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CH-47服役之后在各種國際熱點沖突戰(zhàn)事中起到了部隊運輸、火力調(diào)遣與戰(zhàn)場補給等重要作用。“支奴干”直升機由于下方裝備有用于吊載貨物的鉤子,所以又有一個“鉤子”的綽號。
從1962年起,隨著直升機定型完成,CH-47“支奴干”直升機開始出現(xiàn)在生產(chǎn)線上。我們也經(jīng)常看到這樣的說法:“支奴干”直升機1962年“首先在越南使用”。而實際上,最早生產(chǎn)出來的“支奴干”直升機是被送往佐治亞州芬·伯明堡的第十一航空部隊進行測試。而這些前期工作也正是為了CH-47于1966年在越南首次亮相做好準備。
第十一航空部隊是由哈里·金納德將軍(時任第101空降師助理師長)指揮并組建,這支部隊前身可以追溯為前1943年成立的第十一空降師。部隊組建之初便獲得了125架直升機,這其中就包括新型的CH-47“支奴干”。金納德將軍之后于1965年又組建了第一空中騎兵師,這是陸軍第一支空中機動部隊。
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第一騎兵師整合了當(dāng)時第十一航空部隊,第十個航空運輸旅和第二步兵師的資源。新的部隊番號于1965年7月1日正式啟用,并在當(dāng)年7月28日被下令調(diào)往越南。
“支奴干”在越戰(zhàn)中發(fā)揮了重要作用,駕駛和和維護它的人被認為是美國英雄。第十一航空部隊下轄第227、229和229航空營,形成了當(dāng)時第一騎兵師的直升機部隊核心。第228突擊支援直升機營是第一騎兵師中由CH-47“支奴干”直升機組成的營。這個營有三個連隊,“阿爾法”連,“布拉沃”連和“查理”連。每個連都有16架“鉤子”。
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“支奴干”在越南戰(zhàn)爭中很快就被證明是一款非常實用的運輸火炮和重型裝備的直升機。鮑勃·西格在回憶中這樣寫到,第25步兵師組建的巡邏基地“已經(jīng)無處不在,通常位于接近敵方位置”。一般來說,基地被設(shè)在山丘上的位置,以便俯視對手。來自第25航空營UH-1S“小熊”直升機首先將第27步兵團的步兵連隊帶入戰(zhàn)場,同時UH-1武裝直升機提供空中火力掩護,隨時等待迎接任何來自敵方武力的威脅。
接著第242突擊支援直升機營的CH-47帶著重型裝備和戰(zhàn)地工程師抵達基地。“支奴干”下方懸掛巨大的貨網(wǎng),攜帶用于建造火力支援基地的物資。另一架“支奴干”上搭載著推土機到達基地,隨后戰(zhàn)地工程師開始挖掘支援基地。一旦一切準備就緒,更多的“支奴干”便會帶著榴彈炮到來。
“支奴干”著陸后,炮兵們會跳下來,把榴彈炮放在適合射擊的位置。這一天內(nèi)將會有更多的“支奴干”帶著彈藥,炮彈,鐵絲網(wǎng),水泥等來到基地。幾天之內(nèi),巡邏基地就會全面投入使用,而部隊等待著和敵人的正面較量,一場可以發(fā)揮重型火力優(yōu)勢的戰(zhàn)斗。
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一些CH-47也被用于傷員撤離。由于對直升機的需求非常旺盛,似乎最具效益的“支奴干”的用法是用于救援其它受傷的直升機,以便其再次修復(fù)并重新投入使用。
一般來說,這種直升機間的救援是在白天進行的。然而有時也會有緊急的夜間任務(wù)。1966年2月26日,第214航空團的第147連隊接到了緊急任務(wù),參與救援一架UH-1“休伊”直升機。如果第147連隊不能救回UH-1,就要將其摧毀。
參與任務(wù)的飛行員羅伯特·柯柏勒和羅伯特·索德發(fā)現(xiàn),在黑暗中將“休伊”連接到“支奴干”的鉤子上,是極為困難的。為了降低被發(fā)現(xiàn)的可能性,他們不得不關(guān)上所有的探照燈。在另一架協(xié)同執(zhí)行任務(wù)的直升機的微弱燈光下,掛鉤手詹姆斯·斯坦特維爾指揮5名專家成功將受傷的UH-1用鉤子鎖在了CH-47上,并在兩架UH-1B武裝直升機護送下成功完成任務(wù)。
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戰(zhàn)場上總會有意外發(fā)生,高強度任務(wù)和復(fù)雜環(huán)境也給直升機執(zhí)行任務(wù)的過程帶來了一定的困難。邁克·馬洛伊隸屬第101空降師第159突擊支援直升機營第三連隊。他是一名CH-47飛行員,而機長是凱利·威廉姆斯上校。他在回憶1969年2月10日一次失敗戰(zhàn)斗補給任務(wù)時說,這原本應(yīng)該只是一次正常的戰(zhàn)場補給。那天他們在完成燃料補給任務(wù)之后,本來打算去去富牌河谷過夜。但是,駐扎在厄斯金的海軍陸戰(zhàn)隊員要求補充105毫米榴彈炮炮彈,同時還有四名海軍陸戰(zhàn)隊員也需要前往厄斯金。
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所以他們帶著四名海軍陸戰(zhàn)隊員和4.54噸炮彈的吊裝載荷前往厄斯金。因為基地停機坪的混凝土還在覆蓋中,所以他們不得不在空中盤旋。原本馬洛伊打算將負載直接降落在地面上,使其脫鉤。但海軍陸戰(zhàn)隊員要求在不同的位置上卸載。所以又換成了機長威廉姆斯來控制和移動負載。
在第三次嘗試卸載時,直升機的一個發(fā)動機出現(xiàn)了嘟嘟聲的怪響。這意味著正常的發(fā)動機調(diào)整系統(tǒng)失效,無法控制轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速,直升機會失去空速。所以威廉姆斯決定把這架飛機降落在山的一邊,試圖重新獲得空速并保住載荷。然而設(shè)計用于釋放負載的系統(tǒng)此時也不起作用,飛機處于不穩(wěn)定的低轉(zhuǎn)速。隨行的工程師也無法到達掛鉤處,手動釋放負載。
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最后他們墜毀在樹叢中,距離停機坪約285米。另一架一起執(zhí)行任務(wù)的CH-47試圖對他們進行救援,但是叢林太密集了。四名海軍陸戰(zhàn)隊成員中有三人遇難,其他人雖然受傷,但仍然可以正常工作。最后,一架“海騎士”CH-46實施了救援。
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他們在靠近老撾邊界處迅速進入山谷。在接近山頂重火力點的過程中,他們看到5架UH-1在重火力點周圍被摧毀。在接近著陸點15米的地方,直升機的正下方受到敵火力的襲擊。無線電室被嚴重破壞,第一液壓系統(tǒng)受到撞擊,造成壓力損失,左側(cè)機槍手陣亡。
福克斯和副駕駛杜拉爾認定自己不可能正常著陸,所以他們放棄了吊索,向前移動到著陸點的邊緣,僅讓直升機的后輪著陸。然后他們打開尾門,卸下彈藥和部隊。然后開始上升,在第一液壓系統(tǒng)完全失效前到達了足夠的高度,終于逃生。
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在越南高峰期,22個“支奴干”直升機營在同時運作,還有很多類似的事情發(fā)生。在參與作戰(zhàn)的近750架“支奴干”直升機中,約有200名飛行人員在作戰(zhàn)或事故中喪生。
在1991年海灣戰(zhàn)爭期間,“支奴干”成為美軍在伊拉克重要的運輸工具。在沖突開始時,美軍及其盟軍搭載“支奴干”快速實現(xiàn)部署,其中包括英國特種空勤團部署在伊拉克的“八人巡邏隊”。
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1月17日,“沙漠風(fēng)暴”行動開始,美軍第101空中突擊師首次發(fā)起攻擊,摧毀伊拉克的雷達隨后奪取了巴格達周圍的防空。空中戰(zhàn)爭于1月份開始后,地面戰(zhàn)爭從2月24日開始。
第101空中突擊師在此戰(zhàn)中很少使用車輛機動,大部分部隊靠徒步和搭載直升機就完成了機動。彈藥、食物、水也都是從空中運送。有一支美軍部隊搭載直升機進入著陸區(qū)時,附近的伊拉克士兵直接出來投降了。美軍將他們繳械后,就地安置在“支奴干”直升機中。
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在沙漠風(fēng)暴行動地面階段,美國陸軍的側(cè)翼機動計劃也是以CH-47D為基石展開的。前進作戰(zhàn)基地位置要考慮到CH-47D的滿載作戰(zhàn)半徑。第101空中突擊師第二步兵旅在科布拉地區(qū)展開的最初空中機動突擊中,出動了5000名士兵、126架“黑鷹”和60架“支奴干”。在第一天結(jié)束時,CH-47D運送了495889升燃料、戰(zhàn)斗裝備和彈藥用于次日的戰(zhàn)斗。
詹姆斯·亨利·賓福德是當(dāng)時美軍陸航行動的負責(zé)人。他在接受采訪時,講敘了一些CH-47D運用的細節(jié)。當(dāng)時他們部署了5個直升機營,包括4個“阿帕奇”營和1個由45架CH-47組成的貨運直升機營。部隊確定的部署地點,依據(jù)的是考慮CH-47D不加油飛行的最大往返距離。美軍工程師事先進行了精心規(guī)劃和計算。原本計劃中的部署位置是在科布拉地區(qū)偏北。但賓福德這個位置稍微向南移動了一些,使其保持在CH-47D的轉(zhuǎn)彎半徑之內(nèi)。
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相比于美軍參與的其他幾場戰(zhàn)爭,阿富汗戰(zhàn)爭持續(xù)時間更長。除了美國,另外幾個國家的“支奴干”直升機也參加了阿富汗戰(zhàn)爭,包括英國、意大利、荷蘭、西班牙、加拿大和澳大利亞。已經(jīng)服役將近半個世紀的“支奴干”,在戰(zhàn)場上依然深受歡迎。部分原因在于,它在阿富汗苛刻的自然環(huán)境下展示出了多功能和優(yōu)越的適應(yīng)性。阿富汗的高海拔和高溫限制了大多數(shù)直升機的使用,例如UH-60“黑鷹”。據(jù)美軍估計,1架CH-47可以頂替5架“黑鷹”進行空中突擊運輸作戰(zhàn)。
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其中包含了比較出名的“森蚺行動”。2002年3月初開始,美軍為了摧毀基地組織和塔利班部隊,在沙希科特谷和阿爾瑪山脈發(fā)起了“森蚺行動”,這是美軍參與的阿富汗戰(zhàn)爭中的第一次大規(guī)模戰(zhàn)役。行動由弗蘭克·威爾辛斯基上校領(lǐng)導(dǎo)。他的下屬回憶說,上校在“急切地等待著第一架CH-47到達他們指定的停機坪”。另外五架AH-64“阿帕奇”進行支援,直升機編隊直入山谷中。
2002年3月2日06時30分,第一波的山地部隊通乘“支奴干”直升機沿著山谷的東部和北部邊緣降落。不過實際上,美軍錯誤地降落在山谷的中間,正處于塔利班組織的炮火覆蓋區(qū)域。有兩架“支奴干”被擊落,一些人嚴重受傷。不過隨著更多部隊的到來,美軍開始占據(jù)上風(fēng),對塔利班部隊造成重大傷亡,并將其趕出山谷。
在“森蚺行動”結(jié)束時,美國和阿富汗部隊成功地消除了沙希科特山谷大部分基地組織和塔利班恐怖分子。
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當(dāng)時的報道指出:“軍用CH-47直升機正在阿富汗山區(qū)深處使用,在高空運送部隊、設(shè)備和用品方面,沒有其它軍用飛機能夠承受它那樣的重載”。
2003年11月7日,由美國領(lǐng)導(dǎo)的盟軍在努里斯坦省和阿富汗的庫納爾省發(fā)起了“山區(qū)解決行動”。它涉及到由美軍在第十山區(qū)的軍事行動,這次行動再次驗證了“支奴干”的獨特優(yōu)勢。
復(fù)雜的山區(qū)地形,給飛行員的操作和著陸帶來了一定的困難。頂峰著陸技術(shù)看起來的確非常困難,不過前海軍CH-46“海騎士”飛行員查克說這不是最困難的事情,特別是如果有優(yōu)秀的機務(wù)人員在飛機尾端發(fā)出良好的指令。而另外一名海軍飛行員則說他不經(jīng)常做這種操作,所以仍然覺得頭痛。不過這也從另一個角度看出了“支奴干”直升機設(shè)計的特點之一。
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有時候也有意外發(fā)生。在2003年的某個時候,一架CH-47D接近一處山峰邊緣時,飛行員把后起落架放下之后,原本想使飛機穩(wěn)定下來,然而地面出現(xiàn)了坍塌。飛機的后輪沿斜坡滑下,后轉(zhuǎn)子系統(tǒng)與地面接觸,后起落架脫落,飛機起火燒毀,不過無人死亡。
較高的海拔高度是阿富汗地區(qū)對于直升機的另一個挑戰(zhàn),直升機在這樣的高空飛行的最大問題是失去功率。許多直升機由于過高的海拔不能起飛。即使CH-47飛行員也要非常小心這種問題,直升機的性能表現(xiàn)在高海拔地區(qū)要比正常使用低得多。按設(shè)計規(guī)范,CH-47可以在3000米海拔地帶上正常使用,不過美軍飛行員發(fā)現(xiàn),實際上這個數(shù)值可再高一點。有的飛行員更愿意保險一點行事。
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基斯軍士回憶自己2006年8月27日在CH-47直升機上執(zhí)行的一次任務(wù)時說,有幾次飛行中,當(dāng)從窗外望出去的時候,只能看到山的邊緣。直升機不得不選擇從山口穿過,因為兩邊的山太高,不能飛躍。巴格蘭山海拔1500米,加茲尼山海拔2160米,而周圍山脈更比之高幾百米。如果直升機試圖飛躍周圍山脈,由于空氣太稀薄,發(fā)動機將不能提供足夠的動力。
除了對山區(qū)地形極強的適應(yīng)力,“支奴干”直升機較快的飛行速度和較大的運載量,也決定了它成為后勤補給的首選。第524后勤工作隊于2004年10月9日收到阿富汗東部一個基地的求助,那里的單位遇到了麻煩,需要更多的彈藥補給。此時速度是至關(guān)重要的,而“支奴干”是最快的選擇。兩名第524后勤工作隊的士兵將彈藥掛在CH-47直升機上,將3.6噸彈藥交付基地。
“支奴干”直升機強大的運輸能力在阿富汗戰(zhàn)場上發(fā)揮得淋漓盡致。不論是彈藥火力補給,還是人員物資輸送,甚至是重型軍事裝備、步兵戰(zhàn)車等都能通過“支奴干”直升機搭載運送。
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在這期間,駐阿富汗美軍還參與了2005年10月8日巴基斯坦控制的克什米爾地區(qū)發(fā)生的地震救援工作。最初美軍部署了五架CH-47“支奴干”直升機和三架UH-60“黑鷹”直升機參與救援。同時承諾再派出21架CH-47“支奴干”直升機參與救援。10月10日至10月12日,美軍執(zhí)行了約150次飛行任務(wù),運送250人和20.4噸的物資和設(shè)備,從側(cè)面也體現(xiàn)了“支奴干”直升機巨大的運力。
“支奴干”直升機在阿富汗也有損失。2011年5月,一架澳大利亞軍隊CH-47D在扎布爾省的一次補給任務(wù)中墜毀,造成一人死亡。直升機無法恢復(fù)并被摧毀。
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同年,2011年8月6日,一架“支奴干”在喀布爾附近墜毀,造成38人死亡,其中包含25名美國特種作戰(zhàn)人員,5名美國陸軍國民警衛(wèi)隊和陸軍后備隊員,7名阿富汗突擊隊員和1名阿富汗口譯員以及一只美國軍事工作犬。這被認為是在整個“持續(xù)自由運動”期間,美軍最為嚴重的一次損失。飛機中沒有黑匣子,按照軍方官員的說法,該機可能是進行夜襲時為了協(xié)助地面部隊的行動,被塔利班武裝的火箭彈擊中最后墜毀。
這次的意外也讓人們反思,設(shè)計和使用了近半個世紀的支奴干直升機是否能夠應(yīng)對越發(fā)復(fù)雜的戰(zhàn)場環(huán)境。
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除了美國,其他航空強國也考慮過研制縱列雙旋翼直升機。例如1952年英國布里斯托飛機公司成功試飛了布里斯托173縱列式直升機,隨后又研制了布里斯托192直升機。但因為技術(shù)、經(jīng)濟實力上的種種原因。這些努力最后都沒有修成正果。
蘇聯(lián)在20世紀50年代曾研制出一款縱列雙旋翼直升機——由雅科夫列夫飛機設(shè)計局設(shè)計制造的雅克-24。這源于蘇聯(lián)當(dāng)時發(fā)布的一項直升機設(shè)計規(guī)范,要求設(shè)計能夠運送約24名乘客的直升機。而在此之前蘇聯(lián)并沒有任何設(shè)計此類型直升機的經(jīng)驗。
雅克-24的整體布局和CH-47非常類似,但旋翼更大,達到了24米,并且在機體的尾部裝有一對尾翼。雅克-24裝有兩臺1268千瓦的ASh-82V星形發(fā)動機。在1955年第一次與公眾見面時,它就創(chuàng)造了兩項世界記錄:載重2噸飛行高度5082米,載重4噸飛高2902米。它可以運載30名空降兵,18副擔(dān)架或3000千克的貨物。
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雅克-24雖然定型投產(chǎn),但是它的設(shè)計上存在很大缺陷:兩個旋翼過于龐大又彼此靠近,這容易造成機身震動和搖擺。而米里設(shè)計局研制的米-6重型運輸直升機徹底終結(jié)了雅克夫列夫設(shè)計局的希望。米-6直升機創(chuàng)造過14項國際航空協(xié)會承認的E1級紀錄,其中包括起重20117千克載荷的紀錄。在后來20多年的時間里,米-6一直保持著世界載重量最大的直升機紀錄,直到同樣由米里設(shè)計局設(shè)計的新一代米-26超重型直升機打破為止。
米-6和米-26直升機不光有耀眼的數(shù)據(jù),在軍用和民用領(lǐng)域也非常活躍。米里設(shè)計局的直升機長期優(yōu)異的表現(xiàn)不斷地強化著蘇聯(lián)對單旋翼直升機的信心,因此,蘇聯(lián)在雅克-24之后就再也沒有大規(guī)模研制過縱列雙旋翼直升機。
雅克-24產(chǎn)量只有幾十架,目前幸存的雅克-24存放在莫斯科外莫尼諾的中央空軍博物館。
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首先來看CH-54的技術(shù)特點。它采用單旋翼加尾部旋翼的設(shè)計,配備兩臺普拉特·惠特尼公司的JFTD-12渦軸發(fā)動機,主旋翼直徑比“支奴干”更大。
CH-54的機身結(jié)構(gòu)非常富有特色,好像是傳統(tǒng)直升機的機身腹部被挖去一大塊,只保留駕駛艙、梁式機身以及三點式可伸縮起落架。駕駛艙中除了有兩個向前的座椅,還安裝了一個向后的座椅用于觀察直升機吊裝貨物時的情況,此外還能容納兩名機械師以應(yīng)對故障的發(fā)生。為了滿足任務(wù)的需要,駕駛艙的后部設(shè)有用于觀察的窗口。
CH-54在梁式機身下安裝有一個9072千克吊運能力的大型絞車和4個吊運能力2268千克的小型絞車,既可以吊運裝有人員和貨物的模塊化莢艙,也可以單獨調(diào)運大型設(shè)備。此外CH-54還可以完成火力投送。它在越南戰(zhàn)爭中最著名的任務(wù)就是投擲重達6810千克的BLU-82“滾地球”燃料空氣炸彈,以在叢林中開辟直升機著陸場。在民用領(lǐng)域,CH-54也可以在空中進行滅火作業(yè)。
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但是,CH-54模塊化莢艙在戰(zhàn)場上的部署很不方便,降低了物資和人員運送的效率,明顯弊大于利。而CH-47既可以當(dāng)作起重機又可以當(dāng)作運輸機使用,并且在航程和機動性上大大勝過CH-54,這與美國陸軍的需求不謀而合。最終CH-54于1995年在美軍中全部退役。但它在民用領(lǐng)域依然活躍至今。
實際上美國陸軍曾經(jīng)想過將兩者優(yōu)點融合起來,研制一種新的型號。參與招標的正是分別研制CH-54和CH-47的西科斯基公司和波音公司。最終在1973年,波音公司的縱列雙旋翼直升機XCH-62獲勝,但是由于研制困難而在1974年下馬。
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到目前為止,美軍和主要航空企業(yè)都沒有發(fā)布新的縱列雙旋翼直升機方案,因此,在CH-47基礎(chǔ)上繼續(xù)改進,將是縱列式雙旋翼直升機未來發(fā)展的主要趨勢。另一方面,新興航空國家表現(xiàn)出了研制縱列雙旋翼直升機的意愿,為這個研究方向增添了新的活力。軍用,民用領(lǐng)域的需求將會成為縱列雙旋翼發(fā)展的重要推動力,推動該型機向貨運型和重型起重直升機方向發(fā)展是一個方向。
近年來隨著材料、能源、計算機技術(shù)、自動化與控制等領(lǐng)域的發(fā)展,直升機技術(shù)取得了許多突破。其中以槳葉、槳轂新技術(shù)、穩(wěn)定控制技術(shù)、直升機總體設(shè)計的新技術(shù)應(yīng)用為主,縱列雙旋翼直升機的發(fā)展必然也會從中受益。
縱列式雙旋翼直升機的旋翼系統(tǒng)由槳葉和槳轂組成。槳葉作為產(chǎn)生升力的主要部件對材料的比強度和比剛度要求很高。新材料的應(yīng)用為槳葉氣動外形和旋翼動力學(xué)特性優(yōu)化提供了基礎(chǔ),提升了旋翼槳葉在交變載荷工作狀態(tài)下的使用壽命。
近年對直升機旋翼槳葉外型的研究越來越多,通過優(yōu)化槳葉形狀,可以有效減小飛行時旋翼產(chǎn)生的噪音,并提升直升機操縱性能。槳轂作為旋翼系統(tǒng)重要組成部件一直是工程師們的主要研究對象。傳統(tǒng)的鉸接式槳轂存在結(jié)構(gòu)復(fù)雜,疲勞壽命低等缺點。采用橡膠軸承的槳轂雖然起到了部分優(yōu)化效果但是并未從根本上解決這些缺點。
沒有水平鉸、垂直鉸和軸向鉸的無軸承槳轂現(xiàn)已經(jīng)成為研究熱點。這種槳轂通過復(fù)合材料柔性梁實現(xiàn)旋翼的揮舞、擺振和變距,無軸承槳轂結(jié)構(gòu)簡單,成本低,操縱效率高,是未來新型直升機的重要標志。
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直升機的振動問題一直是制約直升機發(fā)展的一個瓶頸。縱列式雙旋翼直升機的未來發(fā)展必然以振動控制為主要突破口。直升機旋翼是產(chǎn)生振動的主要部件,通過采用新型復(fù)合材料、優(yōu)化旋翼系統(tǒng)等方法可以有效減少旋翼振動帶來的危害。
根據(jù)當(dāng)今技術(shù)發(fā)展情況,短時間內(nèi)不可能完全消除直升機的震動源。許多科研機構(gòu)和航空公司將研究的重點放在了隔振、吸振、阻尼減震和結(jié)構(gòu)修改上面。同時,通過結(jié)合主動控制技術(shù)和直升機減振結(jié)合,主動抑制機身對旋翼傳遞過來的振動的響應(yīng),實現(xiàn)主動減振。
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隨著計算機電子技術(shù)的發(fā)展,航電設(shè)備向著可視化、智能化和微型化方向發(fā)展,直升機操縱逐步采用人工智能結(jié)合手動操縱代替原始的以駕駛員手動操縱為主的操縱形式。而人工智能的航空電子設(shè)備也可降低駕駛員的工作強度,提升飛行控制的效率和安全性。
航空電子設(shè)備架構(gòu)也由獨立功能設(shè)備向綜合化、模塊化方向發(fā)展,通過對傳感器的信道資源進行模塊化設(shè)計,高度綜合導(dǎo)航系統(tǒng)、顯示系統(tǒng)、飛控系統(tǒng)、氣象雷達和管理系統(tǒng)等。通過采用新型電子設(shè)備,實現(xiàn)了地面站和直升機平臺實時互動,例如現(xiàn)在諸多先進直升機采用的直升機健康與使用監(jiān)控系統(tǒng)是集航空電子設(shè)備、地面支持設(shè)備及機載計算機監(jiān)視診斷產(chǎn)品于一體的復(fù)雜系統(tǒng)。
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這種系統(tǒng)通過傳感器動態(tài)監(jiān)控直升機各部件工作情況,實時傳輸給地面站,進行故障評估和應(yīng)急措施反饋給直升機,提高了直升機可靠性與安全性。傳統(tǒng)電傳操縱系統(tǒng)易受雷電和電磁干擾影響,并且隨著電子設(shè)備日益增多,電纜線路復(fù)雜,設(shè)備和線路互相干擾效果加強,系統(tǒng)難以正常工作,通過以光導(dǎo)纖維作為傳輸媒介,以光替代電作為傳輸載體,提升各系統(tǒng)操縱速度和效率,增強直升機抗電磁及核輻射干擾能力。
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智能結(jié)構(gòu)設(shè)計,通過在機身、機翼和尾翼等部件嵌入傳感器和微電子部件,實時檢測直升機各部件工作情況,根據(jù)駕駛員或指令通過結(jié)構(gòu)內(nèi)微電子元件對部件參數(shù)進行調(diào)整,提升直升機性能。通過開發(fā)利用材料完整的本構(gòu)關(guān)系,設(shè)計新型自適應(yīng)結(jié)構(gòu),提升材料應(yīng)用收益。利用計算機仿真技術(shù),通過計算機建模或者將直升機參數(shù)直接輸入計算機,模擬直升機在復(fù)雜環(huán)境下的各種性能,結(jié)合CFD仿真結(jié)果,進行氣動、結(jié)構(gòu)一體化綜合分析,可對直升機進行優(yōu)化設(shè)計。
先進復(fù)合材料憑借比強度、比剛度高,設(shè)計性強,抗疲勞等優(yōu)點,在直升機設(shè)計中的應(yīng)用越來越多。這些材料的應(yīng)用有助于實現(xiàn)結(jié)構(gòu)/功能一體化,提升直升機性能。同樣,直升機設(shè)計新技術(shù)的使用也更方便產(chǎn)生人機交互更友好的平臺,這對于工作條件苛刻的運輸直升機來說是相當(dāng)重要的。
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縱列式布局未來的發(fā)展不僅需要不斷應(yīng)用新的技術(shù),對直升機中一直存在的難點問題進行進一步探索也同樣重要。縱列式直升機載重大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、重心變動范圍也大,這些特點會不斷對未來的機體結(jié)構(gòu)設(shè)計技術(shù)以及相關(guān)材料提出更高的要求。雙旋翼的相互重疊使得兩副旋翼會存在相互干擾,整機的流場會十分復(fù)雜,這需要對復(fù)雜流場的計算或?qū)嶒灒o出更好的設(shè)計參數(shù)。
另外,新型縱列式直升機復(fù)雜的流場還給還氣動布局設(shè)計帶來了新的挑戰(zhàn),雙旋翼的水平和垂直間距、旋翼塔的外形、尾艙門的外形等等,這些都需要未來進行不斷的研究才能獲取更多認識。
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