侧开门,既方便士兵快速上下,还可以加装侧门武器用作火力掩护。

V-280采用了成熟的UH-60运输直升机机体,尾部则是能够减轻重量的外倾式“V”型尾翼,可搭载 4 名机组人员和 14 名乘员,或者外挂12000磅挂载。因为主要是陆军使用,没有上舰的要求,V-280对尺寸的约束要求降低很多,所以不用采取折叠机翼,大幅度降低了结构重量以及机械结构和液压系统的复杂性,在降低成本的同时,提高了可靠性和可维护性。

高速和远航程是V-280的最大卖点,其理论最大巡航速度约为每小时520千米,优于V-22(每小时446千米)。V-280最大作战航程可达1480千米,“鱼鹰”仅为722千米。

高航速意味着V-280在未来战场上的生存能力大增,可以缩短飞机在敌方防空火力中的暴露时间,甚至可以甩开敌方前来拦截的武装直升机。大航程则拓展了V-280执行任务的范围,使其在应用上更为灵活。

另外,V-280也具备类似F-35的飞行员头盔显示系统和具有信息融合能力的航电系统,驾驶舱中的飞行员和运载舱中的战斗员可以通过头盔瞄准具或特制眼镜进行 360 度观测。而在结构上大量采用复合材料,还使得V-280成本会缩减30%。

满足军队所有关键性能指标要求

2019年1月23日, V-280在贝尔公司位于德克萨斯州阿灵顿的飞行试验中心进行的飞行试验中达到280节(519千米/时)的前飞速度,达到了项目的里程碑节点。贝尔公司先进垂直起降系统销售及战略主管Carl Coffman表示,对于V-280来说,飞行速度是该项目的关键性能参数(KPP)。

Coffman还透露,公司的试飞员对V-280的操纵性表示满意。贝尔公司进一步表示,他们还验证了4500英尺/分(22.9米/秒)的爬升率以及在11500英尺(3505米)高度的持续飞行能力,还有飞行中的旋翼倾转。

2019年5月20日,贝尔公司宣布V-280“勇气”倾转旋翼机已经通过全部飞行测试,证明其具备美国陆军在联合多任务演示验证计划(JMR-TD)中提出的所有关键性能指标(KPP)。

贝尔直升机公司称,V-280在飞行测试中表现优异,在低速状态下,其俯仰、滚转和偏航机动统统满足美国陆军的“1级操纵品质要求”,这是美国陆军对于机动性的最高级别要求。

贝尔的V-280项目经理瑞恩·艾因格则称,贝尔此次达成KPP飞行测试指标里程碑证明了V-280倾转旋翼机确实能够在兼顾低速机动性能的同时,也能够具备高速飞行能力、大航程和高载荷的能力以应对美军的多任务需求。

JMR TD计划的合作典范

2019年12月18日,贝尔直升机公司公告,美国陆军的“联合多用途技术验证机”(JMR TD)計划已经结束,V-280取得了非常卓越的成果。

贝尔直升机公司称,在为期两年的飞行验证中,V-280飞机共飞行了150多个飞行小时,验证了许多新的功能,为美国陆军“未来远程突击飞机”(FLRAA)计划的需求确定提供了数据支撑。

2019年,V-280计划团队实现了超出预期的性能里程碑,包括:速度> 550km/h,在气温35℃的1800m高空实现脱离地面效应悬停(HOGE),满足陆军1级操纵品质要求的低速敏捷性,连续多天的多次起落飞行操作,与美国陆军飞行员一起试飞等。

为满足多域作战需求,V-280集成了洛丁公司的领航分布式孔径系统(PDAS)任务设备套件,并进行了针对性飞行测试,展示了快速索降选项。未来,测试还将包括额外的任务装备包集成、吊索载荷测试以及自主飞行演示。

贝尔公司表示,空前的飞行性能只是确保FLRAA计划成功的一部分。贝尔公司将继续分析和测试选项,以改进未来机队的经济性和寿命周期成本。项目团队已采取措施,通过最新的数字技术来优化机队寿命周期内的经济可承受性,以应对作战飞机固有的成本驱动因素。

贝尔公司认为,V-280的结果表明,JMR TD计划已成为政府与工业界合作的典范。JMR TD计划的成功为美国陆军提供了一个机会,可以利用过去六年中验证的技术获得符合陆军现代化战略的新能力。V-280证明了政府与企业之间的密切合作可以在快速且可持续的过程中提供转型能力。

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