時間：2018-07-31 17:59來源：中國直升機(jī) 作者：中國直升機(jī)網(wǎng)
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 圖——歐洲直升機(jī)公司的X3高速型復(fù)合直升機(jī)（High-speed hybrid helicopter）兼具了固定翼和旋翼飛行器的特點(diǎn)
西科斯基的X2和歐洲直升機(jī)公司的X3打破了直升機(jī)的傳統(tǒng)觀點(diǎn)——直升機(jī)注定只能飛得很慢——事實(shí)上，在合理的油耗情況下，上述兩種直升機(jī)（或者應(yīng)該叫做旋翼飛行器更妥當(dāng)）相比于傳統(tǒng)直升機(jī)，都實(shí)現(xiàn)了50%的速度提升，也就是說，對于這兩種直升機(jī)而言，這種提速并非是極限速度的提升，而是常規(guī)巡航速度的提升，這是非常有價值的。
無論是軍方還是航空行業(yè)，對X3這款巡航速度能達(dá)到每小時400公里的直升機(jī)都表現(xiàn)出了極大的興趣——畢竟如今的直升機(jī)巡航速度都最多也就達(dá)到每小時280公里，甚至比不上現(xiàn)金的高鐵——尤其是對那些需要直升機(jī)進(jìn)行遠(yuǎn)距離飛行（大范圍投放、作戰(zhàn)）的客戶來說，這類直升機(jī)的價值就更大了。
X3 又叫做 X立方（X-cubed），它是歐洲直升機(jī)公司的一架技術(shù)驗(yàn)證機(jī)，主要目的是用來驗(yàn)證高速、長航程的復(fù)合直升機(jī)技術(shù)（H3 Concept）。H3 計(jì)劃研制一系列不同噸位的直升機(jī)型號以滿足市場的不同需求——主要是輕型和中型直升機(jī)，重量在5~14噸之間，這類直升機(jī)將比如今的直升機(jī)更能勝任諸如大范圍的搜救工作、遠(yuǎn)洋石油及天然氣開發(fā)、商務(wù)航空以及各類軍事命令等航空任務(wù)。
 圖——NH90 直升機(jī)
X3 驗(yàn)證機(jī)使用了一架AS365N3 機(jī)身，5片 EC155 槳葉旋翼，來自NH90的RTM322 引擎以及EC175 主減速器（這臺主減經(jīng)過改造可以驅(qū)動裝在在兩側(cè)短機(jī)翼上的可變距螺旋槳)。
復(fù)合式直升機(jī)技術(shù)可以幫助歐洲直升機(jī)公司“為客戶提供50%的巡航速度和航程提升，而成本的增加則相當(dāng)有限”。該項(xiàng)技術(shù)發(fā)展的同時始終堅(jiān)持的目標(biāo)就是復(fù)合式直升機(jī)的全生命周期成本相比于常規(guī)直升機(jī)只會增加20%~25%。由于復(fù)合式直升機(jī)的高速性能，其執(zhí)行任務(wù)的效率將會大大提升，因而相比于采購、飛行和維護(hù)所產(chǎn)生增加的費(fèi)用，采用H3 計(jì)劃的客戶勢必會在高效的任務(wù)執(zhí)行能力中獲得好處，這些好處若是折算成費(fèi)用的話，必將抵消費(fèi)用的增加，甚至比傳統(tǒng)直升機(jī)還要更經(jīng)濟(jì)——尤其是對于那些需求盡可能短的執(zhí)行時間的任務(wù)而言。
X3 的基本原理就是，其兩側(cè)的雙螺旋槳作為前進(jìn)推力，兩副短機(jī)翼則會在高速飛行的時候提供可觀的升力，以使得旋翼的拉力足以卸載。從氣動分析可以知道，機(jī)翼的升力會隨著速度增大而增大，目前來說，高速飛行情況下，機(jī)翼可以承擔(dān)總升力的40%~50%，未來，這個比例還會進(jìn)一步提供。也正是因?yàn)樾淼睦π遁d使得旋翼的轉(zhuǎn)速得以降低，從而延緩旋翼前行側(cè)的氣流壓縮性問題，直升機(jī)因而能夠飛得更快。
關(guān)于這個內(nèi)容可以查看我此前發(fā)的關(guān)于直升機(jī)前飛的文章，這里稍作解釋。對于常規(guī)直升機(jī)而言，隨著前飛速度的增大，前行側(cè)旋翼槳葉的相對氣流速度將會越來越大，而后行側(cè)槳葉的相對氣流速度將會越來越小。這是因?yàn)榍靶袀?cè)槳葉迎著前飛來流旋轉(zhuǎn)，后行側(cè)槳葉則順著前飛來流旋轉(zhuǎn)，因而相對于槳葉來說，其總得氣流方向在前行側(cè)體現(xiàn)為前飛來流速度和旋轉(zhuǎn)來流速度之和，后行側(cè)則為前飛來流速度和旋轉(zhuǎn)來流速度之差。因而隨著前飛速度增大，前行側(cè)槳葉尖端速度很快就會接近音速，而后行側(cè)槳葉很容易就會進(jìn)入失速狀態(tài)。隨著前行側(cè)和后行側(cè)不對稱性的增大，氣動阻力和振動水平都會顯著提升。要想提升直升機(jī)速度，首先必須要解決這兩個問題。
西科斯基的X2通過剛性共軸雙旋翼（又叫前行槳葉概念旋翼 Advancing Blade Concept Rotor；ABC Rotor），通過共軸反轉(zhuǎn)的雙旋翼氣動布局（兩副槳葉的前行側(cè)和后行側(cè)位置恰好相反），使得每一副旋翼的前行側(cè)都能物盡其用，而后行側(cè)因而得以卸載。歐洲直升機(jī)公司則通過假裝推力螺旋槳和短機(jī)翼來使得旋翼無需提供前飛拉力和全部升力，從而其拉力得以卸載，旋翼轉(zhuǎn)速能夠降低。對于X3而言，其高速前飛轉(zhuǎn)速將會降低到原轉(zhuǎn)速的85%左右（這被稱為降速旋翼技術(shù) Slowed Rotor Technology， 我此前寫過詳細(xì)介紹該技術(shù)的文章，歡迎查閱）。通過降速旋翼技術(shù)，復(fù)合式直升機(jī)的極限飛行速度得到了顯著的提升。
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