美军部分披露未来直升机：或用共轴双旋翼

AVX第三代“联合多用途”直升机效果图

　　5月6日，美国“航空周刊”网站刊登文章《AVX研发共轴式直升机项目(AVX Presses Case For Coaxial-Rotor JMR Demonstrator共轴式直升机)，介绍了AVX直升机公司、贝尔直升机公司、波音公司和西科斯基公司为美军陆军“联合多用途”(JMR)直升机和未来垂直起飞(FVL)项目研发新一代旋转翼直升机的有关情况，以及AVX第三代“联合多用途”直升机的部分技术参数。现将文章主要内容编译如下：

　　AVX直升机公司直面贝尔直升机公司、波音公司和西科斯基公司的竞争，开创了小公司成功设计新一代旋转翼原型机的时代。

　　沃思堡公司参与了美军陆军的“联合多用途”(JMR)直升机项目，选择AVX飞机公司负责研发2种高速旋转翼飞机，原型机计划在2017年首飞。项目资金非常充裕，“联合多用途”直升机项目作为“未来垂直起飞”(FVL)中型直升机项目的前身，将在2030年代中期换代西科斯基公司的UH-60“黑鹰”通用直升机和波音公司的AH-64 “阿帕奇”攻击直升机。

　　西科斯基公司和波音公司合作研发“联合多用途”直升机和“未来垂直起飞”(FVL)中型直升机项目，在西科斯基X2高速共轴直升机基础上研发复合式直升机(compound-helicopter)。贝尔公司的候选方案是倾转旋翼机，EADS北美公司在欧洲直升机公司X-3复合型直升机基础上提交了投标方案。

　　AVX直升机设计整合了共轴直升机、内外函喷气发动机和小翼等多项直升机领域的最新技术，

　　皮亚斯基飞机公司也在X-49A “快速鹰”( SpeedHawk)基础上，推出了一种有翼复合直升机，该样机将采用矢量推力导管推进器。

　　AVX直升机公司由贝尔公司的员工跳槽后成立，他们借鉴并改进了贝尔OH-58D“奇奥瓦勇士”武装侦察直升机的设计理念，最先推出了共轴螺旋桨/导管风扇概念，成功击败贝尔、波音和西科斯基等竞争对手，最终赢得了美国陆军的“联合多用途”直升机和“未来垂直起飞”(FVL)概念研发合同。

　　AVX 公司总裁兼首席工程师特洛伊-加菲(Troy Gaffey)曾任贝尔公司的总工程师，他表示共轴旋转翼飞机具有较高的盘旋能力，通过尾翼降低了功率损耗，内外函喷气发动机提供强劲的推力，将螺旋桨解放出来只提供升力，同样极大地减小了功率损耗。其中，2/3动力传递到导管风扇，1/3动力传递到螺旋桨，能够满足美国陆军230节的时速要求。

　　由于不用倾转旋翼提供推力，剪切力和震动都减小了50%，同时由于降低了飞机爬升所需动力，发动机输出功率更多地分配到保持水平速度，飞机结构设计的核心是空气动力效率，导管风扇本身比开放式推进器更轻更小，因此可以获得更快的巡航速度。

　　在最大时速状态下，卡莫夫式共轴反转螺旋桨只提供60%的爬升力，另外40%的动力来自前小翼、尾部输气管和尾翼。在230节时速状态下，螺旋桨和机身各分担50%的爬升力。机体桨毂中心和桅杆整流罩降低螺旋桨使拖拽力下降1/3。

　　螺旋桨直径56英尺，提供强大的升举能力，保障直升机挂载更多的外部载荷。飞机重27000磅，机组人员4名，可运载12名士兵，运载能力与“支奴干”直升机相似。相比之下，UH-60M重22000磅，有效载荷13000磅。黑鹰直升机重9000磅。时速230节、载荷4300磅时，需要3100轴马力引擎，但是如果要满足时速至少230节的设计目标，必须达到4600轴马力，虽然在盘旋状态下需要额外的动力，但是“黑鹰”的主要任务是运载重负载。

　　所有复合式直升机都面临同样的问题，要想达到230节的时速，使用大引擎造价和燃油成本较高，还要面对巨大的升力冗余，不带风扇直升机的时速在170节左右。

　　由于贝尔公司已经成功研发了V-22鱼鹰式倾转旋翼机和原型机XV-15，AVX公司不会再研发类似的倾转旋翼机，下一步将对同轴螺旋桨/导管风扇概念样机进行试验，随后有可能进行量产。