阿帕奇的繼任者:美國下一代高速武裝直升機——X2

天下武功,唯快不破。這道理放到軍用直升機上一樣適用。

2010年9月15日,一架體形修長的直升機如一道閃電般從美國佛羅里達州的西棕櫚海岸上空掠過,引得地面上的人群發出一陣驚呼。

“時速463千米,新的直升機速度世界紀錄誕生了!”現場主持人興奮地宣佈說。

這架直升機究竟是何方神聖?原來,它就是美國軍方打造的新一代武裝直升機的驗證機——X2

先來兩張近身照:

阿帕奇的繼任者:美國下一代高速武裝直升機——X2

阿帕奇的繼任者:美國下一代高速武裝直升機——X2

傳統直升機的巡航速度都在200-300千米/小時左右,X2直升機最高時速達到了463公里/小時,是美國現役“黑鷹”直升機速度的2倍,“阿帕奇”直升機速度的1.5倍。

朴刀查了一下,我國武直十的最大飛行速度是270千米/小時,差不多是這貨的一半稍強。假如戰場上相遇,武直十還真是追不上它。。。咳咳,我確定我是說武直十追它?

這貨,是人類直升機中的獵豹!飛翔的獵豹!

阿帕奇的繼任者:美國下一代高速武裝直升機——X2

原來,X2是美國西科斯基飛機公司研發,採用全新的尾槳推進驅動原理的新一代概念機。X2在速度上的優勢對於現役直升機來說將是壓倒性的,一些軍事專家預言:不久的將來,“既快又狠”的X2高速攻擊直升機將取代“阿帕奇”,成為美軍戰場上又一張新的“王牌”。

那麼問題來了,為什麼普通直升機後面掛個風扇,哦不尾槳向前推就不行,偏偏X2就可以?這是什麼科學原理?朴刀簡單科普下。

根據主旋翼的數量,常見的現代直升機有單旋翼和共軸雙旋翼兩類。當然此外還有一些骨骼精奇的和本文無關就不提了。

阿帕奇的繼任者:美國下一代高速武裝直升機——X2

阿帕奇的繼任者:美國下一代高速武裝直升機——X2

第一張單旋翼,第二張共軸雙旋翼直升機。如果您注意到尾槳的區別,恭喜您跑偏了,本文內容和尾槳無關。和本文有關的是這兩張圖中直升機的:主旋翼

  • 單旋翼直升機:

直升機主旋翼旋轉時,槳葉(翼尖)移動方向與直升機移動方向相同的一側稱為“前行槳葉”,反之另一側則稱為"後行槳葉"。

直升機向前飛行時,"前行槳葉"的速度是直升機移動速度和旋翼旋轉速度的和,而"後行槳葉"的速度是直升機移動速度和旋翼旋轉速度的差,前者速度顯然大於後者,故"前行槳葉"上的動壓力要大於"後行槳葉"上的。

由於旋翼"圓盤"兩側的升力的不平衡,會引起旋翼的振動,飛行速度越大,振動越大,從而限制了直升機的最大飛行速度。

文科生表示已經哭暈了,給個圖說的形象點

阿帕奇的繼任者:美國下一代高速武裝直升機——X2

簡單說,如果給單旋翼直升機也加個尾槳強行推進,當速度達到一定極限時會如圖中所示:前行槳葉側升力過大向上抬(圖中右),後行槳葉側升力過小向下壓(圖中左),然後...然後就木有然後了(注意機身重心平衡已經不對了)。。。。。。

因此,由於設計原理的原因,給單旋翼直升機加尾槳推進只是個豐滿的理想。

  • 共軸雙旋翼直升機:
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卡50,朴刀年輕時最喜歡的武裝直升機,沒有之一,那時候很鄙視阿帕奇的

共軸雙旋翼由於兩個旋翼是反向運動的,因此理論上兩個旋翼的前行、後行力量互相抵消了,為什麼還是不能加個尾槳往前推呢?答案是:它是柔性旋翼。

  • 練武之人知道:剛柔並濟才是取勝之道!
  • 柔性旋翼與剛性旋翼

由於材料技術的原因,卡50等一批老式共軸雙旋翼直升機採用的是柔性主旋翼,也就是說旋翼是有彈性的,允許一定的擺動。這就造成了卡50、卡52兄弟倆先天的缺陷:兩幅旋翼如果擺動太大,容易打架。

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2012年,卡52,在進行劇烈機動時雙槳相碰導致飛機瞬間墜毀

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電腦模擬的雙槳相碰瞬間

由於剛才說的原因,如果給卡50、52 這樣的直升機一個過大的向前的速度,主旋翼的前行、後行槳葉一樣會大幅上下襬動,超過極限後就和圖中一樣:槳葉打架,機毀人亡。

  • 美國人的"前行槳葉概念"(Advancing Blade Concept,簡稱 ABC)終於把問題解決,其實就是剛性槳葉,軟的不行來硬的

技術總是在進步,美國西科斯基公司率先提出了"前行槳葉概念",終於把問題解決了。所謂"前行槳葉概念",深入講解就太複雜了。簡單說,就是美國利用其領先的材料科學成果,採用新材料製成了剛性槳葉,因為是剛性的,無論前行或後行側槳葉上的擾動壓力可以被穩定控制住,從而保持旋翼系統在高速下的平穩工作,甚至速度增加時獲得更大的升力。

由此,在直升機後面加尾槳驅動快速飛行的設想,被成功實現了。

說來說去,材料學真的是關係到國家科技的未來。

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上面是柔性槳葉,下面是剛性槳葉,對比一下

  • 江湖不是一個人的江湖,江湖是一群人的江湖!

自從美國推出“X2”計劃,各國豪強們自然不會袖手旁觀,紛紛拿出自己的“X2”版本,欲與美帝試比高。雖然大都仍處於驗證階段,但至少向世界表明:我來了!比如下面這位,歐洲X3驗證機:

阿帕奇的繼任者:美國下一代高速武裝直升機——X2

阿帕奇的繼任者:美國下一代高速武裝直升機——X2

這位不光外形拉風,推進螺旋槳非要比美國多一個,關鍵是這名字:X3。。。。。。understand? 霸氣!

還有這位,俄羅斯版:

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小型驗證機,進展緩慢,原因應該大家都懂:缺錢

最後,當然是咱們種花家的:

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版本1,模仿的歐版

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版本2,展出於直博會

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版本2

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版本3,這貨要是搞成了,讓“魚鷹”情何以堪

還是那句話:讓美帝摸著石頭過河,兔子摸著美帝過河

總之,隨著技術的進步,用尾槳驅動的直升機,也叫高速直升機的時代不遠了,甚至也許有一天我們會親眼看到電影阿凡達裡的那個什麼機(我也不知道叫什麼機)。

朴刀趣味話武器是個系列,喜歡的話加關注,有更多驚喜,謝謝!

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