最近几天,有人在网上曝出疑似国产倾转旋翼飞机进行试飞的照片,从图上看,很可能是做技术验证的样机,而且据推测,很大可能是哈飞搞的,因为照片里看到的机身和直-9非常相像。之前很长一段时间,我们在倾转旋翼飞机这块儿基本算是空白,没有什么实质的突破,现在看到国产倾转旋翼飞机出现了,军迷和网友们都激动得不得了,这也带火了一波热度。想着顺势蹭一波,聊聊倾转旋翼飞机,说说咱们有没有可能后来居上。
倾转旋翼飞机的技术领域,咱们基本算是“追赶者”,因为目前全世界唯一能批量生产、实际装备部队的倾转旋翼飞机,猫腻也只有美国的V-22“鱼鹰”。不过,咱们自己这边的这个国产倾转旋翼机也已露面,许多伙伴都说,从技术实力上看,咱们比“鱼鹰”还要牛逼,确实是这样啦。
要说咱们比它落后了一代,也不全是真的。主要是因为“鱼鹰”那套设计,是最早提出的方案,它的螺旋桨和发动机是一体的,也就是说,转动的是发动机的短舱,短舱一旋转,螺旋桨也就跟着转了。这样一来,原本的垂直起降变成了平飞飞机,两种状态可以快速切换,挺方便。但这个结构也有不少毛病,比如说发动机短舱的工作环境一直在变,问题是引擎需要吸气排气,短舱一动,它的进气和出气环境就会乱套,容易出问题。而且,自从“鱼鹰”装备部队后,事故不断,确实也成了被诟病的一个大缺陷。
现如今咱们能看到中国的倾转旋翼飞机和“鱼鹰”的技术路线不太一样啊,它的发动机短舱是不动的,转的只是螺旋桨。因为发动机短舱不转嘛,工作环境就能保持稳定,这样一来,安全性理应要高得多。当然,倒也不是说没有难题,毕竟转动螺旋桨就意味着传动系统得变向,这涉及到机械结构的设计复杂性,挺考验技术的。
实际上呢,咱们目前看到的这个倾转旋翼飞机,并不是国产最早搞出来的。早些年,咱们在无人机方面也干过不少倾转旋翼的研究呢。比如说像“彩虹”-10和“镧影R6000”这些,都曾经尝试过这条路子。而且“彩虹”-10用的也是发动机不转,让螺旋桨自己转的那个技术路线。按理说,这条技术路径比“鱼鹰”用的方案要更先进一些。另外,美国后来搞的V-280试验机,采用的也是这种技术呢。
哦,除了咱们之前说的那几种技术路线,其实哦,倾转旋翼飞行器还有另外一种路径,就是用电动的倾转旋翼eVTOL。这拿“eVTOL”来说,就是电动垂直起降飞行器啦。它的构型也挺多样,比如说有直升机式的,也有混合动力的,再就是倾转旋翼这种特别的构型。你得知道,它的工作原理跟传统的倾转旋翼飞机没啥两样,唯一不同的是,它用电动驱动。今年年初我还专门做过一个视频讲“云帆-2”这个国产的电动倾转旋翼eVTOL,那个就是咱们自主研发的电动垂直起降飞行器,挺有前途的。
其实,从原理角度看,这一路技术走的优势挺明显的。因为它的动力系统全用电驱动,带动螺旋桨的可是电动机嘛。这电动机对工作环境的适应性挺强,不像涡轴或者涡桨发动机那样,一开始转动就可能造成环境污染或不良反应。电动机没有这个问题,所以操作起来甚至可以随意倾转旋翼。而且呢,这种eVTOL还能装多个旋翼,大家都知道,多旋翼的好处可不止一点点,那就是安全性和可靠性大大增强了。比方说,就算有几个旋翼出现故障,或者在战场上被击伤,它依然能正常飞行。要是实在不行的话,也能安全紧急降落,保障飞行员的安全。
要说军用的大型倾转旋翼eVTOL,光靠全电的话恐怕就不太现实了,比较理想的还是采取混合动力的方案。采用混动系统呢,有个很大的优点,就是电机的超载能力特别强。毕竟这类飞行器在垂直起飞的时候,动力消耗是最爆棚的,但一旦到了水平飞行,耗电反而变少了。所以说,用这样的设计,垂直起降时就能让电机超载工作,满负荷发挥。而平飞状态下,就能回归正常的功率输出,既保证了动力,又节能实用。
这也表明,作为主要驱动力的内燃机或者涡轴涡桨发动机所需的功率能变得更小一些,技术上说不是占了个大便宜嘛。这样一来,从技术路线角度看,倾转旋翼的eVTOL是不是更占优势?你瞅瞅,不仅安全性更高了,可靠性也更强了,而且对原动力的功率要求也大大降低了,是不是挺划算的?
其实呀,还有个挺关键的点,就是成本和造价也在逐步下降,这个成本啊,不仅包括买的价格,还包括平时的使用花销。至少采用混动后,油耗得低得多呀。为啥我会说中国在倾转旋翼飞行器方面是不是有望后来居上呢?说得也是这个技术路线,利用这个方法,我们很有可能拉近甚至赶上别人。说到底,这个技术路线的核心技术或者说门槛在哪儿?那就是飞控系统。
在这方面,咱们不仅不落后,反而还挺有优势的。说到混合动力这块,咱们早就做了好一阵子的混动汽车,技术上这方面我们也是比得上,甚至还占点便宜,在批量生产和成本控制方面咱们也有不少优势。所以,我在想,未来几年,借由倾转旋翼eVTOL的技术路径,咱们能不能在倾转旋翼飞机这块迎头赶上,甚至后来居上呢?