美國陸軍通用/武裝偵察直升機(jī)的“頭號選項”：V—280“勇敢”通用傾轉(zhuǎn)旋翼機(jī)

秦鷗

盡管兩度鎩羽，但美國陸軍航空兵仍存在新式偵察直升機(jī)的需求，畢竟經(jīng)過多年伊拉克和阿富汗戰(zhàn)事消耗，現(xiàn)役的OH-58機(jī)群早就不堪重負(fù)，這些誕生于20世紀(jì)70年代的老機(jī)型盡管實施過的機(jī)體延壽和改裝美容，可畢竟是當(dāng)初的老設(shè)計，內(nèi)部設(shè)計冗余度早已耗盡，再要挖潛實在是勉為其難。更要命的是，美軍陸航數(shù)量更多的UH-60通用直升機(jī)也到了退休年限。面對兩大主力直升機(jī)“雙下崗”的尷尬局面，美國陸軍索性提出新一代通用/武裝偵察直升機(jī)的項目招標(biāo)，由于奪標(biāo)者理論上能拿到未來美軍陸航部隊數(shù)以百架甚至千架的訂單，所以美國甚至歐洲各家廠商無不拼盡全力，希望笑到最后。據(jù)美國《防務(wù)新聞》分析，當(dāng)前最有希望的競爭者當(dāng)屬開發(fā)出V-22傾轉(zhuǎn)旋翼機(jī)，又曾是ARH-70項目奪標(biāo)者的貝爾公司，他們這次拿出的是V-280“勇敢”（Valor）通用傾轉(zhuǎn)旋翼機(jī)。

動力系統(tǒng)的妙思

盡管V-280和V-22一樣都采用傾轉(zhuǎn)旋翼設(shè)計，但根據(jù)實際操作經(jīng)驗和通用直升機(jī)作戰(zhàn)需求的想定，它在發(fā)動機(jī)和傳動系統(tǒng)方面進(jìn)行了改頭換面，采用完全不同的設(shè)計。過去V-22的發(fā)動機(jī)艙和旋翼采用一體化設(shè)計，當(dāng)變換飛行模式時是直接調(diào)整發(fā)動機(jī)艙角度，讓旋翼推力軸線從接近水平改為垂直，為機(jī)體提供在直升機(jī)飛行模式下的升力與推力。這種設(shè)計的最大優(yōu)點是大幅簡化發(fā)動機(jī)和旋翼的傳動系統(tǒng)，降低傳動系統(tǒng)的復(fù)雜性，但缺點是發(fā)動機(jī)艙加上旋翼的整體重量，導(dǎo)致主翼梁和發(fā)動機(jī)艙的接點需要承受大量應(yīng)力，況且驅(qū)動發(fā)動機(jī)艙變換迎角的相關(guān)液壓系統(tǒng)也需要額外的功率輸出。為防一側(cè)發(fā)動機(jī)失效，V-22還在左右兩臺發(fā)動機(jī)之間安排了備用緊急傳動軸，并且貫通主翼內(nèi)部，這都令發(fā)動機(jī)艙和主翼的設(shè)計變得極為復(fù)雜。

不僅如此，在實戰(zhàn)過程中，美軍還發(fā)現(xiàn)V-22的發(fā)動機(jī)艙在直升機(jī)模式下直接將高溫燃?xì)馀畔虻孛?，因此多次發(fā)生發(fā)動機(jī)高溫燃?xì)庖嫉孛嬷脖坏囊馔?，雖然在作戰(zhàn)中算不上大毛病，但對日常訓(xùn)練來說卻意味著著陸點的選擇受到諸多限制。雖然美國海軍兩棲攻擊艦的飛行甲板已針對AV-8B短距起飛/垂直降落戰(zhàn)斗機(jī)進(jìn)行過耐高溫處理，所以V-22傾轉(zhuǎn)旋翼機(jī)的高溫排氣不算大問題，但對于其他未經(jīng)過類似處理的艦艇來說，V-22在起降時產(chǎn)生的高溫?zé)茊栴}仍無法解決。

為解決V-22的發(fā)動機(jī)艙設(shè)計所帶來的各種問題，貝爾公司在設(shè)計V-280“勇敢”通用傾轉(zhuǎn)旋翼機(jī)時想出既簡單又可靠的辦法，那就是把旋翼/傳動系統(tǒng)和發(fā)動機(jī)艙改成并列配置。原本V-22的發(fā)動機(jī)艙和旋翼采用縱列設(shè)計，但V-280的發(fā)動機(jī)艙移到旋翼/傳動系統(tǒng)外側(cè)，而旋翼角度調(diào)整則由旋翼/傳動系統(tǒng)的伺服驅(qū)動系統(tǒng)負(fù)責(zé)。如此一來，V-280就不必像V-22那樣在主翼和發(fā)動機(jī)艙上大動干戈，省去額外的機(jī)械系統(tǒng)和重量，況且旋翼角度調(diào)整無需動到發(fā)動機(jī)和傳動系統(tǒng)，因此不僅主翼設(shè)計可以簡化，而且主翼高度也不必為了保持發(fā)動機(jī)艙和地面的安全距離而刻意拉高。這意味著V-280的機(jī)體設(shè)計具有更大的靈活性，不像V-22傾轉(zhuǎn)旋翼機(jī)為了保持發(fā)動機(jī)艙在起降時的相對安全位置，而必須采用上單翼設(shè)計。

發(fā)動機(jī)艙和旋翼/傳動系統(tǒng)并列配置的另一大優(yōu)點是降低V-280的紅外信號，提高戰(zhàn)場生存力。目前，V-22在直升機(jī)模式下飛行時因發(fā)動機(jī)艙是朝下方排氣，因此對絕大多數(shù)的肩扛式紅外制導(dǎo)地空導(dǎo)彈來說，兩臺發(fā)動機(jī)艙的排氣口形同絕佳的靶子，雖然理論上旋翼的下洗氣流可以冷卻燃?xì)鉄崃?，對于新一代肩扛式?dǎo)彈來說，發(fā)動機(jī)艙仍是非常明顯的熱源信號，而且偏偏因為結(jié)構(gòu)限制，V-22機(jī)組也很難通過調(diào)整飛行動作來遮蔽排氣口。相比之下，V-280的發(fā)動機(jī)艙因為不隨旋翼角度調(diào)整，就算在直升機(jī)飛行模式下，發(fā)動機(jī)艙的排氣也不是直接朝下，這樣不僅大幅降低發(fā)動機(jī)艙遭到肩扛式導(dǎo)彈直接鎖定命中的可能性，而且發(fā)動機(jī)的燃?xì)庖材軌蜓杆俦恍硐孪礆饬鞔蛏⒗鋮s，減少熱源信號特征。事實上，由于旋翼/傳動系統(tǒng)采用獨立設(shè)計，因此當(dāng)V-280的旋翼要調(diào)整推力角度時，是以主翼梁為軸心直接變換旋翼指向，但發(fā)動機(jī)艙和旋翼/傳動系統(tǒng)基座則是采用固定式設(shè)計，這樣不僅在強(qiáng)度上比起V-22的活動關(guān)節(jié)要高，而且也節(jié)省制造過程所需的工序和前線部隊的保養(yǎng)維護(hù)工作量。

機(jī)艙設(shè)計

由于V-280預(yù)計要取代現(xiàn)役的UH-60通用直升機(jī)，因此貝爾公司在機(jī)艙設(shè)計上刻意比照現(xiàn)有UH-60的設(shè)計，不僅采用大型側(cè)舷滑動艙門，連位于駕駛艙后面的機(jī)槍手射擊窗都原封不動地保留下來。過去V-22在直升機(jī)模式飛行時發(fā)動機(jī)艙會干擾艙門機(jī)槍射界，以至于美軍出于避免誤擊考慮沒有安裝艙門機(jī)槍，只靠布置在尾部貨艙門的機(jī)槍提供最低限度的壓制火力。但V-280采用并列發(fā)動機(jī)和旋翼/傳動設(shè)計，因此安裝艙門機(jī)槍不需要擔(dān)心誤擊發(fā)動機(jī)艙的危險，不過在水平飛行時，旋翼劃過的區(qū)域仍會影響機(jī)槍操作，因此艙門機(jī)槍主要在直升機(jī)飛行模式下使用。

由于有大型側(cè)舷艙門，因此機(jī)載步兵可以快速登機(jī)，不需要從機(jī)尾魚貫出入，減少在地面的停留時間。V-280的機(jī)艙內(nèi)可容納11名全副武裝的步兵，而在執(zhí)行緊急醫(yī)療后送任務(wù)時可容納4副擔(dān)架，或是直接在機(jī)艙地板上容納6名輕重傷員。在吊掛物資方面，貝爾公司分析V-280的最大起重能力可達(dá)1.2萬磅（約為5443千克）左右，未來能直接吊掛現(xiàn)役悍馬車或是155毫米口徑M777榴彈炮，增強(qiáng)了前線部隊執(zhí)行垂直突擊任務(wù)時的裝備運用靈活性。

由于雙旋翼設(shè)計能夠相互抵消運轉(zhuǎn)時產(chǎn)生的扭矩，因此V-280不需要像直升機(jī)那樣擔(dān)心脆弱的尾槳遭敵方火力損傷，為了盡可能減少被彈投影面積，該機(jī)還采用V形尾翼設(shè)計，可在固定翼機(jī)飛行模式下同時滿足俯仰和轉(zhuǎn)向操作。為了簡化機(jī)體設(shè)計，V-280并未采用“前三點式”起落架，而是采用和UH-60相同的“后三點式”起落架。

在固定翼機(jī)飛行模式下，V-280的最大航速可達(dá)280節(jié)（約519千米/時），并能在30℃且無地面效應(yīng)的情況下以直升機(jī)模式在6000英尺（約為1.8千米）高度長時間飛行。根據(jù)美國陸軍在伊拉克和阿富汗的作戰(zhàn)經(jīng)驗，許多現(xiàn)役直升機(jī)在高海拔和高溫情況下飛行品質(zhì)會大幅下降，對于后勤運輸和攻擊任務(wù)帶來重大影響，因此才會要求新一代通用直升機(jī)需要滿足高溫高海拔地區(qū)行動要求。

發(fā)展前途

除了基本型外，貝爾公司還計劃效仿現(xiàn)役UH-60直升機(jī)的模式，推出專為V-280設(shè)計的武裝型，除2.75英寸（約7厘米）火箭彈和機(jī)槍、航炮吊艙外，機(jī)腹彈艙還能掛載各式制導(dǎo)武器，包括“地獄火”空對面導(dǎo)彈、毒刺空空導(dǎo)彈或其他導(dǎo)彈。武裝型V-280除可擔(dān)任護(hù)航任務(wù)外，還能執(zhí)行現(xiàn)役OH-58偵察直升機(jī)的大部份偵察搜索任務(wù)。更重要的是，由于V-280能以固定翼機(jī)模式飛行，因此開赴戰(zhàn)區(qū)所需時間上比現(xiàn)役直升機(jī)至少節(jié)省一半，而且在武器搭載量和生存力方面也占有優(yōu)勢。

目前，V-280的最大競爭對手當(dāng)屬美國西科斯基公司的S-92“突擊者”直升機(jī)。和采用全新設(shè)計的S-92相比，V-280的強(qiáng)項在于技術(shù)成熟，而且在機(jī)艙設(shè)計方面與現(xiàn)役UH-60直升機(jī)有極大的傳承性，可以減少后續(xù)人員培訓(xùn)的需求。但需要強(qiáng)調(diào)的是，V-22在美軍內(nèi)部的評價存在爭議，由于它造成過多起重大空難，因此V-280能否借助同型設(shè)計的優(yōu)勢贏得美國陸軍航空兵的歡心，仍有待后續(xù)實機(jī)測試考核才能分出高低。

編輯：趙靜蕊 吳建endprint