:S-97塑造未来直升机新雏形

来源:科技日报作者:张 强责任编辑:岳修宇
2018-07-18 09:35

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飞行时速超480千米,悬停高度达10000英尺

S-97塑造未来直升机新雏形

S-97“突袭者”直升机

近日,由美国西科斯基研发并制造的第二架S-97“突袭者”技术验证原型机,成功完成了历时90分钟的测试飞行,这标志着S-97项目将进入全面飞行试验阶段。

“S-97是美国为满足陆军下一代轻型侦察/攻击直升机要求所研发的一种高速直升机。”军事科普作家陈光文表示,“如果一切顺利,美军有可能在2020年开始接受首批量产型S-97。”

复合动力成就世界最快速度

进入21世纪后,美国军方认为“阿帕奇”已经不能为美国提供未来战争所需要的压倒性优势。“突袭者”就是在这一背景下生产的,目标是在2025年之前,逐步替换“阿帕奇”直升机。

陈光文表示:“作为美军现役最先进的武装直升机,‘阿帕奇’系列的AH-64D‘长弓阿帕奇’多次在美军参加的武装冲突中被击落,已显示出其无法有效应对被恐怖组织和中小国家普遍装备的单兵防空导弹的疲态。所以,美军开始发展新一代隐身武装直升机——X-2高速技术验证机,并在此基础上发展出S-97‘突袭者’直升机。”

以往,由于受自身传统的气动布局限制,速度问题一直是制约新型直升机发展的瓶颈。目前世界各国所使用直升机,最高时速一般限制在250千米至350千米的范围内。

陈光文介绍,“‘突袭者’是世界上首款采用独特的‘共轴双旋翼+后机身推进式螺旋桨’复合动力布局的机型,在这一新颖的复合推进理念下,其最高时速超过现役所有直升机的最快飞行速度,超过每小时480千米。相当于美军现役UH-60‘黑鹰’运输直升机的2倍,AH-64‘阿帕奇’攻击直升机的1.5倍。”

“别小看这个速度优势,它可使S-97更快地抵达战场,也能使其在完成攻击任务后快速撤离战场,还可以更有效地通过机动摆脱敌方地面火力的打击,因此生存能力大幅提高。该机还可以搭载C-17运输机空运,而且一个架次可同时载运4架。”陈光文说。

极速隐身完美契合秘密侦察任务

“复合动力布局的双旋翼设计解决了飞行平衡问题,而推进式螺旋桨则解决了速度的问题。”陈光文说,“S-97突破了传统直升机的布局限制,采用了推进效率高的双旋翼,再加上后机身的推进式螺旋桨,从而形成了双动力组合,所以速度就得到大幅度提升。”

有资料显示,S-97采用的具有先进控制律的电传系统,实现了对该机的主旋翼、推进尾桨和发动机的综合一体化控制,从而使其在具有高速性能的前提下,保持了直升机悬停飞行、垂直起降和低速机动性能,并可以平稳地从悬停飞行状态进入高速向前平飞状态。当然,这还不是全部。

S-97“突袭者”直升机定位为轻型武装侦察直升机,其最大起飞重量5.17吨,执行侦察任务时重量为4.44吨,标准燃油状态下续航2.7小时,作战半径600千米,巡航速度370.4千米/时。

陈光文介绍,该机充分集成了现有各项技术,通过采用电传飞控系统、旋翼毂减阻、一体化辅助推进、主动振动控制和轻型刚性复合材料桨叶和结构,克服了以往验证机的各种缺点,充分发挥了这种构型的长处。而且,S-97在制造阶段采用了大量新型复合材料,在设计阶段就考虑了低噪音飞行和雷达隐身需求,从而大大提高了直升机隐身能力。因此,S-97不但结构非常独特,再加上流线型复合材料构成的一体化机身,使其具有更好的隐身性与静音性和悬停能力突出、近距空中支援能力强等优点。

“隐身性能加上高速巡航等独特优势,S-97未来将成为美军执行秘密渗透、侦察任务的首选机型,而高速度+隐身可能代表着未来新型直升机的发展方向。”陈光文说。

旋翼被击中仍可飞行10个钟头

很多人都知道,极端恶劣环境是直升机的杀手。那么,S-97“突袭者”直升机面对恶劣天气环境有啥“高招”呢?

“由于大量使用复合材料,因此S-97在恶劣环境条件下对腐蚀的敏感性也比金属材料低,可以提高直升机机身结构的可靠性和可维护性,还使所用零部件的总数由300个左右减少到45个,同时也简化了零件装配的协调环节。”陈光文说。根据电脑模拟结果显示,当用12.7毫米的子弹击穿S-97直升机翼片中段前缘大梁部位后的旋翼时,S-97仍可继续飞行10小时以上,足以返回基地。而且,即使在夏季炎热的高温条件下,S-97的悬停高度仍可达到一万英尺,也就是大约3000多米的水平,这是大多数现役直升机做不到的。

关于S-97何时量产,陈光文表示,“X-2的研发是按照生产型设计的,因此发展到S-97也是如此,这就为该机一旦确定美国陆军的订单,就可以快速投入生产奠定基础。如果一切顺利,美军有可能在2020年开始接受首批量产型S-97。”

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