每天資訊加一對翅膀會怎樣?有一種直升機叫有翼直升機

菜單

加一對翅膀會怎樣?有一種直升機叫有翼直升機

不久前美國flightglobal網站高調展示了美軍最新高速攻擊直升機——SB-1直升機的改進型號,據稱該型號的最高速度已達到約430千米/小時(232節),和普通的固定翼飛機速度相當,甚至超過了我國復興號高鐵,令國內很多航空迷們唏噓不已。

加一對翅膀會怎樣?有一種直升機叫有翼直升機

熟悉此機型的網友都知道,該機型採用了獨特的剛性旋翼和推進尾槳技術,其中的剛性旋翼技術也是我國近年來發展的重點課題,是下一代高速直升機的瓶頸性技術難題之一。不過除此外有細心的網友發現,SB-1直升機的後部有一個固定翼飛機特有的部件:機翼,兩側甚至還自帶保持縱向穩定用的垂直尾翼。

這就牽出來一個挺長時間裡受爭議的話題:直升機能不能帶機翼?要說SB-1是特殊型號,那麼普通直升機帶機翼會怎樣?

加一對翅膀會怎樣?有一種直升機叫有翼直升機

圖:從這個角度看類似固定翼飛機的水平機翼十分明顯,顯然起到提供升力的作用。

很多愛好航空的軍迷們會馬上表示:現代的直升機採用柔性旋翼技術,速度過快會對旋翼的旋轉造成干擾,嚴重時可能會機毀人亡。所以不能帶。不過真實的情況是怎樣呢:

誰說不能帶?

和任何新生事物一樣,在人類剛發明直升飛機的時候,各種腦洞大開的設計都曾被用在這種新技術原理的飛行器上面,其中也包括給它插個翅膀這件事。

上世紀60年代,美國研製出CH-47支奴乾重型運輸直升機,並廣受好評。自信心爆棚的美軍隨即提出進一步改進要求:除具有更佳的穩定性外,希望其擁有更快的飛行速度,以利於海外作戰時遠距離飛行或快速越海飛行。

設計師的第一個反應就是:好辦,加個機翼唄!

加一對翅膀會怎樣?有一種直升機叫有翼直升機

增加了機翼的支奴幹試驗型號稱為BV-347,在試飛中的最大飛行速度超過333千米每小時(無機翼普通型號259千米/小時),此外增加的機翼還優化了直升機的操作控制,使飛機在飛行的時候具有更佳的縱向穩定性,應該說BV-347是成功的。

加一對翅膀會怎樣?有一種直升機叫有翼直升機

裝機翼的支奴幹

在美國試驗帶機翼版支奴幹直升機的時候蘇聯航空界也沒閒著,科學家決定在當時全世界載重量最大的直升機——米-6上加個機翼試試。原因很簡單:蘇聯軍部比美國軍部的大爺們更簡單粗暴:要求這種飛機的負載力再提高50%以上——其它沒了。

除了加個機翼,蘇聯科學家實在想不出其它辦法了。這樣就有了帶機翼版的米-6重型試驗直升機。

加一對翅膀會怎樣?有一種直升機叫有翼直升機

試飛後該機型不但載重量大幅增加,而且飛行時速和美國BV-347版支奴幹一樣也超過了300公里每小時,並創了當時的世界紀錄。實驗必須說是成功的。

加一對翅膀會怎樣?有一種直升機叫有翼直升機

帶機翼版米6

加一對翅膀會怎樣?有一種直升機叫有翼直升機

我國進口的帶機翼版米6

在此之後,各國科學家沒有停止對直升機加輔助機翼的嘗試,曾經在很多型號上做過試驗,如下圖:

加一對翅膀會怎樣?有一種直升機叫有翼直升機

圖:貝爾533直升機,安裝了輔助機翼和噴氣發動機

加一對翅膀會怎樣?有一種直升機叫有翼直升機

圖:空客在去年巴黎航展展出的有翼式新型直升機概念

看到這有網友就問了:既然有這麼大的好處,為什麼如今的直升機很少見有這種輔助機翼的設計呢?

原因主要有二:

第一個好理解,就是固定機翼會干擾直升機的低速和低空機動性。機翼在低速低速狀態下,不但起不到增升的效果,反而會起到“空氣剎車”的作用,會拖直升機的後腿,對於大部分軍用直升機來說,並不是個好選擇。

加一對翅膀會怎樣?有一種直升機叫有翼直升機

圖:低空低速時直升機輔助機翼起不到增升的用途,唯一作用就像戰鬥機的減速板

圖:試想直升機在這種低空做動作時機身帶一塊大號減速板,飛行員心裡會怎麼想。。。

第二個原因稍複雜:在直升機高速飛行到一定的速度臨界值時,柔性旋翼會產生一個叫“反流區”的干擾,十分影響飛行安全。同時會伴生振動問題,導致飛行速度無法進一步提升。

圖:直升機前飛氣流分佈和反流區示意圖(圖片來源:網友“旋翼飛行器”)

根據目前的直升機技術而言,加裝了機翼的直升機最大速度是在500km/h到550Km/h之間,而不加機翼的正常飛行在300多公里每小時左右。

因此結論就是:直升機是可以加機翼的,而且對提升速度確有幫助。但提升的程度有限且弊端太多,因此後來的設計師們多數就不往這方面考慮了。

不過機翼並沒有消失,今天的很多直升機的機翼其實還在,不過換了身馬甲,被稱作“小翼”或者“掛架”:

加一對翅膀會怎樣?有一種直升機叫有翼直升機

加一對翅膀會怎樣?有一種直升機叫有翼直升機