“魚(yú)鷹”雜談

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貝爾 XV-15 在懸停中 / XV-15 在平飛中
 
XV-15 在起飛
　　為了盡可能減小迎風(fēng)阻力，傾轉(zhuǎn)旋翼的旋翼直徑應(yīng)該在不影響直升機(jī)狀態(tài)下的性能的前提下盡可能減小。但較小的旋翼不可能不影響直升機(jī)狀態(tài)的性能，最突出的就是所謂“渦流環(huán)”現(xiàn)象。直升機(jī)在快速下降過(guò)程中，要使旋翼進(jìn)入自己的下洗氣流，或下洗氣流造成的渦流，旋翼和周?chē)�空氣之間的相對(duì)氣流方向和相對(duì)速度出現(xiàn)本質(zhì)變化，可能出現(xiàn)“打滑”而失去升力，這時(shí)候越是增加旋翼功率，打滑越嚴(yán)重，這就是所謂的“渦流環(huán)”現(xiàn)象。常規(guī)直升機(jī)也會(huì)出現(xiàn)“渦流環(huán)”現(xiàn)象，但小直徑的旋翼更容易進(jìn)入這一狀態(tài)。V-22 在試飛中幾次引人注目的墜機(jī)，大多出自這個(gè)原因。在懸停或直升機(jī)狀態(tài)時(shí)，傾轉(zhuǎn)旋翼在理論上可以通過(guò)控制左右發(fā)動(dòng)機(jī)的推力來(lái)控制橫滾，用旋翼的前后轉(zhuǎn)動(dòng)來(lái)控制俯仰，偏航比較難辦，可以用旋翼下洗氣流作用在機(jī)翼的襟翼上，輔以一定的橫滾作用來(lái)實(shí)現(xiàn)。但事實(shí)上，增減發(fā)動(dòng)機(jī)推力的靈敏度不夠，反映不夠快，控制量也不夠精細(xì)。用機(jī)電控制傾轉(zhuǎn)旋翼來(lái)實(shí)現(xiàn)俯仰控制，靈敏度問(wèn)題更大，無(wú)法適應(yīng)惡劣天氣時(shí)的飛行要求。實(shí)用化的傾轉(zhuǎn)旋翼的 V-22（及其前身 XV-15）都是采用直升機(jī)槳葉，即保留了全套直升機(jī)的總距和周期距控制，而不是只可以調(diào)節(jié)槳距的螺旋槳，所以直升機(jī)狀態(tài)的 V-22 的操控和直升機(jī)無(wú)異。在以螺旋槳-旋翼為基礎(chǔ)的垂直/短距起落飛機(jī)中，傾轉(zhuǎn)旋翼是最成熟的方案。美國(guó)的 V-22 在飽經(jīng)千難萬(wàn)險(xiǎn)之后，終于開(kāi)始量產(chǎn)。
 
直升機(jī)狀態(tài)前飛中的 V-22 在空投傘兵
V-22 的半剛性旋翼清晰可見(jiàn) / V-22 的寬弦、大彎度、無(wú)鉸、無(wú)軸承槳葉清晰可見(jiàn)
 
起飛、著陸時(shí)，襟翼放下，最大限度地減小對(duì)下洗氣流的遮擋 / 為了適合上艦的需要，V-22 的旋翼可以折疊，機(jī)翼還可以橫轉(zhuǎn)90度，和機(jī)體平行，以節(jié)約占地空間
 
V-22 著艦試驗(yàn)，一側(cè)旋翼在甲板上空、一側(cè)旋翼在舷外時(shí)，兩側(cè)升力不均勻，容易造成事故。一架接一架緊接著快速降落時(shí)，前面飛機(jī)造成的空氣渦流容易使后面的飛機(jī)進(jìn)入危險(xiǎn)的“渦流環(huán)”狀態(tài)（vortex ring），造成旋翼吃不上勁，導(dǎo)致墜機(jī) / 這是在兩棲登陸建“塞班”號(hào)機(jī)艙內(nèi)的情景
 
V-22 的性能被說(shuō)得如此出眾，人們不禁疑惑，為什么總統(tǒng)的“海軍陸戰(zhàn)隊(duì)一號(hào)”要選新機(jī)時(shí)，沒(méi)有選 V-22？
貝爾在 V-22 的成功之后，向兩條戰(zhàn)線出擊，一是將傾轉(zhuǎn)旋翼技術(shù)用于無(wú)人機(jī)，以最大限度地利用其垂直起落和速度、航程上的優(yōu)勢(shì)，二是將傾轉(zhuǎn)旋翼技術(shù)推向民航市場(chǎng)。早先雄心勃勃的中短程支線客機(jī)看來(lái)一時(shí)還難以實(shí)現(xiàn)，但小型公務(wù)機(jī)已經(jīng)開(kāi)始了，貝爾和意大利的 Agusta 合作，正在研制 BA-609，其垂直起落的能力和速度、航程將對(duì)大公司、政府機(jī)構(gòu)的要員從城市中心到城市中心的空中旅行有很大的誘惑力。歐洲從 80-90 年代開(kāi)始，也展開(kāi)了傾轉(zhuǎn)旋翼的研究。法、德合作的 Eurotilt 和英、意合作的 Eurofar 最后合并成一個(gè)計(jì)劃，但在 V-22 和 BA-609 面臨一系列技術(shù)困難后，速度放慢，估計(jì)現(xiàn)在處于觀望狀態(tài)，在等待傾轉(zhuǎn)旋翼的技術(shù)進(jìn)一步成熟、技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)一步降低后再行動(dòng)。
 
BA-609 的 BA 代表 Bell Agusta，將成為傾轉(zhuǎn)旋翼在民用領(lǐng)域里“吃螃蟹的人” / BA-609 是面對(duì)有錢(qián)的闊佬的
 
BA-609 在警方和海岸警衛(wèi)隊(duì)中也有望得到青睞 / BA-609 已經(jīng)試飛，正在歐洲大力推銷(xiāo)，力圖搶在歐洲公司的前面霸占市場(chǎng)
 
法國(guó)主導(dǎo)的 Eurotilt 傾轉(zhuǎn)旋翼飛機(jī)方案
 
Eurotilt 的傾轉(zhuǎn)和 V-22 稍有不同，只有發(fā)動(dòng)機(jī)前半部分傾轉(zhuǎn)，介于 tilt rotor 和 tilt shaft 之間