（原標(biāo)題：Future helicopters will fly in new ways）

8月27日消息，據(jù)國(guó)外媒體報(bào)道，直升機(jī)有著無(wú)可替代的特殊用途，無(wú)論在戰(zhàn)時(shí)還是平時(shí)都扮演著無(wú)可替代的角色。在未來(lái)，其速度將會(huì)更快，也會(huì)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛。

以下是文章內(nèi)容翻譯：

“與直升機(jī)不同的是，普通飛機(jī)更傾向于飛行，”美國(guó)資深新聞?dòng)浾吖?理查爾（Harry Reasoner）在看到越南戰(zhàn)爭(zhēng)期間美軍的直升機(jī)行動(dòng)后挖苦道。他描述道:“直升機(jī)并不想飛行。它由各種相互對(duì)立的力量和控制力量維持在空中。如果在微妙的平衡中有任何干擾，直升飛機(jī)就會(huì)立即停止飛行，造成災(zāi)難性的后果。”

盡管直升機(jī)的機(jī)械復(fù)雜性和駕駛技巧類似于雜技人員騎獨(dú)輪車，但直升機(jī)的特別用途也能夠讓人忍受這一切。它能做飛機(jī)所做不到的事情。自美國(guó)首次在越南大規(guī)模部署UH-1“休伊”(Huey)直升機(jī)以來(lái)，起垂直起降和低空盤旋能力使其成為美軍不可或缺的武器。在越南，無(wú)處不在的UH-1“休伊”(Huey)直升機(jī)甚至使得這場(chǎng)戰(zhàn)爭(zhēng)被稱為“直升機(jī)戰(zhàn)爭(zhēng)”。直升機(jī)在和平時(shí)期所扮演的角色同樣重要，從救援被困人員到用作空中救護(hù)車，從撲滅野火到運(yùn)送人員往返沒(méi)有跑道的地方，我們都可以看到直升機(jī)的身影。

不過(guò)隨著時(shí)間的發(fā)展，直升機(jī)也有了一個(gè)新的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手。一些無(wú)人機(jī)也能夠通過(guò)電動(dòng)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的旋翼實(shí)現(xiàn)垂直起飛和降落，從機(jī)械角度講其控制和操縱也更加直觀。此外，無(wú)人機(jī)也更安靜、更便宜、更容易飛行。這主要是因?yàn)樗鼈兓旧隙际菬o(wú)人駕駛的，可以由地面上的人進(jìn)行遠(yuǎn)程控制，也不需要飛行員執(zhí)照。毫無(wú)疑問(wèn)，無(wú)人機(jī)已經(jīng)開始從直升機(jī)那里搶走了不少工作，比如從事偵察等軍事任務(wù)，以及攝像、測(cè)量和運(yùn)送貨物等民用任務(wù)。而能夠運(yùn)載乘客的無(wú)人機(jī)也處在研發(fā)之中。這樣以來(lái)，直升機(jī)還有未來(lái)可言嗎？

毋庸置疑，制造直升飛機(jī)的公司認(rèn)為他們的機(jī)器還有很長(zhǎng)的壽命。目前，電池驅(qū)動(dòng)還無(wú)法讓電動(dòng)旋翼無(wú)人機(jī)進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間的飛行或攜帶重物。而且許多直升機(jī)任務(wù)仍然可能需要機(jī)上的機(jī)組人員，你大可以想想直升機(jī)機(jī)組人員操縱絞盤機(jī)來(lái)進(jìn)行海空救援。大多數(shù)無(wú)人機(jī)可以在空中盤旋，但無(wú)法在高強(qiáng)度的風(fēng)暴和暴風(fēng)雪中飛行，相比之下直升機(jī)有時(shí)不得不扎進(jìn)去。但這一切并不意味著未來(lái)的直升機(jī)仍將以同樣的方式飛行，或者永遠(yuǎn)都會(huì)有飛行員在機(jī)上進(jìn)行操控控制。

關(guān)于未來(lái)直升機(jī)的一些新想法正在醞釀之中。其中包括由西科斯基公司(Sikorsky)開發(fā)的“X2”技術(shù)。西科斯基公司是康涅狄格州的一家公司，由伊戈?爾西科斯基(Igor Sikorsky)創(chuàng)建，西科斯基于1939年制造了第一架實(shí)用直升機(jī)，并開發(fā)出一款“傾轉(zhuǎn)旋翼”設(shè)計(jì)的直升機(jī)V-280 Valor(見(jiàn)題圖)。該設(shè)計(jì)由總部位于得克薩斯州的“休伊”直升機(jī)生產(chǎn)商貝爾公司(Bell)提供支持。兩家公司的目標(biāo)都是克服直升機(jī)一個(gè)固有的缺點(diǎn):有限的最高速度。

提高速度

直升機(jī)的速度受到其飛行方式的限制。飛機(jī)是通過(guò)流過(guò)機(jī)翼的空氣獲得升力。而直升機(jī)的葉片有相似的形狀，工作起來(lái)像一個(gè)旋轉(zhuǎn)翼。問(wèn)題是，直升機(jī)在前行飛行過(guò)程中，流過(guò)主旋翼槳盤的相對(duì)氣流在前行側(cè)和后行側(cè)是不同的 前行槳葉側(cè)的相對(duì)氣流速度較大。而后行槳葉側(cè)的相對(duì)氣流速度較小。這種升力的不對(duì)稱隨著前行速度的增加而增加。直升機(jī)設(shè)計(jì)者主要通過(guò)調(diào)整槳葉旋轉(zhuǎn)時(shí)的角度來(lái)進(jìn)行補(bǔ)償，從而使整個(gè)槳盤獲得相同量的升力。一旦直升機(jī)的速度超過(guò)280公里每小時(shí)(174英里每小時(shí))，后行槳葉的葉片角度就會(huì)導(dǎo)致“失速”，根本不會(huì)產(chǎn)生升力。到那時(shí)，直升機(jī)可能會(huì)產(chǎn)生低頻振動(dòng)，并可能發(fā)生翻轉(zhuǎn)。

傾轉(zhuǎn)旋翼通過(guò)安裝在機(jī)翼上的一對(duì)反向旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子克服了這個(gè)問(wèn)題。這種布置有效地將直升機(jī)轉(zhuǎn)換為飛機(jī)。這種飛機(jī)在升空后，使旋翼向前傾斜實(shí)現(xiàn)更快速度的飛行，然后將旋翼向上翻轉(zhuǎn)，使直升機(jī)實(shí)現(xiàn)垂直降落并垂直起飛。貝爾設(shè)計(jì)的V-280傾轉(zhuǎn)旋翼可以以每小時(shí)520公里的速度飛行(根據(jù)飛行員的說(shuō)法是每小時(shí)280海里，因此其得名V-280)。這款飛機(jī)在搭載四名機(jī)組人員和14名全副武裝人員的情況下，續(xù)航里程也達(dá)到了近1500公里。

此外，貝爾與波音公司還生產(chǎn)過(guò)一款更老更大的傾轉(zhuǎn)旋翼飛機(jī)V-22魚鷹。其也比普通直升機(jī)更快，而且可以飛得更遠(yuǎn)。它被美國(guó)海軍陸戰(zhàn)隊(duì)所使用。然而，V-22在飛行中需要同時(shí)傾斜其轉(zhuǎn)子和發(fā)動(dòng)機(jī)。而V-250簡(jiǎn)化了這種設(shè)計(jì)，通過(guò)使發(fā)動(dòng)機(jī)保持在原位并僅傾斜驅(qū)動(dòng)軸和轉(zhuǎn)子來(lái)減少必須旋轉(zhuǎn)的重量。

貝爾軍事業(yè)務(wù)主管文斯?托賓（Vince Tobin）說(shuō)，新的設(shè)計(jì)可以擴(kuò)大規(guī)模，制造出更大的飛機(jī)。貝爾也考慮在未來(lái)的某個(gè)時(shí)候研究電動(dòng)飛行系統(tǒng)。

無(wú)需飛行員

V-280在設(shè)計(jì)上將是“可選配飛行員”。一些乘客可能更喜歡駕駛艙里有一個(gè)人，但這在很大程度上取決于任務(wù)本身。托賓曾是美國(guó)陸軍直升機(jī)飛行員，他說(shuō)，“在戰(zhàn)爭(zhēng)中，乘客不會(huì)在乎飛機(jī)是有人駕駛還是無(wú)人駕駛?！彼a(bǔ)充稱，在民用領(lǐng)域，傾轉(zhuǎn)旋翼以其速度和續(xù)航里程開辟了各種各樣的旅行機(jī)會(huì)。其可以從屋頂?shù)街鄙龣C(jī)場(chǎng)在內(nèi)的很多地方起降，可以節(jié)省傳統(tǒng)機(jī)場(chǎng)占用的土地。

而西科斯基的X2直升機(jī)系統(tǒng)則使用了兩個(gè)安裝在直升機(jī)頂部的旋翼，一個(gè)在另一個(gè)之上，但轉(zhuǎn)向相反。這種所謂的同軸結(jié)構(gòu)長(zhǎng)期以來(lái)一直被一些俄羅斯直升機(jī)使用，因?yàn)樗辉傩枰矘@讓直升機(jī)更易于通過(guò)狹隘環(huán)境。在傳統(tǒng)直升機(jī)上，尾部旋翼主要用于抵消“扭矩”，也就是由直升機(jī)主旋翼旋轉(zhuǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)力。而同軸轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)則可以自行抵消扭矩。

與之前的同軸直升機(jī)不同的是，西科斯基在尾部安裝了一個(gè)螺旋槳，以推動(dòng)直升機(jī)以更快的速度前進(jìn)。另一個(gè)不同之處在于，每個(gè)轉(zhuǎn)子上的四個(gè)葉片比通常情況下要硬得多，這樣轉(zhuǎn)子與轉(zhuǎn)子就能夠靠得更近，而不會(huì)發(fā)生葉片碰撞。其結(jié)果是，在高速飛行中克服了葉片失速問(wèn)題，因?yàn)榭偸怯幸粋€(gè)葉片朝向向前移動(dòng)的方向，從而提供了平衡的升力。

這樣的設(shè)計(jì)使直升機(jī)速度更快，也更加靈活。西科斯基創(chuàng)新公司(Sikorsky Innovations)負(fù)責(zé)人克里斯?范?布伊滕(Chris Van Buiten)說(shuō)，這款發(fā)動(dòng)機(jī)也更安靜，因?yàn)楹舐菪龢梢杂糜谔峁┐蟛糠智斑M(jìn)推力，不必讓主旋翼的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)得更快。該公司有兩種使用該技術(shù)的機(jī)型。其中一架S-97突襲機(jī)(見(jiàn)下圖)能夠搭載六名乘客，時(shí)速超過(guò)400公里。波音公司正在開發(fā)一種更大的機(jī)型SB> 1 Defiant，其將于今年晚些時(shí)候開始試飛。它可以搭載12名全副武裝人員。兩者的民用機(jī)型都在計(jì)劃之中。

所有這些新型直升機(jī)都將通過(guò)計(jì)算機(jī)飛行控制系統(tǒng)進(jìn)行飛行，這使得直升機(jī)控制變得更容易。例如，西科斯基正在開發(fā)一種系統(tǒng)，只需按下一個(gè)按鈕就可以實(shí)現(xiàn)起飛和懸停。這種自動(dòng)化水平使直升機(jī)的自動(dòng)駕駛成為可能。范?布伊滕表示，這可能用于無(wú)人駕駛?cè)蝿?wù)，也可能作為單飛行員使用的后備系統(tǒng)。如果飛行員喪失了行動(dòng)能力，這種自動(dòng)駕駛系統(tǒng)能夠控制直升機(jī)返回基地。大約10年前，當(dāng)西科斯基開始試驗(yàn)自動(dòng)飛行系統(tǒng)時(shí)，測(cè)試直升機(jī)的整個(gè)機(jī)艙里都裝滿了電腦?，F(xiàn)在需要的工具只有烤面包機(jī)大小。不管最終能否搭載人員，但無(wú)疑無(wú)人機(jī)和直升機(jī)的區(qū)別已經(jīng)開始縮小。