一窺美國“未來遠程突擊機”項目

李 昊

2019年4月，美軍發(fā)布了“未來遠程突擊機”（FLRAA）的信息征詢書，公布了美國陸軍、海軍陸戰(zhàn)隊、特種作戰(zhàn)司令部對未來中型通用運輸高速旋翼機的性能需求。FLRAA的啟動標志著美軍下一代高速旋翼機即將正式轉入工程研制階段。

FLRAA項目概況

FLRAA是“未來垂直起降飛行器”（FVL）框架下的一個項目，計劃研制一型中型戰(zhàn)術通用高速旋翼機，以替換現役的UH-60黑鷹直升機。FVL項目啟動于2004年，目標是研制一系列技術通用性強的直升機型號，替換UH-60黑鷹、AH-64阿帕奇、OH-58基奧瓦等現役直升機。2011年，陸軍啟動了中型通用運輸型FVL的技術驗證項目“聯合多任務旋翼機技術驗證機”（JMR-TD），2014年8月授予西科斯基/波音團隊的SB-1和貝爾公司的V-280原型機研制和測試合同。V-280原型機于2017年底實現首飛，SB-1則于2019年初首飛。這一階段驗證與競標工作將于2020年結束。

FLRAA項目則是JMR-TD項目的后續(xù)，從2個競標機型中選擇勝者，啟動下一階段的生產型機的工程研制工作，最終形成成熟的型號裝備并投入部署使用。

SB-1沿用了西科斯基公司在XH-59A、X2上驗證過的前行槳葉概念（ABC）剛性共軸雙旋翼加尾推槳構型。ABC旋翼是一種采用共軸雙旋翼構型的剛性旋翼（揮舞與擺振方向）技術，通過上下兩副旋翼的前行槳葉提供左右平衡的升力，后行槳葉則卸載以降低阻力。這種設計有效地避免了傳統(tǒng)的單旋翼直升機在高速前飛時，由于左右兩邊槳葉來流速度差異較大，保持左右升力平衡將使后行槳葉迎角過大而導致失速的問題，突破了旋翼機前飛速度的主要限制之一。而另一個限制因素—前行槳葉激波問題則通過降低高速飛行狀態(tài)旋翼轉速的方式解決，ABC旋翼在高速飛行時轉速降低約20%，以降低前行槳葉激波的影響。

此外，為避免剛性旋翼所固有的振動水平較高的問題，采用ABC旋翼的同時還引入了主動減振技術（AVC），在機身上的關鍵點布置了主動減振作動器，使得振動水平能夠得以有效抑制，控制在一個可接受的范圍內。該技術同樣在X2驗證機上進行了驗證。

V-280采用了傾轉旋翼構型，繼承并發(fā)展了V-22上驗證的傾轉旋翼構型。但與V-22相比，V-280為滿足FVL/JMR的需求做了很多改進。首先是旋翼/短艙的設計，V-280采用了發(fā)動機短艙水平固定，旋翼短艙單獨傾轉的設計，采用該設計的主要原因在于，不與旋翼同時傾轉、固定水平位置的發(fā)動機短艙不會對艙門位置的空間造成阻擋，便于士兵上下機和裝備、物資的裝卸，也不會對艙門機槍的射擊視野造成阻擋。另一個主要改動是采用了V形尾翼，簡化了尾部結構，降低了全機重量和生產成本，并降低全機可探測性、提升戰(zhàn)場生存性方面。

波音和西科斯基聯合研制的SB-1高速直升機想象圖

FLRAA性能指標及預期進度

美國陸軍FLRAA信息征詢書中提出的主要性能指標如下表。除陸軍外，海軍陸戰(zhàn)隊和特種作戰(zhàn)司令部也提出了對部分指標的特殊需求。海軍陸戰(zhàn)隊的指標主要包括作戰(zhàn)半徑為676～833千米，最大巡航速度509～546千米/時（90%最大連續(xù)功率），沖刺飛行速度565～611千米/時，內載1996～2359千克，乘員人數10人（8名士兵+2名機組人員，不包括飛行員），其他還包括空中加油能力，以及多種武器的適配能力。特種作戰(zhàn)司令部對飛行性能沒有提出過多的要求，但要求其能夠內載在C-17運輸機中空運，且具備加裝空中加油設備的能力。

陸軍FLRAA主要性能指標

此外，值得注意的是陸軍對單機成本提出了明確的要求，要求平均單機制造成本不能超過4300萬美元。

三個軍種提出的指標差異是由各自不同的作戰(zhàn)任務決定的。美軍在FLRAA信息征詢書中給出的典型任務需求包括：空中突擊（如登陸部隊）、特別是對山區(qū)的空中突擊（由于海拔高而更加困難），吊運榴彈炮和醫(yī)療后送任務，且陸軍為這些典型任務剖面設定的任務半徑需求不大。陸軍執(zhí)行這些任務時只需要從前線基地起飛，而海軍陸戰(zhàn)隊的FLRAA通常從他們的艦船上起飛，為了避免被從海岸上發(fā)射的反艦導彈攻擊，他們必須停留在距海岸較遠的距離外，因此其航程等方面的性能需求比陸軍更大。

時間進度方面，陸軍型的預期時間節(jié)點為：2021財年第4季度授出研制合同，2023財年第2季度完成初始設計評審，2024財年第3季度實現首飛，第4季度完成關鍵設計評審，2030年第2季度開始裝備部隊。

結 語

陸軍以外的軍種正式參與到FVL項目中來，拓寬了訂單來源。盡管FVL的驗證機計劃一直打著“聯合多任務旋翼機”的旗號，美軍也宣稱在國防部之下成立了多軍種聯合的項目辦公室，但從過去幾年的表現來看，陸軍一直是該項目的絕對主導，包括海軍陸戰(zhàn)隊在內的其他主要潛在客戶沒有公開對該項目發(fā)表任何意見，也沒有表現出任何采購意向。但在這次發(fā)布的FLRAA信息征詢書中，海軍陸戰(zhàn)隊和特種作戰(zhàn)司令部明確提出了本軍種/部門的需求意向，為FLRAA提供了更廣泛的訂單來源，對項目的經濟性，以及型號的發(fā)展前景都會有所助益。

徹底放棄了最初設想的“一套技術、多個噸位、不同任務構型”的發(fā)展思路。陸軍在FVL/JMR-TD項目啟動之初，原計劃是研制一個旋翼機產品系列，這些型號使用同樣的技術方案，但噸位和任務構型有所不同，來替換現役包括UH-60、CH-47、AH-64在內的陸軍幾乎所有直升機裝備。但這種做法面臨著極大的風險和內部矛盾，首先就是同一套技術難以滿足所有噸位、任務的需求；另一方面，這種發(fā)展途徑將不可避免地使美軍的旋翼機裝備被一個供應商/團隊壟斷，從而招致國會的反對。因此陸軍在后續(xù)的發(fā)展中已逐漸拋棄了這種發(fā)展思路，將FVL分解成多個不同且相對獨立的項目，如此前公布的“未來攻擊偵察機”（FARA）就是該項目的輕型攻擊/偵察任務分離出去形成的項目。這次FLRAA項目平行于FARA同時推進，則明確表明了美軍已放棄了這種過于理想主義、不切實際的發(fā)展思路。

美軍基于驗證機項目反饋的信息對性能指標進行了調整和細化。美國陸軍曾于2016年2月公布了FLRAA對應的中型通用運輸任務FVL部分性能指標。這次FLRAA信息征詢書中公布的指標來看，與之前相比更為詳細，且部分指標有所調整，應是陸軍基于JMR-TD項目中V-280和SB-1展示出的性能水平對指標進行了更新，如陸軍提出的最大巡航速度指標就與V-280的預期指標一致，為518千米/時。此前陸軍在2016年公布的指標則為574千米/時。

此外，這次發(fā)布的信息征詢書中還針對不同軍種的需求，對性能指標進行了細化，如2016年公布的作戰(zhàn)半徑指標為424～795千米，現在陸軍則將其降低為370～556千米，僅海軍陸戰(zhàn)隊的型別要求676～883千米；還將此前提出的所有型號都應具備精確制導武器掛載能力和運輸機空運能力進行了剪裁，目前僅海軍陸戰(zhàn)隊型要求武器掛載能力，特種作戰(zhàn)型需要空運能力。這些指標的調整和細化將有效地控制未來型號研制時的技術和經濟性風險。

指標和進度并未最后確定，僅作為征詢意見基礎。美軍本次發(fā)布的FLRAA需求并非“方案征詢書”（RFP），而是“信息征詢書”（RFI）。RFI的主要意義是作為一個指標參數的初稿，發(fā)布給工業(yè)界來闡述軍方的大致需求，并征求方案、費用、進度、技術風險等信息的討論基準，未來還可能根據工業(yè)界的反饋對其進行調整和修改或取消后續(xù)項目。工業(yè)界本次反饋的信息也僅供軍方參考，而不會作為一個承諾，在未來項目正式啟動競標時，制造商仍然可以對其進行調整或放棄競標。

另一方面，目前競標的兩個方案中，西科斯基/波音團隊的SB-1由于供應商的一些問題，在進度上有所滯后，首飛時間從原計劃的2017年底拖延到了2019年3月，到目前為止僅開展了1個月的飛行試驗，性能潛力、技術風險、設計缺陷等均沒有很好的體現，這些信息未來可能會對軍方的指標選擇產生重要的影響。

此外，陸軍近期還公開表示，他們尚未決定FLRAA的采購數量，以及是否用其徹底替換現役的UH-60機隊。這些都將取決于未來項目的進展情況。

V-280傾轉旋翼機

阿帕奇武裝直升機