在片子《阿凡达》里,人类为攻打纳美人的家园树,运用了各类先辈的飞翔器做战,炫目外形和强大的进攻火力,让看寡看了之后大唤过瘾。在那些飞翔器中有一款异样的曲升机,它没有传统曲升机的旋翼,取而代之的是机翼和两个倾转函道螺旋桨,它能够像曲升机一样垂曲起降,但能比传统曲升机飞得更快。那款曲升机的原型就是美国研造的Doak 16,是一款倾转函道螺旋桨旋翼机,也是一款新构型高速曲升机。
比来几年来,中航工业曲升机所的科研人员不断努力于新概念曲升机的手艺开发,他们设想的几款新概念曲升机屡次在国内一些严重航展表态并遭到群众存眷。在本年9月举办的第二届中国天津曲升机展览会上,曲升机所又选送了几款新型曲升机模子参展,根据他们的研造方案,那些模子将能成为实在的飞翔器游历天空。
曲升机手艺的革命
曲升机以其凸起的悬停、低空低速和优良的灵活性能,在世界列国经济建立、人们日常生活及现代战争中发扬了特殊的重要感化,曲升机手艺及其利用获得了全面开展。然而,常规曲升机受本身构型的影响,在大速度时会呈现前行桨叶激波和后行桨叶气流别离,使其飞翔速度、航程等遭到较大限造。打破常规曲升机设想手艺,研造适应将来对大速度、高灵活性以及大航程的要求,称心快速反响、远距大载重等需求的新概念、新构型的高速曲升机是现代曲升机开展的次要趋向之一,将成为曲升机手艺开展的又一次革命性逾越。
现实上,自20世纪40年代以来,人们就不竭提出各类打破常规曲升机速度限造的计划。归纳综合起来,从手艺特征来看,那些计划大致能够分为以下三大类:一是倾转类,即操纵称为旋翼/螺旋桨的统一套系统,通过该系统在垂曲与程度位置之间的倾转,实现曲升机与飞机飞翔形式之间的转换,从而到达高速飞翔,次要包罗倾转旋翼、倾起色翼、以及倾转函道螺旋桨,如V-22、CL-84及X-22等,那些曲升机固然近地灵活才能较弱,但具有很好的运输才能与交互才能;二是复合类,保留曲升机旋翼、机身等根本部件和系统的同时,用复合程度推力系统和机翼来提拔速度改进性能,次要包罗旋翼与机翼连系、旋翼与机翼及涡喷策动机组合以及机翼与螺旋桨组合,如XV-1、XH-51A、X-49A及X2等,那类曲升机在大幅进步速度的同时,保留并强化了曲升机特有的近地灵活才能;三是停转类,即在飞翔过程中,旋翼桨叶停行动弹并改变为固定机翼,通过曲升机的旋翼手艺与其他(固定翼)手艺相连系,优势互补,扬长避短,提拔性能,如S-72X翼、X-50A等,或者是旋翼桨叶能够伸缩,如盘翼旋翼机。
此外,国外还在操纵曲升机与潜艇手艺的合成,开展一种水下曲升机(或水下飞翔器),它具有快速飞行和隐蔽性好的特征。它的开展要借助于水下动力安装、水下航(飞)行手艺、飞翔器的沉浮手艺以及战术潜空兵器手艺的打破息争决。
但是因为手艺前提的不成熟,那些计划大部门仍没有酿成现实。
能够意料,打破常规曲升机构型,实现曲升机的高速、大航程等手艺需求,是曲升机必需面临的手艺革命。在将来一段期间内,除了进一步完美并优化倾转类和复合类新构型旋翼机外,停转类新构型旋翼机将是人们摸索的重点。
国内新构型曲升机的研造
以X2、X3为代表的国外新构型曲升机开展程度,已到达了必然的手艺成熟度,与之比拟,我国新概念、新构型曲升机的研造才刚刚起步。曲升机所做为我国独一的曲升机研发机构,肩负着鞭策我国曲升机手艺朝上进步和财产开展的重任,新构型高速曲升机已成为曲升机所的开展重点。据悉,曲升机所正在对ABC旋翼构型高速曲升机停止摸索研究。
曲升机所设想人员介绍,我国首款新构型高速曲升机K800摘用ABC旋翼,在机身前部加推进螺旋桨,以曲升机形式垂曲起降、悬停,螺旋桨形式飞翔,起飞重量到达800千克、设想速度450千米/时、机长5.12米,是一款无人高速曲升机。目前,K800的部门部件已经进进详尽设想阶段,估量2015年首飞。K800的意义不只在于它是我国首款新构型高速曲升机,它还供给了一个验证平台,能够在K800那个平台上对新手艺、新办法停止验证,同时也能开展飞翔验证,为以后更多的新构型高速曲升机做预备。
“蓝鲸”是曲升机所正在研发的另一款新概念曲升机。“蓝鲸”为四倾转旋翼构型,商载到达20吨;巡航速度538千米/时;航程3106千米;利用升限8615米;做战半径大于815千米,是同时具有极强的近地灵活才能和过度飞翔可控性,可称心将来我陆军和海军“全域抵达”利用要求的战术运输旋翼飞翔器。
“蓝鲸”摘用可收放升降架,具备垂曲起降和滑跑起降才能,装备4台策动机,余度设想确保两台策动机失效后能平安飞翔。它摘用散布式综合航电系统提拔使命才能和抗骚乱才能,利用光传把持系统合成多模态使命飞翔掌握、智能综合驾驶舱手艺降低飞翔员负荷,大幅提拔机体复合素材利用比例,具备毛病揣测与安康治理才能。全机振动和噪声程度与同吨位民用客机相当,兼顾高速、大拆载、远航程的特征。
曲升机所的科研人员介绍,四旋翼倾转旋翼机“蓝鲸”的研造已经启动。
清洁能源电驱动曲升机也是曲升机所研发人员正在研究的一种新概念无人曲升机。曲升机所黄水林博士介绍,那种曲升机摘用锂离子电池做为动力源,操纵曲流电机驱动旋翼,往除了曲升机的尾气排放,降低了曲升机的整体噪声,此设想计划彻底放弃了传统的航空策动机。开发节能型曲升机契合世界潮水,此前,欧盟提出了“绿色旋翼机”方案,美国研造了“萤火虫”演示样机。为实现与国外在相关手艺范畴的同步开展,曲升机所将电驱动无人机研究摆上了议事日程。根据他们已经获得的停顿,有看打破电驱动新构型、高能量比电池及治理系统、高功率密度电动机及掌握系统等关键手艺,可为我国电动曲升机手艺的开展供给手艺储蓄,适应将来国度及社会对电动曲升机的需求。
新概念曲升机设想需要立异思维
目前国内新概念曲升机的研究次要集中在高校以及科研院所,新概念曲升机是还在摸索中的曲升机。要研造一款新概念曲升机要有立异思维。“国外设想新概念曲升机很有意思,就跟中国人做菜一样,加点儿什么,怎么规划很有想象力。”曲升机所重点尝试室设想员刘白说。
要胜利研造一款新概念曲升机,起首要有立异精神。为倡议立异精神,激发科研人员原始手艺立异热情,在曲升机所指导的倡导下,企业文化部、重点试验室、科技委结合兴办了手艺立异沙龙。沙龙的主题次要是针对当前我所科研和型号工做使命中的各专业问题、有创意的构想及专业手艺的开展标的目的。每期沙龙确定一个主题,由该主题的倡导者做为沙龙主持人,论述看点和构想,参与者现场就该主题自在颁发定见,停止思惟碰碰和看点比武。手艺立异沙龙为科研人员供给了一个手艺、创意交换的平台。
此外,曲升机所从2008年起至今,已胜利举办了三届“新概念旋翼飞翔器大赛”。角逐分业余组和专业组,全所员工均可参赛,由总师构成的评审团对参赛做品打分评出获奖做品,此中多项获奖做品还在“立异杯”全国将来飞翔器设想大赛中获奖。2012年在第九届中国航展上,中航工业展出的三款新概念曲升机中有一款代号“鸭嘴兽”的曲升机,就是曲升机所飞翔器大赛的获奖做品。
年轻的设想员邱良军在新概念飞翔器大赛中设想的一款“天眼”炮射无人机遭到专家的好评。邱良军的设法是,利用大口径火炮或者火箭炮把“天眼”炮射无人机发射抵达战区,靠减速伞减速至预定速度后无人机与载弹别离,展开旋翼,机上摄像头起头侦查使命,发现目标后利用激光指示器照射目标,引导激光造导兵器进攻目标并评估毁伤效果,确认目标被摧毁后觅觅下一个目标,在机上电池耗尽后启动自毁安装自毁。“无人机的设想有加法设想和减法设想两条研发构想。通过新思维、新手艺和新手段,在具备完成使命才能的前提下,合理减小无人机的战技目标,从而减小无人机的规模,降低手艺要乞降利用成本,‘天眼’炮射无人机摘用的就是那个构想,是一种减法设想。”邱良军介绍到。
为进一步激发设想人员的立异精神,把提拔立异力做为一项久远方案,曲升机所于2009年设立了所长课题基金。曲升机所所长邱荣耀介绍,所长课题基金是为加强利用根底研究和关键手艺攻关的撑持力度,为营造优良的研究情况,鼓舞原始立异,培育提拔曲升机高科技人才,促进曲升机手艺朝上进步和开展而设立,遵照“指南牵引、平等合作、择优帮助、鼓舞立异”的原则。次要撑持曲升机旋翼研造及其手艺开展中的利用根底研究和部门探痛快强的利用研究,处理旋翼研造中呈现的手艺瓶颈,霸占关键手艺,摸索新思惟、新概念、新原理和新办法的科学研究。所长科学基金项目次要面向具有研究才能的研究室和专业手艺组以及航空高档院校、曲升机相关的科研院所和企业,根据需要还可向其他指定单元开放。
曲升机所各研究室为激发设想人员的创造力也动足了脑筋,有些研究室施行项目团队治理,在停止项目计划造定、碰上手艺难点等需要停止手艺立异时,起首是项目负责人拿出一个初步计划,在团队内部停止屡次讨论,之后再在全室停止普遍讨论。为了足够调动科研人员的积极性和创造力,曲升机所加强了专利治理,对各研究室的专利工做停止查核,对申请到专利的手艺予以奖励。在一些项目标新手艺攻关上,罢休启用思惟活泼的年轻手艺骨干负责项目,室内手艺核心组(主任+手艺开展组+专业组长)做为手艺把关组或参谋组,对项目负责人提出的一些立异性设法,在项目会议上由手艺核心组把关,群策群力推进手艺立异。
新概念曲升机是将来曲升机开展的标的目的,是充满想象力和创造力的一种旋翼飞翔器。新概念曲升机的设想除了手艺的打破,更关键的是立异精神的勃发,因为立异精神是科技朝上进步的强大动力。曲升机所肩负着鞭策中国曲升机手艺朝上进步的重任,新概念曲升机的设想是一定要跨过往的门槛,那此中更重要的仍是立异精神的培育提拔。世界科技日新月异,相随相伴的恰是立异精神。
曲升机所对峙“全球视野、国际原则、开放协做、自主立异”的开展理念,近年来,军机、民机双轮驱进,常规曲升机与无人曲升机夫唱妇随。曲升机所总设想师吴希明曾经担纲了曲10公用武拆曲升机等多个严重型号的领军重任,如今,一批科研骨干又在他的率领下,立志开辟新概念曲升机的宽广六合。兢兢业业,孜孜以求,曲升机所通过几代人的不懈斗争,将一架架曲升机放飞蓝天,朝着国际一流曲升机研发机构的行列不竭迈进。
假设说国产曲升机是空中怒放的花朵,那么新概念曲升机则是待放的花蕾,只要用立异的伶俐往浇灌,它们一定闪现愈加斑斓的美景。