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旋翼机用汽车发动机(2座私人小型飞机价格)

旋翼机用汽车发动机

▲在航展上飞行的V-280倾转旋翼机

和所有的航空器型号发展过程一样,贝尔公司的新一代倾转旋翼机V-280,和它的直系前辈——V-22鱼鹰倾转旋翼机——有着极大的相似之处,同样,也有些许多的变革点。从尺寸上来说,V-280要比V-22小得多,后者可以承运的士兵人数在11到14名,而前者的更大容量可达24名全副武装的士兵。V-280“勇气”的目标巡航速度为280节(约为520千米/时,1节约等于1.852千米/时,下同),这个速度也要比“鱼鹰”来得更快。

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▲高速巡航飞行中的V-280倾转旋翼机

除了性能参数之外,“勇气”在一些关键设计方面也和“鱼鹰”倾转旋翼机不同,就拿发动机来说,“勇气”的两台发动机水平地安装在机翼翼尖上,而不像“鱼鹰”那样时垂直安装在翼尖的短舱内,通过这种改进地设计,士兵就可以从侧门进出V-280,而在V-22上,士兵一般只能从后舱门坡道进出机舱。

V-280倾转旋翼机的旋翼直径为35英尺(约为10.7米),而V-22的旋翼直径则是太阳成娱乐38英尺(约为11.6米),从数据上看,两者旋翼大小相差无几,但是还有一组数据值得注意——V-280的更大起飞重量大概在17.2吨左右,这个数值远小于V-22的更大起飞重量23.6吨——这就意味着V-280旋翼桨盘载荷仅仅只有“鱼鹰”的2/3左右。V-280和V-22都采用了平直机翼,不过V-280机翼的展弦比更高,而“鱼鹰”的机翼采用了一定的前掠和上反设计。

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▲还在工厂中的贝尔V-280倾转旋翼机

在起落架设计方面,V-280采用的是后三点式起落架构型,即两对前轮和一副较小的后轮,而不是V-22的前三点式起落架:后舱下方有两对后轮,机头下方有一副前轮。除此之外,“勇气”采用了朝上的V型尾翼,而不是“鱼鹰”那种经典的H型尾翼构型。

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▲执行实战任务的V-280的艺术概念图

那么,为什么和“鱼鹰”倾转旋翼机相比,“勇气”会有这些设计变化呢?其实主要是由两个方面促成的:①就是基于贝尔公司的设计师们从“鱼鹰”倾转旋翼机身上学到的经验和教训以及这几十年来技术更迭带来的变化;②就是基于美国陆军在“航空装备现代化计划”中所提出的指标要求。

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▲贝尔XV-3倾转旋翼机试验机飞行测试图,这大概是倾转旋翼技术的起点

“鱼鹰”诞生于上世纪八十年代早期,由贝尔公司和波音公司合作研制,并在2007年投入使用。但在这之前,贝尔公司已经进行了一系列的倾转旋翼技术探索工作,其中包括上世纪五十年代的XV-3“转换式飞行器”,该机采用了单个大型发动机,放置于机身内部;到上世纪七十年代,XV-15诞生,该机的双发动机安装在翼尖可倾转式短舱内部,这一设计后来也被用到了鱼鹰倾转旋翼机上。

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▲飞行测试中的贝尔XV-15倾转旋翼机原型机

尽管XV-3和XV-15都有原型机诞生,但都没有走到投产那一步,所以说之一架正式投产的倾转旋翼机还是“鱼鹰”。截至目前,美国海军的“鱼鹰”倾转旋翼机已经投入使用12年,而美国空军特种作战司令部的“特种鱼鹰”也投入使用达10年,这十年多的实际应用从某个方面来说也为贝尔公司的设计师们提供了丰富的“经验教训”,促使他们能够打造新一代的更强、更安全、更好用的倾转旋翼机。

回顾贝尔在倾转旋翼技术方面的发展史,我觉得可以用贝尔公司首席技术专家汤姆·伍德的话来概括,那就是:

“我们当时完全不知道今天所知道的一切。”

为什么是固定的发动机?

在贝尔公司设计师们从V-22上所获得的所有的经验教训中,最引人关注的无疑就是该机两台可倾转的罗·罗AE 1107 C型(T506)发动机所带来的困扰——采用这种设计的“鱼鹰”倾转旋翼机如果采用直升机模式降落的话,飞行员就必须每隔一段时间改变一下发动机舱的位置,以防止发动机所排出的高温气体损坏舰船的甲板或者导致草地起火——后一种“潜在风险”在V-22投入使用的早期至少导致美国军方损失了3架“鱼鹰”倾转旋翼机。

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▲高速前飞中的V-22“鱼鹰”倾转旋翼机

这种设计还带来一个问题就是,在发动机短舱旋转的时候,发动机短舱顶部的空气颗粒分离装置中的液压油会有滴入发动机内导致起火的隐患。当然这些问题在“鱼鹰”的使用过程中,已经随着飞行员的训练和机械结构的改造基本解决了。此外,向上倾斜的发动机仍然会增加“鱼鹰”在起飞和降落时候吸入大量有害的灰尘、泥土和沙子的倾向。

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▲维护中的V-22发动机短舱内部照片

尽管倾转式发动机短舱存在这样那样的问题,不过促使贝尔公司的设计师决定V-280采用固定式发动机这一设计的直接原因却与这些问题无关——他们改进V-280的短舱设计最重要的原因就是为了让美军部队能够从该机的侧门进出机舱。

事实上,自从1965年以来,美国陆军使用过的中重型运输直升机上的士兵一直都是从侧门进出的,这对于美国陆军而言可以说是“养成了习惯”,并且他们认为这样对于作战而言更高效,所以也更倾向于保持这样的习惯不变。

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▲在“鱼鹰”倾转旋翼机上,士兵一般都会从尾斜坡进出机舱

显然,在“鱼鹰”倾转旋翼机的直升机模式下,没谁能够从侧门出来——毕竟没人会愿意撞上一个离地面一米不到的发动机——所以贝尔公司的设计师们就必须要消除这个问题。为此,他们最终想出了固定发动机,但仍然能够实现旋翼倾转的结构设计。

这种结构设计虽然解决了V-22遗留下来的问题,但同时也带来了一个新的问题:当旋翼倾转之后,固定的发动机短舱将会形成一个面朝前方的“大洞”。当然,这个“大洞”并不会给V-280带来显著的阻力增幅,毕竟只有在直升机模式下才会出现这个“大洞”,在固定翼飞机模式下,旋翼向下倾转,自然就“填补”上了这个大洞。

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▲在高速前飞过程中,旋翼向下倾转,填补了“发动机短舱的大洞”,使其不至于存在显著的阻力增幅

不过敞开的大洞仍然存在灰尘进入短舱内的隐患,所以贝尔公司的设计师们也在考虑尽量封闭这个大洞,但是这个问题似乎并不好解决, 毕竟V-280的倾转机构复杂程度相比V-22有过之而无不及,要从这么复杂的旋转结构中找到封闭其中一个部分的 *** ,实在有些困难。

也正因为如此,在V-280方案论证的早期,贝尔公司有相当一部分设计师不同意采用这种新型设计,毕竟这意味着他们在V-22研制过程中费尽心思打造的那套传动系统和变速箱组件都不需要更换为另一种完全不同的设计,其中面临的风险和不确定性无疑是巨大的。

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▲V-280倾转旋翼机在飞行过程中旋翼由前飞模式倾转到直升机模式

当然,V-280最终还是采用了固定发动机的设计,其效果甚至比预期还要更好一些,美军士兵们能够通过该机的侧门快速从“勇气”倾转旋翼机上冲出,然后在机身附近部署防线。可以说,V-280的固定发动机设计确实弥补了V-22存在的诸多不足,但是这并不是贝尔公司的设计师们采用这种设计的原因,他们之所以采用这种设计,本质上唯一推动力就是美国陆军对于士兵从侧门离机的硬性需求。

所以说,在军用飞行器的发展中,最关键的还是需求牵引,其他诸如技术牵引等方面,更多还是“辅助作用”。

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