中置推進(jìn)槳+尾槳，右轉(zhuǎn)直接打死？空客共平臺(tái)通用/高速直升機(jī)概念

近日，空中客車直升機(jī)公司表示，空客向北約提出了北約下一代旋翼機(jī)能力（NGRC）概念的研究計(jì)劃。該提案和RTX企業(yè)柯林斯航天公司、雷神公司以及MBDA導(dǎo)彈公司共同制定。方案下包括同平臺(tái)的高性能常規(guī)直升機(jī)方案和新型高速復(fù)合直升機(jī)方案。

但是這兩個(gè)方案怎么說呢？真是看著就不怎么先進(jìn)，并且腦子有點(diǎn)不靈光的樣子……常規(guī)布局的高性能常規(guī)直升機(jī)你要那么大的H型尾翼干啥？這不是純屬給上艦增加難度嗎？高速直升機(jī)方案則是推進(jìn)槳設(shè)置在尾梁中部，高速氣流剛活動(dòng)沒兩米就讓尾槳吹歪了……時(shí)時(shí)刻刻右轉(zhuǎn)打死是吧？常規(guī)直升機(jī)直升機(jī)長這樣不說啥，但高速直升機(jī)長這樣不對吧？

空客公司表示，NGRC提案著重考慮到了模塊化與簡潔性，希望設(shè)計(jì)一款易于制造、維護(hù)與升級(jí)的平臺(tái)，并擁有長期的經(jīng)濟(jì)性的新一代直升機(jī)。且該框架下的兩個(gè)方案將高度共通，并在維護(hù)、訓(xùn)練、武器以及各種子系統(tǒng)方面存在共同點(diǎn)。

CG圖右下角的高性能常規(guī)直升機(jī)方案，為一款常規(guī)直升機(jī)，基本特征為流線型機(jī)身+多面的玻璃式座艙+五葉槳的主旋翼+單大垂尾 + 帶端板的橫向平尾+位于右側(cè)的尾旋翼，機(jī)身中部設(shè)置有折線。機(jī)頭下方設(shè)置有機(jī)炮，機(jī)頭右側(cè)設(shè)置有空中加油注油口，兩側(cè)短翼下方具備掛載反坦克導(dǎo)彈、火箭彈以及副油箱的能力，設(shè)置有用來強(qiáng)化態(tài)勢感知能力的光電轉(zhuǎn)塔，沒有雷達(dá)或者只有小功率的雷達(dá)。右側(cè)艙門頂端設(shè)置有用來人員機(jī)降時(shí)掛安全繩的掛鉤。

整體而言，這款新一代直升機(jī)的設(shè)計(jì)非常的中規(guī)中矩。就是一款中規(guī)中矩的11噸級(jí)通用直升機(jī)，體量和H225M獰貓中型多用途軍用直升機(jī)相似，無非就是NH-90化了點(diǎn)而已，如此設(shè)計(jì)能夠帶來微不可查的RCS降低，屬于錦上添花吧。

大垂尾+尾槳+帶端板的平尾也算是常規(guī)操作，海豚、直-9這兩款直升機(jī)不就這樣么。整體而言NGRC框架下的常規(guī)直升機(jī)，屬于現(xiàn)有設(shè)計(jì)要素的組合，為典型的低風(fēng)險(xiǎn)方案。沒啥明顯缺點(diǎn)，但也沒啥明顯優(yōu)點(diǎn)。

但同平臺(tái)的高速復(fù)合直升機(jī)方案就有些抽象了。高速復(fù)合直升機(jī)方案與高性能常規(guī)直升機(jī)方案機(jī)身設(shè)計(jì)完全相同。只不過將用來掛載荷的小翼從機(jī)身下側(cè)面挪至發(fā)動(dòng)機(jī)艙側(cè)面，其尺寸大幅增加。

更大的短翼意味著更大的機(jī)翼升力，更好的滑跑起飛能力，更好的高速飛行經(jīng)濟(jì)性，在通過滑跑起飛時(shí)能夠增加最大起飛重量，應(yīng)該還設(shè)置了機(jī)翼油箱以增加內(nèi)油，作戰(zhàn)半徑應(yīng)該會(huì)比常規(guī)版強(qiáng)一點(diǎn)。并且更寬大的機(jī)翼也意味著更多的掛點(diǎn)能夠掛更多的載荷。

但更大的機(jī)翼，也意味著更大的死重。并且短翼的存在還會(huì)增大迎風(fēng)面積，懸停時(shí)的阻力會(huì)增加，死重與迎風(fēng)面積的增加會(huì)直接導(dǎo)致增加懸停時(shí)耗油，并導(dǎo)致懸停時(shí)間變短，高溫、高原環(huán)境下，懸停更吃力。

短翼還會(huì)破壞旋翼氣流的完整性，進(jìn)而影響升力效率，影響穩(wěn)定性。意味著更大的RCS，更大的滾轉(zhuǎn)阻力，如果短翼位置比較低，還會(huì)影響艙門布置，影響機(jī)降、索降作業(yè)與艙門機(jī)槍布置，不過這位是上單翼所以還行。

通過機(jī)翼設(shè)計(jì)，能夠看出，這款直升機(jī)的高速版更看重高速掠襲能力，其使用方式會(huì)比較接近于螺旋槳攻擊機(jī)，而非普通的直升機(jī)，并不看重一樹之高的懸停能力，以及低速范圍下的劇烈機(jī)動(dòng)能力。對于高速直升機(jī)而言，如此的設(shè)計(jì)也算得可以接受的選擇。

你怎么能在這？

但NGRC高速直升機(jī)方案的推進(jìn)槳設(shè)計(jì)，真的是一言難盡。該高速直升機(jī)的推進(jìn)槳是位于尾梁中段的共軸對轉(zhuǎn)螺旋槳，推進(jìn)槳并沒有位于直升機(jī)的末尾，推進(jìn)槳之后是單大垂尾加帶端板的平尾+尾槳。倆設(shè)計(jì)單獨(dú)出現(xiàn)任何一個(gè)都能理解，但你倆設(shè)計(jì)一塊出現(xiàn)過分了吧。

尾梁中段的共軸對轉(zhuǎn)螺旋槳飛行器，少之又少，但也不是沒有。馬丁公司在1950年代競標(biāo)美國海軍VTOL護(hù)航戰(zhàn)斗機(jī)時(shí)，曾提出了名曰 Model 262短距起降螺旋槳飛機(jī)方案，該飛機(jī)采用了極其特殊的埋入機(jī)身中后段的共軸對轉(zhuǎn)螺旋槳設(shè)計(jì)，并以一臺(tái)Allison XT-40-A-8 渦輪螺旋槳發(fā)動(dòng)機(jī)為動(dòng)力。

特殊的中部螺旋槳導(dǎo)致飛機(jī)必須分成前后兩段以容納傳動(dòng)軸，一分為二的機(jī)身導(dǎo)致結(jié)構(gòu)強(qiáng)度下降，結(jié)構(gòu)重量上升，制造難度極高，且維護(hù)堪稱噩夢；發(fā)動(dòng)機(jī)被埋入機(jī)身中部，導(dǎo)致散熱極差，極其容易過熱，超長的傳動(dòng)軸導(dǎo)致傳動(dòng)系統(tǒng)極其復(fù)雜，并且該飛機(jī)不具備常規(guī)起降能力，起降難度直接等同于穿針引線，操作難度實(shí)在是太高了點(diǎn)。

推進(jìn)式螺旋槳不受機(jī)翼滑流干擾，升力更干凈，氣動(dòng)阻力相對較小，機(jī)動(dòng)效率更高，并且不占機(jī)身空間，視野好。

這也是為什么高速直升機(jī)、高速螺旋槳戰(zhàn)斗機(jī)，以及在動(dòng)力上斤斤計(jì)較的察打一體無人機(jī)會(huì)偏好高速推進(jìn)式螺旋槳的原因。同樣是西科斯基S-97、SB-1，以及中國的對應(yīng)物都采用推進(jìn)式螺旋槳的原因。

位于機(jī)身中部的螺旋槳么，那只能說介于推進(jìn)式螺旋槳與拉進(jìn)式式螺旋槳之間。相較于拉進(jìn)式螺旋槳，機(jī)身前半截比較干凈，相較于推式螺旋槳?dú)鈩?dòng)效率低一點(diǎn)。單大垂尾加帶端板的平尾+尾槳也不是什么問題？但是和推進(jìn)槳出現(xiàn)在一起問題就很大了……

飛機(jī)操作的本質(zhì)其實(shí)就是哪里阻力大，哪里減速，然后通過速度差變向，左邊飛得慢就往左邊拐，右邊飛的慢就往右邊拐，上面飛得慢就往上邊拐。NGRC高速直升機(jī)方案的推進(jìn)槳加速后的高速氣流，還沒往后走兩米呢，就撞上了尾槳的橫向氣流……

合著這位高速飛行的時(shí)候是時(shí)時(shí)刻刻右轉(zhuǎn)打死是吧？那對嗎？但這年頭飛控比較發(fā)達(dá)，不至于像二戰(zhàn)一樣你需要八爪魚才能操控，問題就是你這圖了個(gè)啥？就是頭疼推進(jìn)槳與尾槳的布置問題，那就不能參考夏延？就是說夏延那套也不怎么樣吧，那至少比這邊強(qiáng)，對吧？非得來一把推進(jìn)式螺旋槳的高端局？

空客的X-3技術(shù)驗(yàn)證機(jī)、Racer技術(shù)驗(yàn)證機(jī)，這種常規(guī)直升機(jī)的機(jī)身+翼尖推進(jìn)/拉進(jìn)螺旋槳+H形尾翼的設(shè)計(jì)不是挺好的么？雖然說存在有效載荷安裝位置受限、艙門布置受限，艙門機(jī)槍布置受限、機(jī)降約等于進(jìn)絞肉機(jī)，上下機(jī)困難等不足，但好歹也是一款能走通的路子。

而近期曝光的這位是啥呀？真沒見過他這么抽象的……可以說該直升機(jī)高速飛行時(shí)，如何確?；蚩焖儆肄D(zhuǎn)都是一個(gè)很難回答的問題，總不能說這位高速飛行時(shí)，直接切斷主旋翼、尾旋翼的動(dòng)力供應(yīng)，全部動(dòng)力用于驅(qū)動(dòng)推進(jìn)式螺旋槳，并以旋翼機(jī)方式推帶動(dòng)主旋翼運(yùn)轉(zhuǎn)吧？這么抽象的嗎？