10月10日，第5屆天津國際直升機博覽會開幕，最讓人驚奇的當屬 “超級大白鯊”武裝飛碟（直升機）。官方的資料是，可搭載2名乘員，機長7.6米、高2.85米、旋翼直徑為4.9米、實用升限為6000米、最大起飛重量為6噸，轉場航程2950公里。這個航程超過了以往人們對於武裝直升機的認知，AH-64“阿帕奇”武裝直升機的航程是1900公里。卡-52“短吻鱷”的航程是1200公里，米-24“雌鹿”的航程是1000公里。

而且官方資料最大平飛速度是650公里/小時，這個速度大概是什麼概念呢？目前的直升機都是300多公里/小時左右，如“阿帕奇”或者“鋪路鷹”之類的，這個速度甚至超過了傾轉旋翼機，如V-22“魚鷹”傾轉旋翼機的速度約500公里/小時，當然“魚鷹”能運輸很多人，V-280“勇士”傾轉旋翼機是520公里/小時，而S-97“侵襲者”高速直升機的速度是482公里/小時。

綜合航速和航程資料，推算其航時約4個小時以上，6噸的起飛重量與中國現役直-10武裝直升機屬於同一級別。但其飛碟型的設計具備絕對優勢，首先碟狀飛行器的各方向中心軸對稱受力均勻，可實現任意方向轉彎；可以採用垂直起降模式，可對稱佈置發動機，適合艦載；氣動阻力小，但氣動流體複雜；任意角度的側面投影面積小，雷達反射面積基本為零，理論上要比“隱身鷹”與“科漫奇”等隱身直升機更具備優勢。

▲突襲本·拉登“大院”的MH-X “隱身鷹” （Stealth Black Hawk）。

▲RAH-66“科曼奇”與AH-64“阿帕奇”。

涵道式飛行器與碟形飛行器的前世今生

“超級大白鯊”的出現瞬間成為了網路熱議的話題，從空氣動力學角度看，它屬於涵道式碟形飛行器一類。人類對碟形飛行器的探索其實有相當漫長的時間， 19世紀30年代末德國科學家就已經開始對UFO進行研究，二戰時期德國科學家相繼提出了9個新月形或碟形飛行物設計方案。二戰末期，希特勒為扭轉敗局下令讓德國的科學家們仿製不明飛行物UFO，隨著戰事需要，黨衛軍也介入專案研究。在二戰末期1944-1945年期間，盟軍前線部隊多次出現目擊UFO事件，相關報告得到盟軍相關高層重視，盟軍飛行員稱其為“浮”式戰鬥機（foo fighter） 。

▲現存於美國新墨西哥州羅斯威爾國際UFO博物館的德國“浮”式戰鬥機（foo fighter）模型。

而根據戰後披露的機密檔案，盟軍掌至少掌握了12個納粹飛碟設計方案，他們分別是“圓形平面”（Rundflugzeug）、“火球”（Feuerball）、“磁碟”（Diskus），“飛碟”（Haunebu）、“飛行陀螺”（Hauneburg-Gerät）、“復仇”V7（Vergeltungswaffe 7）、“尖叫”（Vril）、“閃電”（Kugelblitz）、“仙女座”（Andromeda-Gerät）、“航班”（Flugkreisel）、“子彈”（Kugelwaffe）和“帝國飛盤”（Reichsflugscheibe）。

▲“圓形平面”（Rundflugzeug）的設計圖紙，專案代號Rundflugzeug RFZ 7。

而在眾多的納粹飛碟方案中的一種叫“飛行陀螺”（Hauneburg-Gerät），她是否存在至今仍有爭議，有一種說法是德國先後製造了三架，其中兩架完成，第三架因戰敗而終止。這也就是早期盟軍飛行員稱作的“浮”式戰鬥機（foo fighter），盟軍當時猜測其實際用途是偵查和電磁脈衝干擾。

▲黨衛軍有關“飛行陀螺” （Hauneburg-Gerät）的第二架（Haunebu-Ⅱ）的一份檔案。

戰後1950年，曾經參與該專案的德國科學家魯道夫·施裡弗（Rudolf Schriever）與義大利科學家朱塞佩·貝盧佐（Giuseppe Belluzzo）證實了“飛行陀螺”是由德、意兩國共同研發，而早期的圖紙已在斯洛伐克被盜，同時說明飛行器為旋翼升力雙轉子動力，三架飛行器在蘇聯紅軍攻入德國後不久銷燬。人們猜測該飛行器屬於涵道式旋翼原理，所用的發動機為徑向活塞發動機（星形發動機）、渦噴發動機或渦軸發動機。盟軍士兵曾描述其為無煙、無聲、無火的飛行狀態，而據說當時參與這專案的發動機設計師決絕與盟軍合作並移民到其他國家。

▲這是一張據稱是經過技術鑑定拍攝於1944年挪威地區的黑白膠片，對於“浮”式戰鬥機（foo fighter）是否真的存在，懷疑論者和陰謀論者至今仍吵的不可開交。

猜測德國當時已經掌握渦軸發動機的說法並不是空穴來風，目前各國內燃機教材都尊崇世界上第一種渦軸發動機是法國賽風（Turbomeca）公司的波蘭裔設計師約瑟夫·西德洛夫斯基（Joseph Szydlowski）發明的，1948年製造第一臺樣機，1950裝配在直升機上實驗成功。但實際上根據現存資料檔案看，第一個嘗試渦軸發動機還是德國人，BMW公司曾與1944年中期，基於BMW 003渦噴發動機的內燃機基礎構造和原理衍生出了GT 101渦軸發動機，並實際在豹式坦克上做了大量論證實驗，是完全可以用軸功率驅動坦克主動輪的。

▲現存唯一的一臺BMWBMW 003渦噴發動機被珍藏於德國柏林加圖空軍博物館（Berlin Gatow Luftwaffe museum），而GT 101渦軸發動機在德國戰敗前銷燬。

除此之外，德國福克·沃爾夫公司（Focke-Wulf）的創始人海因裡希·福克（Heinrich Focke）在1939年也曾研製過一種碟狀涵道式飛行器，其採用的是共軸雙旋翼，名為福克·沃爾夫“羅氏”（FW-Roche）。

▲福克·沃爾夫“羅氏”（FW-Roche）涵道式飛行器製造車間。

▲福克·沃爾夫“羅氏”（FW-Roche）涵道式飛行器試驗。

福克·沃爾夫“羅氏”採用的是渦噴發動機，發動機有兩個噴口，噴口通過軸變速箱驅動旋翼，並申請了專利。海因裡希·福克的設計來源於製造直升機的技術積累，它設計製造的第一種直升機是Fw 61，採用並列雙旋翼，動力來源是西門子Bramo Sh.14A 7缸風冷徑向活塞發動機，旋翼轉子技術來源於謝爾瓦旋翼公司（Cierva Autogiro），Fw 61於1936年6月26日首飛成功，在這之後海因裡希·福克設計了多型直升機。

▲福克·沃爾夫Fw 61並列雙旋翼直升機。

而“超級大白鯊”的設計與福克·沃爾夫“羅氏”（FW-Roche）涵道式飛行器存在諸多相似之處。

同樣也是碟狀涵道式飛行器，採用共軸雙旋翼，駕駛艙完全是“坐”在共軸雙旋翼的槳轂中心上。而官方也在說明中稱，設計方案參考了卡-52“短吻鱷”的設計，卡-52與中國現役卡-28直升機都是採用了共軸反轉雙旋翼，共軸反轉雙旋翼可以相互抵消力矩，無需用尾槳抵消反轉力矩，作為涵道式飛行器非常適合。

▲中國海軍卡-28直升機

▲卡-52“短吻鱷”直升機。

而且目前人類製造的渦軸發動機技術的成熟，中國也有可以用於6噸級直升機的中國產渦軸發動機。

涵道飛行器技術特點與難點

從空氣動力學角度講，有渦軸發動機和共軸雙旋翼技術並不能實現涵道式飛行器實用性，這與一些人認為的“磚頭配發動機也能上天”完全不一樣。雖然人類從二戰時期就對這種飛行器著迷，但直到現在也多是存在於科幻電影中。

▲涵道式飛行器，阿凡達C-21“龍式”突擊戰艦。

涵道式飛行器是在自由螺旋槳外圍設定環形涵道，以涵道風扇作飛行動力，具備垂直起降和懸停能力的飛行器。涵道式風扇比開放自由式旋翼有很多優點，直升機的開放自由式旋槳的槳後氣流會產生明顯的縮頸現象，其產生的氣流只有直升機的旋翼的一半，所產生的升力滑動氣流非常分散，所以消耗了一部分發動機輸出的功率，而涵道風扇可以有效的聚集滑動氣流，同時將空氣滑流轉換成更大的推力，從而更能有效的釋放發動機功率。除了涵道風扇中旋翼產生的拉力外，涵道壁還能產生附加升力，這就是人類從二戰起就對涵道飛行器趨之若鶩的原因！

▲阿凡達“蠍”式涵道直升機與“魚鷹”傾轉旋翼機的根本性區別是，一個是採用涵道風扇，另一個是開放自由式旋翼，如果兩者重量體積相同，且發動機輸出功率相同的情況下，“蠍”式的飛行速度和航程都將是“魚鷹”的兩倍！

普通旋翼在運動時存在的阻力有：空氣摩擦阻力、壓差阻力、誘導阻力和干擾阻力等等。旋葉在高速圓周運動時，葉尖受阻力共振加大，產生氣流衝擊波且噪聲非常大，這是開放自由式旋翼轉換功效率低下的主要原因。而涵道風扇可以對葉尖做涵道環括限制，衝擊噪音小，誘導阻力小，在同樣的功率消耗下，涵道風扇具有更強大的推力與升力。

▲神盾局的飛天航母，大型涵道風扇是目前除了反物質動力與浮空器技術以外，實現飛天航母的可行性方案。

然而人類始終未能將美好的願望變成現實，而涵道風扇只在一些小型無人機或玩具中應用，隨著重量、尺寸、氣動阻力的增加，載人涵道飛行器要面臨諸多技術難題。旋翼在涵道內高速圓周運動中的效率要非常高，是一個非常精密系統，葉尖與涵道壁的間隙必須非常小，風道內氣流非常複雜，槳葉翼梢的氣動擾流在風道形成三雛形，需要保持超高速和最小震動，而在飛行器機動時，旋翼面需要變化的情況下，三雛形風道更加複雜，所以至今未看到採用涵道風扇的軍用飛行器出現。

戰後的碟形飛行器

二戰結束後，美國公眾對外星人及UFO事件的話題日益敏感，各種陰謀論觀點層出不窮。1947年美國總統哈里·杜魯門（Harry S. Truman）直接簽署命令，對地外生命訪客、未知靈異事件、不明飛行物UFO及各種可能實現的軍用碟狀飛行器進行研究，併成立由美國各領域科學家、軍事將領、武器公司、政府首腦組成祕密組織，組織代號“雄偉-12”（Majestic-12）。

美國軍方對於軍用碟狀飛行器的興趣極大，於此同時加拿大Y計劃也在開始相關技術研究，阿夫羅加拿大公司（Avro Canada）的扁三角形垂直起降方案得到了加拿大軍方的關注。

▲阿夫羅加拿大公司Y-1計劃的扁三角形垂直起降方案“阿夫羅黑桃A”（Avro Ace of Spades）。

1952年，加拿大國防研究與發展署為阿夫羅加拿大公司提供了40萬加元用於Y計劃的發展，在“阿夫羅黑桃A”的基礎上，Y-2計劃實施，於此同時美國軍方得到了訊息，開始介入與加拿大展開祕密合作，這就是著名的“阿夫羅飛車VZ-9”（Avro Canada VZ-9 Avrocar）。

▲阿夫羅加拿大公司Y-2計劃“阿夫羅飛車VZ-9”（Avro Canada VZ-9 Avrocar），美方專案編號是1794 / WS 606A。

▲1961年“阿夫羅飛車VZ-9”試驗照片。

阿夫羅加拿大公司Y計劃的設計之初是為給加拿大與美國軍方提供一種垂直起降的蝶形飛行器，結果歷時數年也飛不起來，離地間隙很小，所以只能當做車來使用，美國軍方認為用它替代美國陸軍的吉普車也挺不錯，但最終證明即便作為車輛使用也是不可能的，專案最終於1961年終止。

▲“阿夫羅飛車VZ-9”行駛實驗。

“阿夫羅飛車VZ-9”採用的是三臺渦扇發動機，並不屬於涵道飛行器。在該專案終止前不久，美軍發現英國的“鷂式”戰機比加拿大人的方案靠譜多了，轉而開始與英國的霍克公司、布裡斯托爾公司合作，並最終由麥·道公司引進技術生產AV-8B。

▲短距/垂直起降戰機“鷂式”。

採用渦扇或渦噴動力的短距/垂直起降戰機依然不能像直升機一樣作戰，其在懸停時的功率輸出非常大，作用功在短時間有較強爆發力，但不可持續，非常消耗燃料，所以涵道風扇依然是蝶形飛行器的首選。

涵道飛行器現狀

▲“鸕鶿” 涵道飛行器。

現階段最早提出載人的涵道飛行器是以色列城市航空有限公司（UrbanAero）研發的“鸕鶿” 垂直起降無人機（Cormorant VTOL UAV），採用縱列雙涵道風扇，自身具備遠端控制和自主飛行，但能夠運輸人員，2015年12月就已經開始飛行測試，2018年已經具備實際飛行能力。

▲“鸕鶿” 涵道飛行器。

在此基礎上，以色列城市航空有限公司計劃推出一種用於城市交通的涵道式飛行汽車。

▲以色列城市航空有限公司的飛行汽車設想。

而將涵道風扇用於飛行汽車概念出來後，許多公司看到了商業前景，相繼推出各自方案，如歐洲空客和日本NEC。

▲空客Pop.Up分離式飛行汽車方案，專案仍處於概念階段。

▲日本NEC公司的四涵道風扇飛行“三蹦子”，目前這個方案只能懸停1分鐘，高度3-5米。

雖然涵道式飛行器好處多多，但是自德國人開始研究算起，已經有80年了，相關技術難題依然未能完全克服，能夠載人的只有以色列城市航空有限公司的“鸕鶿” 接近實用化。

中國製造出UFO？

目前網路上關於“超級大白鯊”的討論非常火熱，基本上有兩派意見，一種是“厲害了我的國”，“ 美帝嚇傻了”，“ 美帝SB了”等等，環球時報更是把“阿夫羅飛車”說成是美軍研製的，並亂“帶節奏”，說中國造出UFO超越了美國。而另一種觀點是這個東西根本飛起來，至少現階段只是一種“戰忽”作品。

▲環球時報的文章，無空氣動力學科班專業院校文憑，無武器裝備發展史基本概念，無良無德，簡稱“三無媒體”。

筆者在直博會上得到的官方答案是，這確實是一個概念性設計，雖然當我看到“超級大白鯊”機身塗上的陸航標誌時有一些懵，但設計方大嘴鸚鵡空天技術實驗室明確表態：“本次直博會靜態展區直升機屬於靜態模型，僅做展現翼身融合高速直升機概念樣機，各位網友不必過度解讀”。

這只是一個高速直升機技術的概念模型，從靜態模型上看它距離實用化還需要很漫長的道路，靜態模型的駕駛艙沒有玻璃，而且模型沒有起落架，是用磚塊和泡沫踮起的。

但是可以確定的是，“超級大白鯊”具備一定的設計合理性，共軸雙旋翼、提供升力的渦軸發動機、涵道風扇等等在前文都已說明。它的兩側對稱佈置了一對渦噴發動機提供推力，機體兩側前後均留有進氣道和排氣道，提供升力的渦軸發動機在機身前方，結合圓形物體側面的雷達反射面積小的特性還設計了隱身塗層。

▲“超級大白鯊”方案說明。

▲“超級大白鯊”方案說明。

“超級大白鯊”設計方案雖然採用了共軸反轉雙旋翼嵌入涵道設計，作為一款隱身飛行器，設計團隊考慮到了內建彈倉的問題。武器對稱佈置在飛行器兩側靠前的下方，可搭載反坦克導彈和空空導彈。兩個渦軸發動機提供共軸雙旋翼動力，佈置在飛行器左右前緣，可裝配20毫米航炮，輸彈倉則可以佈置在機頭。除此之外，還配備全息頭盔顯示系統與彈射座椅。

▲雙渦軸動力輸出共軸雙旋翼原理。

▲“超級大白鯊”共軸反轉雙旋翼的設計理論與卡-52、卡-28 是相同的。

展望未來，涵道飛行器能否實用化？

共軸雙旋翼依然要面臨內涵複雜氣流與精密結合問題，而且 “超級大白鯊”與傳統直升機的飛控計算機程式將會完全不一樣，這需要大量的飛行資料支撐，其採用渦噴和渦軸兩套動力系統分別提供升力和推力就更加困難，這些都是在實用化道路上要面對的難題。我們非常讚許中國航空科研人員不斷挑戰世界尖端技術的勇氣，我們也希望中國的“飛碟”能真正的飛起來。出於人類對未知地外文明的恐懼，即便碟狀飛行器不具備武力投射能力，只是飛起來就能對敵人起到很大的恫嚇作用，這是一種讓人恐懼的力量！

▲中國早已掌握統一宇宙的科技力量，這是中國人民盡人皆知祕密，對於新奇事物根本不大驚小怪，反而習以為常！