2000年後,美國陸軍對老化的直升機日漸不滿,提出了新一代直升機的要求,其中最重要的是速度:直升機最大速度將從常規設計300公里每小時提升到400甚至更高,最終按照機型替換,分成兩個型號招標:一個是通用運輸直升機專案,替換老舊的黑鷹直升機,另外一個專案就是偵察攻擊直升機,替換OH-58D直升機。
針對黑鷹直升機替換,兩個競爭方案是波音和西科斯基合作的SB-1共軸雙旋翼加尾部助推方案,另外一個是V-280傾轉旋翼方案,最終競標結果尚未宣佈,但是輿論已經認定,SB-1直升機出局已成定局,原因是V-280方案效能大幅度領先,而且試飛進展更快更加順利。
就運輸而言,V-280滅了所有高速直升機方案
V-280直升機優勢何在?
最大特點是速度特別快,當高速直升機超過400公里每小時都很困難,但是傾轉旋翼飛機輕鬆超500公里每小時,而且直升機飛行高度一般都在3000米以下,舒適性比較差,傾旋轉翼輕鬆爬升到7,8000米高度,和客機一樣平穩;更大的優點在於,同等數量的燃油,傾旋轉翼的飛機飛得更遠,航程輕鬆翻番。
但是到了偵察攻擊直升機專案,則出現了逆轉,貝爾公司的V-280傾轉旋翼方案則消失不見,取而代之的小改科曼奇直升機,和SB-1直升機相比劣勢明顯,原因就是對於偵察攻擊直升機,對於懸停效能要求更高,而這是傾轉機的弱點,V-22多次因為下降過快,兩側渦環不對稱而造成失事。
SB-1直升機在攻擊直升機上優勢更大一些
現在就中國下一代直升機換代,很多朋友就猜測中國會採用哪種方案,就運輸直升機而言,中國下一代方案一定是一種傾轉旋翼設計,原因並不用多說,傾轉旋翼方案超強的效能優勢直接橫掃一切直升機推進方案。
而中國新一代武裝直升機方案選擇,則有兩條路線,一種歐洲X-3直升機路線,一種美國的X-2路線,也就是現在的SB-1方案,從改進難度來說,X-3直升機難度較小,SB-1採用共軸雙旋翼設計,優點很多,但是問題也很多。
共軸旋翼飛高速唯一的好處是氣動平衡比較好,不容易發生不平衡失速,但是高速的共軸槳由於兩片槳葉間距太小,假如飛行過載太大,容易打槳自我毀滅,SB-1飛機在試飛時候曾經出現過險情,而且高速飛行時候,主動力分一部分給尾槳,產生推力推動前進,另一部分推動旋翼旋轉產生升力,槳盤並不像傳統直升機大幅度傾斜,旋翼的槳盤面積的垂直分量產生升力託著飛機,水平面積分量推動飛機前進。
SB-1採用共軸旋翼設計,麻煩很多
SB-1方案最大問題在於,尾槳剛性硬鉸接使用離合器,靠變距增加推力,因此產生推力的轉速和推力的大小,範圍非常窄而隨著飛機速度提高,主旋翼和直升機模式不一樣,需要的動力不是上升了,反而下降了,這反過來限制推進槳的功率輸出。
而且從共軸雙槳的特性來說,最大的風險風險就在於,飛行速度越快巨大增加後,前行槳槳葉速度(迎著氣流方向轉動的槳葉)比飛機前行速度更快得多,飛機做機動時,氣動力增加很大,揮擺量也很大,而後行槳葉容易處於深失速,下襬量沒法改善,當飛機出現滾轉,或者盤旋時,一側的氣動力突然激增的時候,就容易出現失控,SB-1構架在最大速度範圍,極有可能不具備像樣機動性:包括帶過載轉彎。
歐洲的X3直升機方案可靠性更高,代價更低
從技術風險來說,歐洲的X3直升機方案風險更小,有一對短翼提供升力,大大降低了旋翼的載荷,除了升力之外還提供控制力,旋翼載荷相對比較小,而且直升機的阻力主要來源於槳盤面積和槳殻,單槳X3方案面積比雙槳的小很多,高速方案中,單槳葉方案阻力會小很多,飛機航程估計會增加30%,是一種比較合適的方案。
或許中國設計師會給一個不同的方案,綜合美國和歐洲設計特點!