航空崛起
时间:2023-05-21 来源: 作者:霞飞红绡
所以在下一代武装直升机的发展方面,目前世界上的几大军事强国,都还没有什么大动作。
国还是继续升级阿帕奇,再加上采购新型武装侦察直升机与之配合,而大毛同样也是继续升级卡52和米28这两种武装直升机。欧洲的虎式武装直升机服役不久,当然也不可能开发下一代武装直升机。
武装直升机飞行速度慢,加上高度低,很容易被各种防空武器击落,比如便携式防空导弹,就是击落武装直升机包括所有的军用直升机的最适用武器。
所以各国也在研究如何提高直升机的速度,研发高速直升机,使得直升机的速度能够达到五百甚至六百千米以上。
当然各国的思路有所不同,国在发展倾转旋翼的鱼鹰,它也可以称为直升机,而且在2006年就开始服役了。虽然有一些问题,但这种设计也是一个发展方向。
鱼鹰倾转旋翼机的最大起飞重量达到27吨,最大航程也超过一千五百公里,而最重要的是它的速度,超过了五百千米每小时!
鱼鹰倾转旋翼机既具有普通直升机垂直起降和空中悬停的能力,又能像固定翼飞机一直飞行。
倾转旋翼机已突破了传统直升机的范畴,但是由于倾转旋翼机重大事故频繁、研制费用高、技术复杂且难度大、研制周期长,所以也只有国这样财大气粗,航空技术最强的国家才发展出来了。
除了倾转旋翼外,其实很早之前还有人提出类似于飞碟的构型,可以垂直起飞,高速飞行,只不过这种东西却是有更多的缺陷,因此尽管国在七十年代就搞过,却并没有成功。
当然还有一种构型的高速直升机,那就是采用共轴双旋翼后机身推进式螺旋桨布局,具备更高的升力和更快的速度,就比如说洛马公司研制的s97高速直升机,就是这种设计,它的最大时速可以达到480千米每小时,不比鱼鹰倾转旋翼机慢多少了。
其实当初国的科曼奇武装直升机下马,并不是因为技术问题,而是因为研发费用太高,以及军队对这种直升机需求不大导致的,试想阿帕奇都已经是稳稳的世界第一了,并没有什么机型可以威胁到阿帕奇,所以光是研发费就要几百亿美元的科慢奇就显得有点多余,而且那还是九十年代,加之国的军队项目太多,其中一些被砍掉也是很正常的。
其实在2001年以前,国陆军对科曼奇一直青睐有加,尽管其进展缓慢且研制费用一路狂飙,从最初的单价预算1200万美元上涨至近6000万美元。但是无人机的成熟,使得更贵而且还是有人驾驶的科慢奇没有用武之地。
国的捕食者无人机,就可以很好的执行打击任务,而且成本要低得多,还没有损失飞行员的危险。
但是未来还有没有必要发展隐身的武装直升机呢林鹏觉得还是很有必要,而且肯定是会发生的事情。
所以唐总师这么一说,林鹏就点头道:“是啊,不过这是在传统的直升机领域,我们差不多都有了,但是在新概念的直升机方面,我们还需要突破。比如说下一代隐身重型武装直升机,以及未来的高速直升机,包括像鱼鹰那样的倾转旋翼机,我认为我们都是需要的!”
唐总师笑道:“是啊,林鹏同志你的目光总是看得很远,确实咱们未来需要新的技术构型的直升机,看着国装备的鱼鹰,其实我也是很希望咱们中国也能够有这样一款倾转旋翼机。当然还有科曼奇隐身武装直升机,在几年前下马,也是很可惜的。”
林鹏道:“是的,不过这也正好,我们中国航空工业与世界上的那些航空强国,在新概念技术构型的直升机领域,其实就会站在同一起跑线上了。我相信直升机所那边,也准备好了,实现弯道超车的机会,就在新概念新技术构型的直升机领域!”
唐总师道:“嗯,不过目前咱们还是需要把重型直升机这一个短板先补上,开发三十五吨级重型直升机,需要的时间怎么也不会低于五年,有时候我都感觉,咱们从事飞行器设计的人,时间太不够用了,一生也设计不了几个型号的飞行器,人就老了,要退休了!还好的是,有年轻一代更优秀的设计人才来接班!”
第六百八十二章 对标CH-53K重直
唐总师指的当然就是林鹏了,毕竟唐总师现在已经五十出头了,再干几年就应该要退休了,而林鹏还很年轻,不过三十出头,确实还有机会主持设计更多的机型。
林鹏连忙道“唐总师,您可不要这么说,我觉得您现在正值壮年,还可以为咱们祖国的航空工业奋斗二三十年的!”
林鹏也不是随便这样一说,确实在中国航空工业系统内,六七十岁还在为国家航空事业奋斗的设计师和专家真的不少,就比如说歼十战斗机的总师宋老。
宋老在担任歼十战斗机总师的时候,已经五十六岁了,待歼十战斗机首飞成功的那天,宋老已经是六十八岁了,而到歼十战斗机正式服役的那一年,宋老已经是七十多岁的古稀老人了。
唐总师笑了笑道“希望如此吧,其实我还真的不愿意离开这个岗位,离开航空事业,航空就是我的命根子啊,只要还能动我就想继续为咱们国家的航空事业做一点事。”
听到唐总师发自内心的话语,林鹏不由得鼻子一酸,眼眶一下子就红了,差点掉下泪来。
相比之下,他能够坐上总师的位置,是靠了重生和异能,而唐总师他们却是用辛勤的汗水和智慧换来的!从基层一步一步走上总师的岗位。
就拿宋老来说,年轻的时候宋老是一名空军机械师,负责维修飞机的,什么苦活累活没干过
而中国航空工业,从勒紧裤头带买米格飞机回来仿制,从歼五,歼六到歼七,再到设计歼八,以后完全自主研发飞豹、枭龙、歼十,歼轰八,歼二零,真是非常的不容易。
林鹏也知道,如果没有中国航空人的努力,他用异能获取的那些技术资料,也只是一堆废纸!毕竟要转化成中国自己的技术,也需要航空人的辛勤努力和智慧。
第二天上午,林鹏和唐总师就来到了立项评审会议地点。
今天前来参加立项评审会议的专家真是不少,至少有五十位专家,都是航空领域的大牛。
林鹏仍然是最年轻的一位专家了,才三十出头就位列国家重点型号总师之列,林鹏可以说是前无古人了,至少在中国航空工业领域是这样的。
所以林鹏和唐总师一来到会议现场,就受到了同行专家们的行的注目礼。
林鹏的老师陈老也赫然在列,当然还有宋老等老一辈的总师,林鹏和唐总师都一一上前跟他们打过招呼,但也不好多聊,因为马上会议就要开始了。
不一会儿,参与立项评审会的领导和专家们都到齐了,七十多人济济一堂,可见上面对重型直升机项目是相当重视的,完全不亚于当年运三零战略运输机立项。
领导简短的讲话之后,就是由航空工业直升机设计研究所的总师吴星峰进行初步的设计方案汇报。
吴星峰也是一位年富力强的中年总师了,年纪也才四十五岁,随着ppt打开,会议室的灯都关了,领导和专家们都把目光投向了讲台上的大屏幕。
首先大家看到的就是一架采用传统的直升机气动布局的大型直升机,它有点像国的海上超级种马,但是明显又要更大一些,外形更加的方,各种边角的折线要明显一些,很显然这个方案在设计的时候还考虑到了一定的隐身性,有点类似于武直十那种棱角的样子。
直三十五重型直升机,对标的是海上种马之王ch53k,而不是米26直升机,所以它的尺寸和重量与ch53k是比较接近的。
吴星峰朗声道“各位领导,专家们大家好,我是六零二所的吴星峰,今天我将我们所的重直设计方案,作一个详细的汇报,请领导和专家们,对我所的设计方案,进行评估,欢迎大家直言批评指教。”
虽然说在直升机这一个版块,直升机所是最专业的,但是领导和专家们也肯定会有自己不同的见解,有时候提出来的意见,也会起到很好的作用。
吴星峰接着道“我们都知道,国西科斯基公司,正在发展新一代的ch-53k海上种马之王重型直升机,所以我们的直三五也是瞄准了国最新的重直来进行设计。我们看一看国的重型直升机发展道路,就会发现,军现役的ch-53e将在2011年前后开始进入批量停飞阶段,大约每年有15架退役。海军陆战队及需要一种运输能力比现有的ch-53e多一倍,且不占据更多舰上甲板空间的直升机。国防部批准了西科斯基公司的ch-53k发展计划。ch-53k预计将在2015年全面形成战斗力。”
“虽然从编号上来看,ch-53k是ch53e的发展改进型号,但实际上,ch-53k是一种全新设计的型号,根据我们得到的资料来看,ch-53k最大起飞重量将会达到三十八吨左右,并且有新的大功率涡轴发动机t408、轻质复合结构、新的旋翼叶片和电传操纵系统。ge公司提供的涡轴发动机,单台最大功率将达到五千六百千瓦,三台加起来的总功率为一万六千八百千瓦。”
“所以我们也是以ch-53k为追赶的目标,目前我们中国航发集团的六千千瓦级涡轴发动机,技术预研已经取得重大突破,将随着咱们直三五重型直升机共同立项,所以我们的直三五设计方案,采用了三台六千千瓦涡轴发动机,总功率将达到一万八千千瓦左右,将比ch-53k更大!因此我们的直三五,设计最大起飞重量,同样是三十八吨,但是我们的直三五,最大飞行高度,还有飞行速度,将会比ch-53k更有优势。因为我们的直三五,将来需要在高原进行起降,执行任务!对发动机的功率富余要求比较高。”吴星峰道。
“目前国的ch-53k分别在2008年9月和2010年7月通过了初步设计评审和关键设计评审,所以我们的直三五,在进度方面肯定要落后于国的ch-53k,但是这对我们来说,也是一件好事,因为我们会有更好的后发优势。比如说我们的直三五,考虑了一定的隐身设计,同时最大设计运载能力达到十五吨,这将是我国目前最大的中型直升机直18运载能力的三倍!”吴星峰显得略有些激动,确实这些指标,是以前都不敢想的。
。
第六百八十三章 重直旋翼桨叶数量之争
立项评审会的主要目的,当然就是请领导和专家们来,对直三五的设计方案进行评估,包括项目的经费需要多少,什么时候完成研制任务,需要多少单位共同参与,技术指标等等也要进行一一的评审。
这一次直升机所的设计方案,看起来相当的不错,整个机身的外形非常流畅,有一种流线性的感觉,同时也带有折线,兼顾隐身的考虑,当然它并不能真正的实现隐身,只是尽最大的可能减少雷达反射面积罢了。
待吴星峰总师把方案汇报完成之后,主持会议的总装领导就道:“大家也都看到了,咱们中航直升机所的总体设计方案,还是不错的,但是今天各位领导和专家都需要对这个方案进行认真评估,若有批评的意见当然也是可以在会上提出来的!下面就请大家说说各自的意见吧!”
领导和专家们开始小声的议论起来,确实重型直升机,对于中国航空工业来说还是第一次搞,并且一搞就是瞄准最先进的重型直升机,直升机所的这个总体设计方案,先进的地方非常多,这些技术能不能实现也是一个问题。
虽然说中国航空工业神秘的得到了米26重型直升机的技术资料,还有53重型直升机的技术资料,但是这两种直升机一个是七八十年代的技术,一个最大起飞重量也只有三十来吨,所以只能参考一下,真正的要完成中国三十五吨级重直的设计研制,主要还是靠自己。
其实米26重型直升机,虽然是世界上最大的直升机,但是它的单位重量功率却是相对来说很低的,毕竟它最大起飞重量五十六吨,但是两台发动机加起来的最大功率却只有一万五千千瓦不到,不如三十几吨的直三五和53种马王直升机功率大,因为直三五和53都是三发设计,虽然单台功率小一些,但是总功率却是超过米26不少。
同样的在传动系统的结构设计上,也是不一样的。米26传动系统是较为特殊的型传动构架,其无行星轮系分扭传动,第一阶段是发动机的扭矩被直接分配在四个螺旋锥齿轮上,实现变向和一级减速第二阶段是由斜齿轮传动,将扭矩传出第三阶段是由8个正齿轮对进行传动,中心两个主齿轮实现并车。这样的结构保证了旋翼输出足够的力矩,且整个主齿轮的受力较为分散,对齿轮磨损较小。
不过米26的传动结构系统显然不能满足直三五这样的新型重直,所以必须要设计一种更高效的传统系统,这对直升机所来说也是一个巨大的挑战。从这一次的总体设计方案来看,确实也体现了这一点,传动系统是一种新的结构。
而在桨叶的数量选择上,也是很有讲究的,这一次直升机所选择了和米26一样的八片桨叶。
所以有的专家就对此有一些不同意见了。
一位专家道:“我有一个问题,大家都是搞飞机的,直升机的桨叶数量,并不是越多越好,虽然说咱们的直三五重型直升机,最大起飞重量超过三十五吨了,但也没有必要和五十六吨的米26一样用八片桨叶,我们为何不采用53的七片桨叶设计”
确实这个问题,是一个很关键的问题,桨叶就是直升机的升力和前进的动力来源,如果桨叶设计有问题,那么对直三五的性能影响是非常大的。
林鹏这时候也有些看不懂了,为什么直升机所会搞一个八片桨叶的旋翼系统呢这完全没有必要学米26啊。
另一位专家也站起来道:“我也有同样的疑问,我们都知道桨叶越少,维修保养成本越低,虽然说机动性会有所降低,但是对于直三五这种重型运输直升机来说,机动性不必考虑过多。但是桨叶增多,虽然机动性会有所提升,相应维修保养成本却越高。所以我个人意见还是减少桨叶数量,增加桨叶半径为好。”
这时候吴星峰就只能站起来回答专家的问题了。
吴星峰有些无奈地道:“各位领导,专家,咱们也是没有办法才采用了八叶的设计,目前我们的技术,做成七叶的话,材料和工艺都还达不到,因为七叶桨增长旋翼直径,对桨叶的材料要求非常高。桨叶过长,材料达不到要求,桨尖会垂直上翘,损失直升机的总升力。所以我们目前也只能设计成这样了!”
旋翼确实是直升机上最关键的部件之一了,除了产生升力以外,还有类似固定翼飞机的推进和操纵面的作用,旋翼对于直升机的飞行性能,可靠性,都起着决定性作用。
因此直升机的设计是否成功,很大程度上就取决于旋翼系统的设计是否成功,专家们讨论的问题也是最核心的一个问题了。
特别是对于重型直升机来说,为了减少直升机的旋翼尺寸和重量,设计更多的桨叶片数,以维持高的巡航速度和低的振动水平。
当然桨叶的片数,重型直升机只是说相对中型直升机来说更多一些,但具体多少才是最好的,就需要仿真设计优化和风洞试验来验证了。
很显然直升机所前几年已经做过这样的技术预研,他们的试验结果一定是八叶最合适,这是基于目前中国航空工业桨叶材料和工艺技术的现状得出来的设计。
新一代53重型直升机旋翼直径达22米,而米26重型直升机的旋翼直径更是达到了32米,足足比53多了三分之一,当然二者的最大起飞重量,也是相差了三分之一多。
53采用全铰接式7桨叶旋翼。桨叶扭转角十四度。每片桨叶有钛合金大梁,采用峰窝芯和玻璃纤维环氧树酯复合材料蒙皮,桨毂由钛合金和钢制成。旋翼桨叶用液压动力折叠。
直三五重型直升机,与53处于同一个重量级别,所以它的旋翼直径也是与53相当的,但是目前中国航空工业在这种超长桨叶的材料和制造工艺方面,还没有完全突破,采用八片桨叶,也的确是权宜之计。
林鹏倒是想到了一个解决的办法,那就是偷走53的旋翼技术资料。
第六百八十四章 直三五重型直升机通过立项评审
只不过现在国的这款重型直升机可接触不到,那么还有一个办法就是去获取ch-53e的技术资料,这款重直是三十吨级的,拿过来的话也是非常有参考价值。
结果这个问题也是争论了好久,最终并没有一个定论,总的来说目前也只能保留这个八叶的旋翼设计,待技术成熟之后,可以换为七叶。
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