美军研发新型无人旋翼机 垂直起降高速飞行

发布者:金炜发布时间:2016-04-12浏览次数 :12

采用鸭翼布局的倾转机翼设计、偏转翼和偏转鸭翼的推进方式,美国研发的新型垂直起降试验飞机能够完成高效盘旋和高速飞行——

无人旋翼机引发战场风暴

34日,美国国防预先研究计划局(DARPA)宣布,极光飞行科学公司的 “雷击无人飞行器赢得垂直起降试验飞机VTOL X-Plane)的项目竞标,授予其价值8940万美元的第二、三阶段研究合同。在第二、三阶段启动后,将继续开展原型机的研制和试验工作,计划2020年进入现役。可以预测,如果VTOL X-Plane研发成功并服役,将大幅度提高美军战场快速突击、运输和后勤保障能力。

出于DARPA对项目技术指标的苛刻要求,“VTOL X-Plane”具有飞行速度快、载重量高、气动性能好等优势,该飞行器的飞行速度556-741千米/小时,最大起飞重量4500-5400千克,经技术扩展后可适应1800-10800千克的不同级别吨位平台。相比之下,美军之前研发的联合多任务旋翼机对飞行速度提出的指标仅为315-556 千米/小时,服役多年的V-22“鱼鹰倾转旋翼机的最大前飞速度也只是582千米/小时。另外,“VTOL X-Plane”要求悬停效率不低于75%,巡航状态升阻比不低于10,这些参数要求意味着该机很难仅靠旋翼系统提供升力,必须通过创新设计,运用气动性能更好的翼型,同时优化桨尖形状和桨叶设计。

美军为保持在高速旋翼机领域的技术优势,早在2013年就开展了VTOL X-Plane项目。该项目总预算达到1.3亿美元,计划分三个阶段完成。第一阶段的研究合同中,波音公司等另外三家公司相继设计出无人高速旋翼机。在竞标中脱颖而出的雷击飞行器,是在人马座猎户座无人机项目基础上研发而来,结构独特,气动性能突出,机身包含24个涵道式风扇,在2个鸭翼上各安装3个,另外18个风扇则对称分布在2个主机翼上。由于采用鸭翼布局的倾转机翼设计、偏转翼和偏转鸭翼的推进方式,雷击飞行器性能出众,达到了DARPA提出的技术指标,可进行高效盘旋和高速飞行。

在美军装备体系中,能够垂直起降的旋翼直升机在军事行动中发挥重要作用。目前,美军现役的垂直起降飞行器因飞行速度等原因,已不能适应信息化条件下的联合一体化作战需求,这致使美军加速新型垂直起降飞机的研发步伐。DARPA明确要求,“VTOL X-Plane”既要具有常规直升机垂直起降能力和悬停性能,又要达到公务机的有效载重水平和飞行速度。

美军在武器装备创新领域一直引领时代潮流,此次由DARPA主导新一代高速旋翼机的预研工作,标志着美军已经将高速旋翼机上升为战略性武器装备。在项目第一阶段同时开展多种技术方案验证,更为下一代高速旋翼飞行器的研发进行了概念探索和技术储备。

(作者单位:国防科技大学)