那些屌炸天的科幻版「雌鹿」直升機設想，其實不科學

作者：虹攝庫爾斯克

米-24武裝直升機是蘇聯米里設計局研製的第一代專用武裝直升機，北約代號"雌鹿"(Hind)，屬於中型多用途武裝直升機，主要用於為己方坦克部隊開闢前進通道，清除防空火力和各種障礙，擔負為米-8和米-17運輸直升機機群護航等任務。米-24於60年代末開始研製，1971年定型，1972年底試飛併入批生產，1973年裝備部隊，曾出口到超過30個國家和地區。

"雌鹿"直升機以其強大的攻擊火力、猙獰的外觀，成為很多電視、電影、動漫、遊戲作品中的常見角色。除了直接使用真實的「雌鹿」直升機外，還有很多大做文章的設計，使其變得更加彪悍、更加科幻、更加邪惡！其中最常見的一項改進就是將「雌鹿」直升機的三葉常規尾槳換成更加具有科幻色彩的涵道螺旋槳。

比如上面這個CG設計，將主螺旋槳換成了共軸反旋螺旋槳，尾部採用了涵道螺旋槳，看上去非常科幻。但其實使用卡莫夫直升機標誌性的共軸反旋螺旋槳後，已經可以保持機體平衡，是不需要尾槳的。而在這個方面，下面這部科幻電影中的共軸反旋螺旋槳版「雌鹿」做的就專業得多了，採用了共軸反旋螺旋槳和無尾槳的布局。

除了電影和CG設計，在遊戲中還經常會出現變體的「雌鹿」。最著名的就是遊戲是「紅警3」，這裡面有一種蘇聯直升機「雙刃直升機」，採用的就是「雌鹿」的外觀設計。

不過該機不但加裝了涵道尾槳，還採用了美國卡曼公司標誌性的交叉式雙旋翼，著重強調了這種機型的強大的武器搭載能力。其實，正如下面的真實交叉雙旋翼螺旋槳直升機，和共軸反旋螺旋槳直升機一樣，都是不需要尾槳的，那個涵道尾槳實屬多餘。

另外一款遊戲叫做「超級雌鹿」，這其中的涵道螺旋槳終於裝對了地方。這架直升機上能打飛機，下能攻戰艦，連航空母艦都不在話下，實在是遊戲中的超級英雄。特別是尾部如美國「卡曼奇」直升機那樣的涵道尾槳，使其科幻色彩更濃。

其實，無論是怎樣的旋翼設計，其關鍵點是提高直升機的速度。受到傳統旋翼系統基本原理的限制，從1960年代開始，傳統直升機的最大前飛速度就一直難以逾越340千米/小時這個極限。由於現代直升機普遍採用前後兩個旋翼的構造，分別具有產生升力和控制飛行兩個功能，而這一模式的缺點有三個方面：一是主旋翼在產生升力的同時還要產生向前飛的推力，因此主旋翼一般是往前傾斜而不是水平安置的，也造成了能量的分散。二是旋翼的直徑和轉速受到限制，由於旋翼直徑的關係使不很高的轉速也能使翼尖達到甚至超過音速，槳葉的「揮舞」使旋翼轉速提高受到很大限制，主旋翼產生的強大下洗氣流在直升機周圍形成強大的氣幕並增加前飛阻力。三是控制方向的尾部旋翼消耗掉了部分能量，但不產生升力。

上世紀60年代「雌鹿」武裝直升機研製過程中，蘇聯就已經採取了諸多增速技術。比如將主旋翼直徑縮短使其轉速加快，在不減小升力情況下減小迎風阻力，提高速度；採用5槳旋翼，槳葉數越多，在同樣旋翼直徑和轉速下的升力就越大，或者同樣升力下轉速可以較低，有利於降低振動和噪音；較長的短翼採納了米-6 直升機經驗結果，在前飛時可以為主旋翼卸載 19-25%，將主旋翼「解放」出來產生更多的推力。諸多因素作用下，米-24直升機最大平飛速度達到330千米/小時。

在舊型直升機上試驗新機型的旋翼系統是蘇聯航空業的傳統。1975年，一架無編號的米-24A直升機（可能是V-24原型機或預生產型）安裝了較大直徑的8葉涵道試驗性尾槳，以驗證涵道尾槳在武裝直升機上的應用。

涵道尾槳在垂尾中製成筒形涵道，在涵道內裝尾槳葉和尾槳轂，利用涵道產生附加氣動力。經過試驗發現，這種尾槳的尾槳葉和尾槳轂不移出而直接裝在垂直安定面中，使直升機有害迎風面阻力減小了，當直升機在超低空機動飛行時可防止尾槳的槳葉碰著地面物體，還可防止地面在直升機旁工作的人員受傷，優點是不少。但是，與普通的尾槳相比，這種尾槳所需的功率大得多，只適用於相對較輕型的直升機上。

採用涵道尾槳的「小羚羊」直升機最大起飛重量在2噸左右，「卡曼奇」武裝直升機的最大起飛重量在7.7噸左右。而「雌鹿」的最大起飛重量達到了11.5噸。米里設計局的改裝試驗表明，在「雌鹿」這個重量級別的直升機上安裝涵道尾槳是不適合的，所以在下一代的米-28「浩劫」武裝直升機上也沒有採用涵道尾槳，而是採用了在另一架米-24上試驗成功的286型X型尾槳。

科幻的設想，最終需要實實在在地設計和試驗來印證！

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