千里察敵馳騁遠,彩虹-10亮相珠海航展,為什麼是傾轉旋翼?
前言:
老同學全程參與了彩虹-10的項目,近日亮相珠海航展,算是初露崢嶸。圈內老友都很激動,紛紛表示,美國魚鷹飛了這麼多年,咱們卻始終沒有一架同樣出色的傾轉旋翼機,如今終於來了,不亦樂乎。然而,當我和師弟妹們說起這個話題的時候,年輕人思路活躍,倒是反問我:為什麼是傾轉旋翼機呢?其他的四旋翼、直升機甚或是固定翼被拋棄的原因是什麼?
# 1. 傾轉旋翼的好處
傾轉旋翼機說實話不是新鮮的概念,這種構型早在1930年的時候就已經被提出且設計出來了。這種旋翼可傾轉的構型能夠讓飛行器同時具備直升機的垂直起降能力和螺旋槳飛機的高速前飛能力,因而甫一面世,即名動四方。
然而,空中變形不是一件容易的事情,傾轉旋翼機中最為著名的V-22魚鷹尚且事故頻發,更遑論其他未見報道的種種型號了。
因而,設計和研製傾轉旋翼無人飛行器都並非一件容易的事情,即便如此,各國都仍對其研發工作保持濃厚的興趣,我們可以將其與其他飛行器進行對比,由此可以窺見傾轉旋翼的不凡之處。
四軸飛行器——大疆的四軸飛行器已經可以算是我國新一代製造業在世界上的一張名片,可以說無論是大疆還是我國各大航空科研院所,都有足夠的能力打造出性能出色的四軸飛行器,那麼為什麼彩虹-10不是一架四軸飛行器呢?玩過大疆的朋友應該都知道,飛個20~30分鐘就得充個電,而且即便全力前飛,其速度也快不到哪去,這樣的性能用於航拍或許完全足夠,但是要是用于軍事偵察,顯然續航能力更為出色,前飛速度更快的傾轉旋翼更為合適。
直升機——直升機最出色的是其懸停能力,優秀的直升機簡直可以說是穩穩的空中堡壘,定點懸停精度極高,在這一點上,常規傾轉旋翼機確實略遜一籌,彩虹-10採取了一些改進措施,後文會講到。此外,和四軸一樣,直升機的前飛速度同樣感人,對於作戰半徑大的任務,就有點鞭長莫及的感覺,從這個程度來說,傾轉旋翼也是更好的選擇。
固定翼——固定翼飛機不存在垂直起降的能力,對起降場地的要求就決定了它會被淘汰出局,而前飛能力幾乎同樣出色的傾轉旋翼機就成了最佳的選擇。
# 2. 彩虹-10的特點
先說一句,彩虹-10對標的是美國貝爾直升機在研的V247傾轉旋翼無人機,多個技術特點與其非常相似,這次彩虹-10能在珠海航展展出,也就意味著其成熟度至少能與V247並駕齊驅!
發動機內置設計
有不少讀者朋友可能不知道,魚鷹旋翼轉速的改變是通過其直接與旋翼相連的兩個巨大發動機直接改變轉速的,而不是通過減速器「換擋」來實現轉速改變。也正是這兩個巨大發動機導致了魚鷹成為「事故多發」飛行器。
彩虹-10充分吸取這一經驗,兩側短艙不在分布發動機,而是通過內部發動機經由傳動軸和減速器直接驅動旋翼,保證了發動機的良好工作環境以及旋翼系統的簡潔,可以杜絕更多的安全隱患。
機翼外段與旋翼短艙固連,同步傾轉
這一點就和我之前講到的提升懸停效率直接相關,機翼外段與短艙固連就能確保機翼的弦向始終與旋翼的下洗流場保持基本平行的關係,一來在懸停的時候,旋翼的下洗流不至於衝擊到機翼上;而來在前飛的時候,旋翼的下洗流將平滑地流過槳葉外段,同樣也提升了前飛的性能。
# 3. 彩虹-10的應用場景
彩虹-10可以幹嘛呢?這個問題想必很多小夥伴都迫切想知道。
航母都有了,你說要彩虹-10幹嘛?最佳應用場景當然是艦載了!
當然不光是艦載,地面任務中,彩虹-10也能大顯身手。彩虹-10 的標準任務載荷為50公斤,可以攜帶小型四合一光電平台及各種感測裝置,另外還可攜帶小型SAR偵察雷達,成為地面行動小組的天空之眼。
後續的改進計劃中,彩虹-10將會造得更大,一旦這種無人機上艦,將對現有的海軍力量有著極大的提升,它所能做的任務包括:偵察識別目標、導彈通信中繼、校正對岸攻擊、多方評估、輔助檢捕等任務。大型的彩虹-10還將足以攜帶空對艦導彈、搜索雷達、聲吶浮標、反潛魚雷等一系列武裝打擊裝備,甚至足以代替目前的部分有人直升機。


※在美軍提出要求之前就已展開研製——CH-53E超級種馬直升機
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