傾轉(zhuǎn)旋翼直升機(jī)是一種將固定翼飛機(jī)和直升機(jī)特點(diǎn)融為一體的新型飛行器，它介于直升機(jī)和飛機(jī)之間。受傳統(tǒng)旋翼的限制，飛行速度低已成為制約直升機(jī)發(fā)展的致命弱點(diǎn)。因此，美、俄、日等國正突破傳統(tǒng)旋翼原理的舊框，加緊研制飛行速度更快、機(jī)動性更好的傾轉(zhuǎn)旋翼直升機(jī)，并已取得進(jìn)展。其中最具有代表性的是美國的第一代V-22“魚鷹”式傾轉(zhuǎn)旋翼直升機(jī)。V-22“魚鷹”把傳統(tǒng)直升機(jī)與固定翼飛機(jī)的優(yōu)點(diǎn)結(jié)合起來，既能實(shí)現(xiàn)直升機(jī)的垂直起降，又能發(fā)揮固定翼飛機(jī)速度快的長處，其最大平飛速度已達(dá)600千米/ 小時以上，大大超過常規(guī)直升機(jī)的飛行速度。之后，美國又研制出了第二代V-44式傾轉(zhuǎn)旋翼直升機(jī)，最近又開發(fā)了第三代V-280“勇氣”傾轉(zhuǎn)旋翼機(jī)高速直升機(jī)，使航空界看到了直升機(jī)高速飛行的光明和希望。

艱難探索

我們知道，在所有航空器中，飛機(jī)具有速度快、載重量大和飛行效率高的優(yōu)點(diǎn)。直升機(jī)則不同，它是為解決飛機(jī)需要長長的跑道、不能垂直起飛、使用靈活性差而發(fā)明出來的，它具有飛機(jī)所不具備的垂直起落和懸停能力，但它的飛行效率低，載重量也遠(yuǎn)遠(yuǎn)不如飛機(jī)，而且它的速度實(shí)在太慢了，最快的也只有400千米/ 小時，連第二次世界大戰(zhàn)以前老舊的活塞式飛機(jī)都比它飛得快。

多少年來，人們一直在想，能否把飛機(jī)和直升機(jī)各取所長、合二為一呢？在直升機(jī)誕生的60多年時間里，圍繞這一難題，科學(xué)家和設(shè)計(jì)師們開始了艱難的探索，他們想盡辦法卻沒有很大收獲?？磥恚胼^大幅度地提高飛行速度，必須采用新的原理。無疑，傾轉(zhuǎn)旋翼機(jī)是最有希望實(shí)現(xiàn)固定翼飛機(jī)和直升機(jī)合二為一的最佳方案和技術(shù)途徑。

捷足先登

美國的貝爾公司是傾轉(zhuǎn)旋翼機(jī)的先行者，早在20世紀(jì)40年代末就以競標(biāo)形式啟動“垂直起落轉(zhuǎn)換式飛行器”計(jì)劃，還舉行過兩次工業(yè)界的“可轉(zhuǎn)換式飛行器會議”，此后就開始了傾轉(zhuǎn)旋翼技術(shù)研究。

1950年，美國凱利特公司的格里埃林和利希再次提出研制傾轉(zhuǎn)旋翼機(jī)，他們稱其為“卓越性能直升機(jī)”，引起了廣泛重視。1972年，貝爾公司正式接到美國陸軍和美國國家航天航空局《關(guān)于共同發(fā)展XV-15傾轉(zhuǎn)旋翼機(jī)》的合同，根據(jù)陸軍和宇航局的要求，1973年開始研制傾轉(zhuǎn)旋翼試驗(yàn)機(jī)XV-15。1977年第一架原型機(jī)進(jìn)行了首次懸停飛行，1979年首次完成了由直升機(jī)飛行方式過渡到定翼機(jī)飛行方式的轉(zhuǎn)換飛行。它的最大速度可達(dá)674千米/小時遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了任何直升機(jī)。

為了進(jìn)一步考察這種新原理的直升機(jī)，美國陸軍和宇航局利用原型機(jī)進(jìn)行了大量的試飛，以解決這種飛行器存在的技術(shù)問題。1981年底美國政府提出“多種先進(jìn)垂直起落飛機(jī)”計(jì)劃。根據(jù)這個計(jì)劃，貝爾公司和波音公司合作，又在XV-15的基礎(chǔ)上開始研制實(shí)用型傾轉(zhuǎn)旋翼機(jī)，1983年開始初步設(shè)計(jì)，1985年1月正式將其命名為V-22“魚鷹”。經(jīng)過長時間的研究和大量的試飛，發(fā)現(xiàn)許多問題是當(dāng)時的技術(shù)水平根本無法解決的，特別突出的是穩(wěn)定

問題以及由懸停到前飛等轉(zhuǎn)換過程中的控制與操縱問題。到20世紀(jì)80年代中期，這些問題得到了一定程度的解決。1989年3月，V-22“魚鷹”成功地完成首次試飛。同年9月完成了由直升機(jī)飛行方式轉(zhuǎn)換到定翼機(jī)飛行方式的首次過渡飛行，從而圓了傾轉(zhuǎn)旋翼直升機(jī)的夢。

作為一種傾轉(zhuǎn)旋翼機(jī)，V-22“魚鷹”的機(jī)身、機(jī)翼和普通固定翼飛機(jī)基本相似，它有普通飛機(jī)的機(jī)翼，在翼尖部各安裝一臺發(fā)動機(jī)，位于機(jī)翼兩端的螺旋槳發(fā)動機(jī)卻可以上下轉(zhuǎn)動。螺旋槳發(fā)動機(jī)處于垂直狀態(tài)時，就可以使V-22“魚鷹”像直升機(jī)一樣實(shí)現(xiàn)垂直起降和懸停；螺旋槳發(fā)動機(jī)處于水平狀態(tài)時，就能給飛機(jī)一個向前的推力，使它能像固定翼飛機(jī)一樣飛行；在螺旋槳發(fā)動機(jī)處于這兩種狀態(tài)之間時，既產(chǎn)生了升力，又產(chǎn)生了推力，能使飛機(jī)以低速飛行。

V-22“魚鷹”在設(shè)計(jì)上吸收了固定翼和旋翼飛機(jī)的優(yōu)點(diǎn)，又克服了普通直升機(jī)前飛速度慢的弱點(diǎn)。起降時，使用水平的旋翼，可實(shí)現(xiàn)垂直起降；前飛時，旋翼向前偏轉(zhuǎn)，實(shí)際就成為巨大的螺旋槳，它不僅提高了機(jī)動飛行能力，還使前飛速度提高為600～700千米/小時，比普通直升機(jī)要快得多。在相當(dāng)大的速度范圍內(nèi)，它都很容易地從依靠旋翼升力飛行變?yōu)橐揽抗潭ㄒ砩︼w行，較好地解決了固定翼飛機(jī)不能垂直升空懸停，直升機(jī)活動半徑小、航程短、航速慢的缺陷，為飛行器的發(fā)展開辟了新領(lǐng)域。

V-22“魚鷹”不僅結(jié)構(gòu)獨(dú)特，而且突破了飛機(jī)和直升機(jī)的原有飛行模式。飛行中它可任意變換固定翼和旋翼兩種形態(tài)，航速是直升機(jī)的兩倍多，各種指標(biāo)也是任何直升機(jī)無法比擬的。它機(jī)內(nèi)裝有3套駕駛操縱系統(tǒng)，轉(zhuǎn)換形態(tài)時，駕駛系統(tǒng)也自動轉(zhuǎn)換。兩臺發(fā)動機(jī)由變速

控制器相連，當(dāng)一臺發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速下降到熄火時，另一臺發(fā)動機(jī)便通過變速控制器轉(zhuǎn)換成帶動兩副螺旋槳的工作狀態(tài)；發(fā)動機(jī)艙內(nèi)采取增壓措施，在海上能有效阻止潮濕空氣侵蝕；機(jī)身下方兩側(cè)和主起落架艙較大，起飛后自動封閉，緊急情況下在海上迫降時具有一定浮力，可使V-22“魚鷹”不致沉沒。

V-22“魚鷹”的座艙是全新的，大量采用多功能的陰極射線顯示技術(shù)。正副駕駛員均有操縱桿、腳鐙和油門。V-22“魚鷹”對起降的條件要求不高，可在大型艦船上起降，因而可在未來的兩棲登陸作戰(zhàn)中大顯身手。美國海軍陸戰(zhàn)隊(duì)視該機(jī)為實(shí)現(xiàn)高速度、超視距兩棲突擊的一個至關(guān)重要的工具，并指出如果沒有V-22“魚鷹”，美國海軍陸戰(zhàn)隊(duì)的作戰(zhàn)原則和戰(zhàn)術(shù)將退回到20年以前。

與直升機(jī)相比，傾轉(zhuǎn)旋翼機(jī)航程遠(yuǎn)，航速高。在特種作戰(zhàn)中，一般都是以直升機(jī)作為運(yùn)載工具，以CH-46D“海上騎士”直升機(jī)為例，其最大巡航速度為268千米/小時、航程僅為366千米，如此短的航程和過慢的航速已不能滿足特種行動的需要。而在滿載、垂直起降的情況下，傾轉(zhuǎn)旋翼機(jī)航程超過2200千米，在滿載、短距起降條件下，甚至能達(dá)到約3000千米的航程。據(jù)稱，一架V-22“魚鷹”從夏威夷起飛后，通過各個美軍基地的轉(zhuǎn)場飛行，即可到達(dá)世界上大部分地區(qū)，這樣的高航程，使行動部隊(duì)深入到偏遠(yuǎn)地區(qū)實(shí)施作戰(zhàn)任務(wù)成為了現(xiàn)實(shí)。

2004年10月，美國空軍部長、空軍參謀長以及負(fù)責(zé)特種作戰(zhàn)的國防部副部長等一批美軍方官員在試乘了V-22“魚鷹”后，都給予其高度評價，他們認(rèn)為V-22“魚鷹”所發(fā)出的聲音比普通直升機(jī)更小，而降落和起飛更迅速。V-22“魚鷹”能夠做到美軍戰(zhàn)機(jī)以前沒有做到的事情，賦予了美軍前所未有的作戰(zhàn)能力、速度和作戰(zhàn)方式。因此，美國各軍種都看好V-22“魚鷹”，根據(jù)需求提出了適合軍種發(fā)展的型號。如海軍型HV-22A主要用于戰(zhàn)斗、搜索、反潛，空軍型CH-2A主要用于特種部隊(duì)的遠(yuǎn)程運(yùn)輸。

力撥千斤

世界上比較成熟的重型旋翼機(jī)是美國的V-44聯(lián)合重型直升機(jī)，它兼有直升機(jī)與固定翼飛機(jī)的優(yōu)點(diǎn)，被認(rèn)為是直升機(jī)技術(shù)的革命性變革。美國貝爾-波音公司已獲得陸軍的新型飛行器V-44聯(lián)合重型直升機(jī)的研制經(jīng)費(fèi)，以進(jìn)行四發(fā)傾轉(zhuǎn)旋翼重型運(yùn)輸直升機(jī)的研究，使新概念重型直升機(jī)的研制步伐加快。

2005年初，美國國防部同意陸軍提出發(fā)展下一代“戰(zhàn)區(qū)運(yùn)輸旋翼機(jī)”計(jì)劃，并要求陸軍開展聯(lián)合重型旋翼機(jī)方案研究。美陸軍要求V-44聯(lián)合重型直升機(jī)能運(yùn)輸重達(dá)20噸的“未來作戰(zhàn)系統(tǒng)”車輛，規(guī)劃性能指標(biāo)是懸停升限約3000米，能攜帶一個3.4米寬、15.2米長的集裝箱，最大航程3900千米，能在沒機(jī)場的地方起降。

V-44聯(lián)合重型直升機(jī)是由V-22“魚鷹”傾轉(zhuǎn)旋翼機(jī)技術(shù)發(fā)展而來，采用V-22“魚鷹”的3葉螺旋槳和傳動系統(tǒng)，由貝爾公司負(fù)責(zé)發(fā)動機(jī)短艙、變速箱、槳轂和旋翼槳葉的研制以及整個系統(tǒng)的集成。它的概念于1998年提出，2005年成為美國陸軍V-44聯(lián)合重型直升機(jī)概念設(shè)計(jì)和分析合同中所開發(fā)的五種設(shè)計(jì)方案之一。

據(jù)報道，V-44聯(lián)合重型直升機(jī)的載重比V-22“魚鷹”大，機(jī)身內(nèi)部大得足以容納幾架直升機(jī)、幾輛各種型號的多用途輕型裝甲戰(zhàn)車或70多名全副武裝的士兵，共計(jì)20噸的載荷，并能以509千米/小時的速度到達(dá)1600～3200千米以外的地方垂降落。

陸軍在概念設(shè)計(jì)和分析階段，將聯(lián)合重型直升機(jī)的五種方案分成三個速度段：波音的串列雙旋翼直升機(jī)和西科斯基的X2共軸旋翼技術(shù)驗(yàn)證機(jī)的巡航速度為305千米/小時，被列為主要由傳統(tǒng)直升機(jī)占據(jù)的低速段；西科斯基的X2高速直升機(jī)的速度為389千米/小時，為中速段；而貝爾-波音公司的四發(fā)傾轉(zhuǎn)旋翼重型運(yùn)輸機(jī)和前沿電子系統(tǒng)公司的優(yōu)化高速傾轉(zhuǎn)旋翼機(jī)速度則達(dá)到509千米/小時，為高速段，這種速度將令傳統(tǒng)直升機(jī)望塵莫及。

獨(dú)領(lǐng)風(fēng)騷

2013年4月，在美國陸軍航空協(xié)會年度例會上，貝爾公司展出了為美國陸軍開發(fā)的第三代傾轉(zhuǎn)旋翼直升機(jī)V-280“勇氣”。作為第三代傾轉(zhuǎn)旋翼直升機(jī)，V-280“勇氣”脫胎于V-22“魚鷹”傾轉(zhuǎn)旋翼直升機(jī)。據(jù)美國貝爾直升機(jī)公司CEO約翰·加里森介紹，該型機(jī)可像V-22“魚鷹”一樣進(jìn)行垂直起飛和降落，最大起飛重量約6.8噸左右，巡航速度為280節(jié)，最大作戰(zhàn)半徑達(dá)到1481千米，最大續(xù)航能力3889千米。按照美軍的預(yù)想，V-280“勇氣”研制定型后，將用于取代現(xiàn)役的UH-60“黑鷹”及AH-64“阿帕奇”。

據(jù)悉，貝爾直升機(jī)公司已為V-280“勇氣”設(shè)計(jì)了兩種類型，一種是通用型，可搭載11名戰(zhàn)斗人員和4名機(jī)組人員；另一種是攻擊型，采用同樣的機(jī)身，以取代AH-64“阿帕奇”直升機(jī)。

結(jié) 語

傾轉(zhuǎn)旋翼機(jī)作為一種新的飛行器，不僅改寫了傳統(tǒng)直升機(jī)和飛機(jī)作戰(zhàn)的很多數(shù)據(jù)，而且將使空中飛行與作戰(zhàn)進(jìn)入一個新時代。隨著新材料、新設(shè)計(jì)和微電子技術(shù)的飛速發(fā)展，及其在直升機(jī)上的廣泛應(yīng)用，各類新型傾轉(zhuǎn)旋翼直升機(jī)，必將以新的身影展翅于信息化戰(zhàn)場，稱霸于“一樹之高”。