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俄罗斯的炫酷复合高速直升机设计,用于北极地区的各种紧急任务

世界历史1年前 (2023-08-22)750

目前俄罗斯中央空气流体动力学研究所(俄语缩写为TsAGI)正在探索高速复合直升机的概念,用于具有重大战略意义的北极地区救援和公用事业工作。

TsAGI研究所表示,它致力于新的高速直升机设计的主要原因是支持北极地区不断扩大的民用基础设施建设,包括各种新的石油和天然气开采项目。随着季节性浮冰威胁船舶的时间段因全球气候变化而缩短,北极地区的商业海上交通也在增加,对搜索和救援以及医疗后送服务的需求也在增加。2019年克里姆林宫还表示计划加强北极地区的主要军事空中活动,该地区以极端天气、极低温度和长时间很少或没有阳光而闻名。

TsAGI发布的高速直升机概念图极具空气动力学设计,后部装有小型喷气发动机。这是复合直升机的成熟通用配置,可以比同类型传统直升机提供更高的速度、航程和燃油效率。TsAGI研究所表示,其目标是开发一种医疗运输直升机,可以在收到援助请求后20分钟内到达现场,并且在两小时内将危及生命的重伤患者运送到医院。众所周知,急救人员越快将重伤者送到医疗机构,该人死亡或遭受严重并发症的可能性就越小。该直升机的更大航程可以超过1000公里。

2018年6月,一架图-22M3逆火轰炸机在恶劣天气下试图降落时发生坠毁,突显了在北极圈上空飞行所涉及的许多风险。这些相同的环境因素也将限制直升机在偏远地区运送伤员和物资的时间窗口,这对直升机的高速和远航程提出了相当高的要求。

TsAGI在轻型高速旋翼机方面所做的工作也可能为未来在北极和其他地方使用的大型军用运输和攻击直升机的发展提供参考。自2008年以来,俄罗斯的各种直升机公司一直在为各种任务开发更快速的复合直升机,更高时速在220至250英里之间,明显快于俄罗斯现役的所有直升机类型。与此同时美国军方也在寻找新的高速旋翼机,作为联合多任务(JMR)和未来垂直升力(FVL)计划的一部分。

2015年12月,米里设计局首次进行了高速直升机实验,该高速直升机源自Mi-35/24雌鹿武装直升机,被称为Mi-24K,与其他雌鹿型号相比,该直升机具有高度流线型的设计。它具有带有弯曲尖端的转子叶片,可实现更高的飞行速度和更强的稳定性,以及与Mi-28浩劫和Ka-28/50黑鲨/鳄鱼系列相同的Klimov VK-52涡轮轴发动机。米里设计局表示,希望这些结构改装以及改进的航空电子设备和飞行系统将使测试平台的更高速度接近每小时250英里,比最新的雌鹿型号快40英里/小时以上,同时直升机的爬升性能也提高了。

此后米里设计局提出了一种纯粹的复合直升机设计,Mi-X1,后部安装了涵道螺旋桨。它还可以作为名为MRVK的无人驾驶旋翼机的基础。这种总体布局与美国皮亚塞基公司的X-49A速鹰很像,这是一种源自UH-60黑鹰的复合高速直升机。

卡莫夫设计局自2008年以来已经展示了许多高速概念,其中包括时尚的Ka-90,一种未来派的混合设计,可以在起飞后将其旋翼折叠到收起位置,像普通飞机一样飞行。这种设计与美国贝尔公司的一些理念有相似之处:“垂直起降,喷气飞行”——美国航空界高速垂直起降飞机研究(下)“垂直起降,喷气飞行”——美国航空界高速垂直起降飞机研究(上)还有Ka-92复合运输直升机,采用共轴双螺旋桨设计。

2018年底,网上出现了另一种卡莫夫复合高速攻击直升机概念,特点是更像固定翼飞机的主机身,后部安装了两个大型喷气发动机和共轴双螺旋桨,采用内部武器舱,以帮助减少阻力。还有一架具有类似总体布局的配套运输直升机。该设计可能能够达到每小时435英里的速度,比现有的传统直升机快得多。目前,非喷气式复合直升机的世界纪录更高速度略低于每小时300英里。但是卡莫夫的这些设想都没有造出原型机。其实卡莫夫在1960年代也推出过一种新颖的战斗直升机V-50不过它采用的是类似支奴干的串联双旋翼设计:这种苏联双旋翼直升机设计曾经是米-24“雌鹿”的强力竞争对手

TsAGI已经积极参与了米里和卡莫夫的项目。2020年9月,该研究所帮助米里设计局开发了进一步改进的旋翼叶片。同月,它宣布与卡莫夫合作开发基于Ka-52直升机的高速试验台。但是近年来,在经济停滞、国际制裁和乌克兰战争的重压下,俄罗斯的整体国防预算一直在收缩,卡莫夫那些天马行空的设想也许只是镜花水月。

如果新的旋翼叶片和发动机可以为Mi-24/35雌鹿等直升机提供重大性能升级,可能要比购买全新旋翼机更加核算。就在2020年5月,俄罗斯国防部宣布将雌鹿大幅升级为Mi-35MV的计划,其中包括新发动机,新传感器和瞄准套件,额外的防护装甲和定向红外对抗系统。俄罗斯军方还计划在2021年开始接收新的Mi-8T运输直升机,以取代旧的Mi-17。

波音公司也在为现有客户(如美国陆军)开发AH-64阿帕奇武装直升机的复合衍生产品,该公司承诺更高时速超过每小时250英里,并显着提高航程和燃油经济性。波音新推出的阿帕奇概念直升机具有更大的机翼,可装配更多武器载荷

从现有的直升机设计中挤出额外的速度仍然不能真正满足俄罗斯对远程高速直升机的既定要求,特别是在北极执行关键任务。尽管预算有限,克里姆林宫还是利用有限的资源来加强北极的军事部署。不过在原有直升机基础上改进的复合高速直升机的可行性肯定比旋翼机要稳妥。

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