'模仿卡莫夫或者西科斯基?AVX:不,做共軸,我們是要超越他們'

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模仿卡莫夫或者西科斯基?AVX:不,做共軸,我們是要超越他們

▲AVX的方案雖然看起來很緊湊,但是其理論運載能力實際上還要超過美國陸軍現役的黑鷹直升機

談到共軸直升機,讀者朋友們可能首先想到的是卡莫夫賴以成名的經典共軸雙旋翼直升機,其中就包括大名鼎鼎的卡-52系列武裝直升機;關注軍用直升機發展現狀的朋友還可能會想到西科斯基近幾年名聲大噪的S-97掠奪者、SB>1挑釁者等基於該公司X2前行槳葉概念技術的共軸剛性雙旋翼複合式直升機

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模仿卡莫夫或者西科斯基?AVX:不,做共軸,我們是要超越他們

▲AVX的方案雖然看起來很緊湊,但是其理論運載能力實際上還要超過美國陸軍現役的黑鷹直升機

談到共軸直升機,讀者朋友們可能首先想到的是卡莫夫賴以成名的經典共軸雙旋翼直升機,其中就包括大名鼎鼎的卡-52系列武裝直升機;關注軍用直升機發展現狀的朋友還可能會想到西科斯基近幾年名聲大噪的S-97掠奪者、SB>1挑釁者等基於該公司X2前行槳葉概念技術的共軸剛性雙旋翼複合式直升機

模仿卡莫夫或者西科斯基?AVX:不,做共軸,我們是要超越他們

▲卡莫夫的共軸雙旋翼直升機代表了傳統共軸直升機的最高水平

但是恐怕沒有人會想到AVX這家“名不見經傳”的小公司,以及他們在美國陸軍未來垂直升力(Future Vertical Lift)計劃中“屢敗屢戰”的共軸複合式直升機(Coaxial Compound Helicopter)。事實上,儘管在美國陸軍未來垂直升力計劃的先行項目——聯合多任務(JMR;Joint Multi-Role)技術演示計劃——中惜敗給西科斯基,但是AVX公司從未停止在共軸複合式直升機方面的研製工作,當然這背後也離不開美國陸軍的持續支持:儘管JMR計劃中AVX公司落選了,但是美國陸軍在項目評估中認為AVX的作品仍有“發展潛力”,因此一直在維持著“最低限度”的研究經費支持,以確保AVX的方案研究不會因缺錢而中斷,並寄望該方案能在未來某個具體的項目需求中“發光發熱”。

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▲AVX的方案雖然看起來很緊湊,但是其理論運載能力實際上還要超過美國陸軍現役的黑鷹直升機

談到共軸直升機,讀者朋友們可能首先想到的是卡莫夫賴以成名的經典共軸雙旋翼直升機,其中就包括大名鼎鼎的卡-52系列武裝直升機;關注軍用直升機發展現狀的朋友還可能會想到西科斯基近幾年名聲大噪的S-97掠奪者、SB>1挑釁者等基於該公司X2前行槳葉概念技術的共軸剛性雙旋翼複合式直升機

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▲卡莫夫的共軸雙旋翼直升機代表了傳統共軸直升機的最高水平

但是恐怕沒有人會想到AVX這家“名不見經傳”的小公司,以及他們在美國陸軍未來垂直升力(Future Vertical Lift)計劃中“屢敗屢戰”的共軸複合式直升機(Coaxial Compound Helicopter)。事實上,儘管在美國陸軍未來垂直升力計劃的先行項目——聯合多任務(JMR;Joint Multi-Role)技術演示計劃——中惜敗給西科斯基,但是AVX公司從未停止在共軸複合式直升機方面的研製工作,當然這背後也離不開美國陸軍的持續支持:儘管JMR計劃中AVX公司落選了,但是美國陸軍在項目評估中認為AVX的作品仍有“發展潛力”,因此一直在維持著“最低限度”的研究經費支持,以確保AVX的方案研究不會因缺錢而中斷,並寄望該方案能在未來某個具體的項目需求中“發光發熱”。

模仿卡莫夫或者西科斯基?AVX:不,做共軸,我們是要超越他們

​▲西科斯基的S-97的成熟度已經相當高了

那麼能夠吸引美國陸軍目光的AVX方案現階段做到什麼程度了?這一方案相比卡莫夫的傳統共軸直升機有什麼創新之處?相比西科斯基先進的前行槳葉概念旋翼又有什麼競爭優勢?且聽下文分解。

AVX的現階段成果

AVX目前的主要計劃就是對此前參與JMR競標的CCH方案進行空氣動力學和結構動力學優化以及進行縮比模型的試驗測試工作,從美國直升機學會發布的相關資料可以看到,目前AVX的完成的主要工作有:

①在美國德州農工大學的低速風洞中進行的1/10縮比模型的吹風測試

②和Continuum Dynamics公司、先進旋翼技術公司進行的CCH性能和操穩性研究

③在NASA的埃姆斯研究中心的大型風洞中進行的1/2縮比模型吹風試驗。

具體來說,在氣動佈局優化設計方面,AVX已經採用多種方式建立了CCH的空氣動力學和結構動力學模型,其中包括使用CHARM軟件建立的氣動干擾模型,這種模型快速、高效,置信度也能滿足工程設計需求,能夠模擬旋翼、涵道螺旋槳、鴨翼和機身之間的干擾,並對其氣動特性進行分析並以此為基礎進行優化設計,能夠設計的參數包括主旋翼的翼型、扭轉分佈以及涵道螺旋槳和鴨翼的氣動佈局

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▲AVX的方案雖然看起來很緊湊,但是其理論運載能力實際上還要超過美國陸軍現役的黑鷹直升機

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▲卡莫夫的共軸雙旋翼直升機代表了傳統共軸直升機的最高水平

但是恐怕沒有人會想到AVX這家“名不見經傳”的小公司,以及他們在美國陸軍未來垂直升力(Future Vertical Lift)計劃中“屢敗屢戰”的共軸複合式直升機(Coaxial Compound Helicopter)。事實上,儘管在美國陸軍未來垂直升力計劃的先行項目——聯合多任務(JMR;Joint Multi-Role)技術演示計劃——中惜敗給西科斯基,但是AVX公司從未停止在共軸複合式直升機方面的研製工作,當然這背後也離不開美國陸軍的持續支持:儘管JMR計劃中AVX公司落選了,但是美國陸軍在項目評估中認為AVX的作品仍有“發展潛力”,因此一直在維持著“最低限度”的研究經費支持,以確保AVX的方案研究不會因缺錢而中斷,並寄望該方案能在未來某個具體的項目需求中“發光發熱”。

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那麼能夠吸引美國陸軍目光的AVX方案現階段做到什麼程度了?這一方案相比卡莫夫的傳統共軸直升機有什麼創新之處?相比西科斯基先進的前行槳葉概念旋翼又有什麼競爭優勢?且聽下文分解。

AVX的現階段成果

AVX目前的主要計劃就是對此前參與JMR競標的CCH方案進行空氣動力學和結構動力學優化以及進行縮比模型的試驗測試工作,從美國直升機學會發布的相關資料可以看到,目前AVX的完成的主要工作有:

①在美國德州農工大學的低速風洞中進行的1/10縮比模型的吹風測試

②和Continuum Dynamics公司、先進旋翼技術公司進行的CCH性能和操穩性研究

③在NASA的埃姆斯研究中心的大型風洞中進行的1/2縮比模型吹風試驗。

具體來說,在氣動佈局優化設計方面,AVX已經採用多種方式建立了CCH的空氣動力學和結構動力學模型,其中包括使用CHARM軟件建立的氣動干擾模型,這種模型快速、高效,置信度也能滿足工程設計需求,能夠模擬旋翼、涵道螺旋槳、鴨翼和機身之間的干擾,並對其氣動特性進行分析並以此為基礎進行優化設計,能夠設計的參數包括主旋翼的翼型、扭轉分佈以及涵道螺旋槳和鴨翼的氣動佈局

模仿卡莫夫或者西科斯基?AVX:不,做共軸,我們是要超越他們

在結構動力學設計方面,AVX公司主要採用了旋翼飛行器綜合分析系統(RCAS;Rotorcraft Comprehensive Analysis System)來探索CCH直升機旋翼系統的動力學特性,並主要分析了上下旋翼軸間距對整體動力學特性的影響

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▲AVX的方案雖然看起來很緊湊,但是其理論運載能力實際上還要超過美國陸軍現役的黑鷹直升機

談到共軸直升機,讀者朋友們可能首先想到的是卡莫夫賴以成名的經典共軸雙旋翼直升機,其中就包括大名鼎鼎的卡-52系列武裝直升機;關注軍用直升機發展現狀的朋友還可能會想到西科斯基近幾年名聲大噪的S-97掠奪者、SB>1挑釁者等基於該公司X2前行槳葉概念技術的共軸剛性雙旋翼複合式直升機

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▲卡莫夫的共軸雙旋翼直升機代表了傳統共軸直升機的最高水平

但是恐怕沒有人會想到AVX這家“名不見經傳”的小公司,以及他們在美國陸軍未來垂直升力(Future Vertical Lift)計劃中“屢敗屢戰”的共軸複合式直升機(Coaxial Compound Helicopter)。事實上,儘管在美國陸軍未來垂直升力計劃的先行項目——聯合多任務(JMR;Joint Multi-Role)技術演示計劃——中惜敗給西科斯基,但是AVX公司從未停止在共軸複合式直升機方面的研製工作,當然這背後也離不開美國陸軍的持續支持:儘管JMR計劃中AVX公司落選了,但是美國陸軍在項目評估中認為AVX的作品仍有“發展潛力”,因此一直在維持著“最低限度”的研究經費支持,以確保AVX的方案研究不會因缺錢而中斷,並寄望該方案能在未來某個具體的項目需求中“發光發熱”。

模仿卡莫夫或者西科斯基?AVX:不,做共軸,我們是要超越他們

​▲西科斯基的S-97的成熟度已經相當高了

那麼能夠吸引美國陸軍目光的AVX方案現階段做到什麼程度了?這一方案相比卡莫夫的傳統共軸直升機有什麼創新之處?相比西科斯基先進的前行槳葉概念旋翼又有什麼競爭優勢?且聽下文分解。

AVX的現階段成果

AVX目前的主要計劃就是對此前參與JMR競標的CCH方案進行空氣動力學和結構動力學優化以及進行縮比模型的試驗測試工作,從美國直升機學會發布的相關資料可以看到,目前AVX的完成的主要工作有:

①在美國德州農工大學的低速風洞中進行的1/10縮比模型的吹風測試

②和Continuum Dynamics公司、先進旋翼技術公司進行的CCH性能和操穩性研究

③在NASA的埃姆斯研究中心的大型風洞中進行的1/2縮比模型吹風試驗。

具體來說,在氣動佈局優化設計方面,AVX已經採用多種方式建立了CCH的空氣動力學和結構動力學模型,其中包括使用CHARM軟件建立的氣動干擾模型,這種模型快速、高效,置信度也能滿足工程設計需求,能夠模擬旋翼、涵道螺旋槳、鴨翼和機身之間的干擾,並對其氣動特性進行分析並以此為基礎進行優化設計,能夠設計的參數包括主旋翼的翼型、扭轉分佈以及涵道螺旋槳和鴨翼的氣動佈局

模仿卡莫夫或者西科斯基?AVX:不,做共軸,我們是要超越他們

在結構動力學設計方面,AVX公司主要採用了旋翼飛行器綜合分析系統(RCAS;Rotorcraft Comprehensive Analysis System)來探索CCH直升機旋翼系統的動力學特性,並主要分析了上下旋翼軸間距對整體動力學特性的影響

模仿卡莫夫或者西科斯基?AVX:不,做共軸,我們是要超越他們

當然,所有的理論分析和研究都是需要試驗驗證的,目前CCH還沒有任何原型機,但是AVX公司已經按照早期的方案打早了一些縮比機身模型,並積極進行了風洞試驗,就目前已有的資料而言,現有的風洞試驗中,CCH方案都只有機身、鴨翼和涵道參與了吹風測試,主旋翼、涵道中間的螺旋槳尚未搭配機身進行試驗。不過AVX公司在涵道螺旋槳設計方面頗有一些技術積累,相應的螺旋槳試驗他們肯定也做不少了。

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▲AVX的方案雖然看起來很緊湊,但是其理論運載能力實際上還要超過美國陸軍現役的黑鷹直升機

談到共軸直升機,讀者朋友們可能首先想到的是卡莫夫賴以成名的經典共軸雙旋翼直升機,其中就包括大名鼎鼎的卡-52系列武裝直升機;關注軍用直升機發展現狀的朋友還可能會想到西科斯基近幾年名聲大噪的S-97掠奪者、SB>1挑釁者等基於該公司X2前行槳葉概念技術的共軸剛性雙旋翼複合式直升機

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▲卡莫夫的共軸雙旋翼直升機代表了傳統共軸直升機的最高水平

但是恐怕沒有人會想到AVX這家“名不見經傳”的小公司,以及他們在美國陸軍未來垂直升力(Future Vertical Lift)計劃中“屢敗屢戰”的共軸複合式直升機(Coaxial Compound Helicopter)。事實上,儘管在美國陸軍未來垂直升力計劃的先行項目——聯合多任務(JMR;Joint Multi-Role)技術演示計劃——中惜敗給西科斯基,但是AVX公司從未停止在共軸複合式直升機方面的研製工作,當然這背後也離不開美國陸軍的持續支持:儘管JMR計劃中AVX公司落選了,但是美國陸軍在項目評估中認為AVX的作品仍有“發展潛力”,因此一直在維持著“最低限度”的研究經費支持,以確保AVX的方案研究不會因缺錢而中斷,並寄望該方案能在未來某個具體的項目需求中“發光發熱”。

模仿卡莫夫或者西科斯基?AVX:不,做共軸,我們是要超越他們

​▲西科斯基的S-97的成熟度已經相當高了

那麼能夠吸引美國陸軍目光的AVX方案現階段做到什麼程度了?這一方案相比卡莫夫的傳統共軸直升機有什麼創新之處?相比西科斯基先進的前行槳葉概念旋翼又有什麼競爭優勢?且聽下文分解。

AVX的現階段成果

AVX目前的主要計劃就是對此前參與JMR競標的CCH方案進行空氣動力學和結構動力學優化以及進行縮比模型的試驗測試工作,從美國直升機學會發布的相關資料可以看到,目前AVX的完成的主要工作有:

①在美國德州農工大學的低速風洞中進行的1/10縮比模型的吹風測試

②和Continuum Dynamics公司、先進旋翼技術公司進行的CCH性能和操穩性研究

③在NASA的埃姆斯研究中心的大型風洞中進行的1/2縮比模型吹風試驗。

具體來說,在氣動佈局優化設計方面,AVX已經採用多種方式建立了CCH的空氣動力學和結構動力學模型,其中包括使用CHARM軟件建立的氣動干擾模型,這種模型快速、高效,置信度也能滿足工程設計需求,能夠模擬旋翼、涵道螺旋槳、鴨翼和機身之間的干擾,並對其氣動特性進行分析並以此為基礎進行優化設計,能夠設計的參數包括主旋翼的翼型、扭轉分佈以及涵道螺旋槳和鴨翼的氣動佈局

模仿卡莫夫或者西科斯基?AVX:不,做共軸,我們是要超越他們

在結構動力學設計方面,AVX公司主要採用了旋翼飛行器綜合分析系統(RCAS;Rotorcraft Comprehensive Analysis System)來探索CCH直升機旋翼系統的動力學特性,並主要分析了上下旋翼軸間距對整體動力學特性的影響

模仿卡莫夫或者西科斯基?AVX:不,做共軸,我們是要超越他們

當然,所有的理論分析和研究都是需要試驗驗證的,目前CCH還沒有任何原型機,但是AVX公司已經按照早期的方案打早了一些縮比機身模型,並積極進行了風洞試驗,就目前已有的資料而言,現有的風洞試驗中,CCH方案都只有機身、鴨翼和涵道參與了吹風測試,主旋翼、涵道中間的螺旋槳尚未搭配機身進行試驗。不過AVX公司在涵道螺旋槳設計方面頗有一些技術積累,相應的螺旋槳試驗他們肯定也做不少了。

模仿卡莫夫或者西科斯基?AVX:不,做共軸,我們是要超越他們

源於卡莫夫技術,但更進一步

如果不考慮附加的前置鴨翼、平尾、安裝在平尾兩端的涵道螺旋槳,你會發現AVX的概念技術方案看起來就像某種緊湊佈局型的卡莫夫共軸直升機方案。事實上,AVX的方案確實與卡莫夫的共軸有著共同的理論技術源頭,兩者的旋翼都是鉸接式旋翼,也就是說旋翼槳葉是通過鉸鏈連接到槳轂上的,槳葉繞水平鉸和垂直鉸的運動就被稱為揮舞運動和擺振運動。

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▲AVX的方案雖然看起來很緊湊,但是其理論運載能力實際上還要超過美國陸軍現役的黑鷹直升機

談到共軸直升機,讀者朋友們可能首先想到的是卡莫夫賴以成名的經典共軸雙旋翼直升機,其中就包括大名鼎鼎的卡-52系列武裝直升機;關注軍用直升機發展現狀的朋友還可能會想到西科斯基近幾年名聲大噪的S-97掠奪者、SB>1挑釁者等基於該公司X2前行槳葉概念技術的共軸剛性雙旋翼複合式直升機

模仿卡莫夫或者西科斯基?AVX:不,做共軸,我們是要超越他們

▲卡莫夫的共軸雙旋翼直升機代表了傳統共軸直升機的最高水平

但是恐怕沒有人會想到AVX這家“名不見經傳”的小公司,以及他們在美國陸軍未來垂直升力(Future Vertical Lift)計劃中“屢敗屢戰”的共軸複合式直升機(Coaxial Compound Helicopter)。事實上,儘管在美國陸軍未來垂直升力計劃的先行項目——聯合多任務(JMR;Joint Multi-Role)技術演示計劃——中惜敗給西科斯基,但是AVX公司從未停止在共軸複合式直升機方面的研製工作,當然這背後也離不開美國陸軍的持續支持:儘管JMR計劃中AVX公司落選了,但是美國陸軍在項目評估中認為AVX的作品仍有“發展潛力”,因此一直在維持著“最低限度”的研究經費支持,以確保AVX的方案研究不會因缺錢而中斷,並寄望該方案能在未來某個具體的項目需求中“發光發熱”。

模仿卡莫夫或者西科斯基?AVX:不,做共軸,我們是要超越他們

​▲西科斯基的S-97的成熟度已經相當高了

那麼能夠吸引美國陸軍目光的AVX方案現階段做到什麼程度了?這一方案相比卡莫夫的傳統共軸直升機有什麼創新之處?相比西科斯基先進的前行槳葉概念旋翼又有什麼競爭優勢?且聽下文分解。

AVX的現階段成果

AVX目前的主要計劃就是對此前參與JMR競標的CCH方案進行空氣動力學和結構動力學優化以及進行縮比模型的試驗測試工作,從美國直升機學會發布的相關資料可以看到,目前AVX的完成的主要工作有:

①在美國德州農工大學的低速風洞中進行的1/10縮比模型的吹風測試

②和Continuum Dynamics公司、先進旋翼技術公司進行的CCH性能和操穩性研究

③在NASA的埃姆斯研究中心的大型風洞中進行的1/2縮比模型吹風試驗。

具體來說,在氣動佈局優化設計方面,AVX已經採用多種方式建立了CCH的空氣動力學和結構動力學模型,其中包括使用CHARM軟件建立的氣動干擾模型,這種模型快速、高效,置信度也能滿足工程設計需求,能夠模擬旋翼、涵道螺旋槳、鴨翼和機身之間的干擾,並對其氣動特性進行分析並以此為基礎進行優化設計,能夠設計的參數包括主旋翼的翼型、扭轉分佈以及涵道螺旋槳和鴨翼的氣動佈局

模仿卡莫夫或者西科斯基?AVX:不,做共軸,我們是要超越他們

在結構動力學設計方面,AVX公司主要採用了旋翼飛行器綜合分析系統(RCAS;Rotorcraft Comprehensive Analysis System)來探索CCH直升機旋翼系統的動力學特性,並主要分析了上下旋翼軸間距對整體動力學特性的影響

模仿卡莫夫或者西科斯基?AVX:不,做共軸,我們是要超越他們

當然,所有的理論分析和研究都是需要試驗驗證的,目前CCH還沒有任何原型機,但是AVX公司已經按照早期的方案打早了一些縮比機身模型,並積極進行了風洞試驗,就目前已有的資料而言,現有的風洞試驗中,CCH方案都只有機身、鴨翼和涵道參與了吹風測試,主旋翼、涵道中間的螺旋槳尚未搭配機身進行試驗。不過AVX公司在涵道螺旋槳設計方面頗有一些技術積累,相應的螺旋槳試驗他們肯定也做不少了。

模仿卡莫夫或者西科斯基?AVX:不,做共軸,我們是要超越他們

源於卡莫夫技術,但更進一步

如果不考慮附加的前置鴨翼、平尾、安裝在平尾兩端的涵道螺旋槳,你會發現AVX的概念技術方案看起來就像某種緊湊佈局型的卡莫夫共軸直升機方案。事實上,AVX的方案確實與卡莫夫的共軸有著共同的理論技術源頭,兩者的旋翼都是鉸接式旋翼,也就是說旋翼槳葉是通過鉸鏈連接到槳轂上的,槳葉繞水平鉸和垂直鉸的運動就被稱為揮舞運動和擺振運動。

模仿卡莫夫或者西科斯基?AVX:不,做共軸,我們是要超越他們

▲槳葉揮舞鉸(Flap Hinge)和擺振鉸(Lead and Lag Hinge)示意圖

在操縱系統方面,兩者的旋翼系統都是典型的共軸旋翼外置式操縱系統,上下旋翼各有一套總距和週期變距操縱系統,並通過機械聯動(或者依照控制率進行電傳操縱控制)實現上下旋翼之間的總距差動和週期變距差動,以此來實現航向運動、俯仰運動和滾轉運動。

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▲AVX的方案雖然看起來很緊湊,但是其理論運載能力實際上還要超過美國陸軍現役的黑鷹直升機

談到共軸直升機,讀者朋友們可能首先想到的是卡莫夫賴以成名的經典共軸雙旋翼直升機,其中就包括大名鼎鼎的卡-52系列武裝直升機;關注軍用直升機發展現狀的朋友還可能會想到西科斯基近幾年名聲大噪的S-97掠奪者、SB>1挑釁者等基於該公司X2前行槳葉概念技術的共軸剛性雙旋翼複合式直升機

模仿卡莫夫或者西科斯基?AVX:不,做共軸,我們是要超越他們

▲卡莫夫的共軸雙旋翼直升機代表了傳統共軸直升機的最高水平

但是恐怕沒有人會想到AVX這家“名不見經傳”的小公司,以及他們在美國陸軍未來垂直升力(Future Vertical Lift)計劃中“屢敗屢戰”的共軸複合式直升機(Coaxial Compound Helicopter)。事實上,儘管在美國陸軍未來垂直升力計劃的先行項目——聯合多任務(JMR;Joint Multi-Role)技術演示計劃——中惜敗給西科斯基,但是AVX公司從未停止在共軸複合式直升機方面的研製工作,當然這背後也離不開美國陸軍的持續支持:儘管JMR計劃中AVX公司落選了,但是美國陸軍在項目評估中認為AVX的作品仍有“發展潛力”,因此一直在維持著“最低限度”的研究經費支持,以確保AVX的方案研究不會因缺錢而中斷,並寄望該方案能在未來某個具體的項目需求中“發光發熱”。

模仿卡莫夫或者西科斯基?AVX:不,做共軸,我們是要超越他們

​▲西科斯基的S-97的成熟度已經相當高了

那麼能夠吸引美國陸軍目光的AVX方案現階段做到什麼程度了?這一方案相比卡莫夫的傳統共軸直升機有什麼創新之處?相比西科斯基先進的前行槳葉概念旋翼又有什麼競爭優勢?且聽下文分解。

AVX的現階段成果

AVX目前的主要計劃就是對此前參與JMR競標的CCH方案進行空氣動力學和結構動力學優化以及進行縮比模型的試驗測試工作,從美國直升機學會發布的相關資料可以看到,目前AVX的完成的主要工作有:

①在美國德州農工大學的低速風洞中進行的1/10縮比模型的吹風測試

②和Continuum Dynamics公司、先進旋翼技術公司進行的CCH性能和操穩性研究

③在NASA的埃姆斯研究中心的大型風洞中進行的1/2縮比模型吹風試驗。

具體來說,在氣動佈局優化設計方面,AVX已經採用多種方式建立了CCH的空氣動力學和結構動力學模型,其中包括使用CHARM軟件建立的氣動干擾模型,這種模型快速、高效,置信度也能滿足工程設計需求,能夠模擬旋翼、涵道螺旋槳、鴨翼和機身之間的干擾,並對其氣動特性進行分析並以此為基礎進行優化設計,能夠設計的參數包括主旋翼的翼型、扭轉分佈以及涵道螺旋槳和鴨翼的氣動佈局

模仿卡莫夫或者西科斯基?AVX:不,做共軸,我們是要超越他們

在結構動力學設計方面,AVX公司主要採用了旋翼飛行器綜合分析系統(RCAS;Rotorcraft Comprehensive Analysis System)來探索CCH直升機旋翼系統的動力學特性,並主要分析了上下旋翼軸間距對整體動力學特性的影響

模仿卡莫夫或者西科斯基?AVX:不,做共軸,我們是要超越他們

當然,所有的理論分析和研究都是需要試驗驗證的,目前CCH還沒有任何原型機,但是AVX公司已經按照早期的方案打早了一些縮比機身模型,並積極進行了風洞試驗,就目前已有的資料而言,現有的風洞試驗中,CCH方案都只有機身、鴨翼和涵道參與了吹風測試,主旋翼、涵道中間的螺旋槳尚未搭配機身進行試驗。不過AVX公司在涵道螺旋槳設計方面頗有一些技術積累,相應的螺旋槳試驗他們肯定也做不少了。

模仿卡莫夫或者西科斯基?AVX:不,做共軸,我們是要超越他們

源於卡莫夫技術,但更進一步

如果不考慮附加的前置鴨翼、平尾、安裝在平尾兩端的涵道螺旋槳,你會發現AVX的概念技術方案看起來就像某種緊湊佈局型的卡莫夫共軸直升機方案。事實上,AVX的方案確實與卡莫夫的共軸有著共同的理論技術源頭,兩者的旋翼都是鉸接式旋翼,也就是說旋翼槳葉是通過鉸鏈連接到槳轂上的,槳葉繞水平鉸和垂直鉸的運動就被稱為揮舞運動和擺振運動。

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▲槳葉揮舞鉸(Flap Hinge)和擺振鉸(Lead and Lag Hinge)示意圖

在操縱系統方面,兩者的旋翼系統都是典型的共軸旋翼外置式操縱系統,上下旋翼各有一套總距和週期變距操縱系統,並通過機械聯動(或者依照控制率進行電傳操縱控制)實現上下旋翼之間的總距差動和週期變距差動,以此來實現航向運動、俯仰運動和滾轉運動。

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▲操縱系統對比,左側為外置式操縱系統,右側為內置式操縱系統

不過從本質上來說CCH的設計理念和卡莫夫系列共軸有著本質的區別,卡莫夫共軸的設計意圖更多是去掉尾槳系統來縮小直升機的尺寸以提高其機動性和靈活性,而CCH的設計意圖更多是面向高速飛行。所以該機設計了前置升力面:兩側鴨翼,並加裝了輔助推進裝置:兩副涵道螺旋槳推進裝置。在大速度前飛的情況下,全機所有的前飛拉力將完全由涵道推進螺旋槳提供,因此旋翼系統僅需要提供前飛昇力,而在高速飛行時候,前置鴨翼和後側平尾將產生可觀的升力,按照已有複合式直升機的數據來說,旋翼最後需要提供的升力比例僅佔懸停總升力的40%及以下,因此旋翼系統的拉力得以卸載,其轉速得以降低,從而規避了高速飛行狀態下常規旋翼固有的振動過大問題,對應這一狀態,AVX公司為CCH設計了一套旋翼降轉速技術,這也是卡莫夫經典共軸所不具備的特性之一。

都是高速,但是比西科斯基公司更好用?

好用不好用有時候是個主觀的感受,但是AVX卻希望從易用性和性價比這些“實實在在”的方面來說明其方案相比西科斯基聲名顯赫的共軸剛性旋翼技術的優勢所在。從宏觀上來說,AVX的方案和西科斯基的共軸剛性旋翼方案有著類似的構型:共軸型式的主旋翼系統加輔助推進裝置。不同的AVX採用了傳統的共軸旋翼技術,並加裝了輔助升力鴨翼系統;而西科斯基公司則採用了共軸剛性旋翼技術,從而不需要輔助升力裝置就能實現高速飛行。

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▲AVX的方案雖然看起來很緊湊,但是其理論運載能力實際上還要超過美國陸軍現役的黑鷹直升機

談到共軸直升機,讀者朋友們可能首先想到的是卡莫夫賴以成名的經典共軸雙旋翼直升機,其中就包括大名鼎鼎的卡-52系列武裝直升機;關注軍用直升機發展現狀的朋友還可能會想到西科斯基近幾年名聲大噪的S-97掠奪者、SB>1挑釁者等基於該公司X2前行槳葉概念技術的共軸剛性雙旋翼複合式直升機

模仿卡莫夫或者西科斯基?AVX:不,做共軸,我們是要超越他們

▲卡莫夫的共軸雙旋翼直升機代表了傳統共軸直升機的最高水平

但是恐怕沒有人會想到AVX這家“名不見經傳”的小公司,以及他們在美國陸軍未來垂直升力(Future Vertical Lift)計劃中“屢敗屢戰”的共軸複合式直升機(Coaxial Compound Helicopter)。事實上,儘管在美國陸軍未來垂直升力計劃的先行項目——聯合多任務(JMR;Joint Multi-Role)技術演示計劃——中惜敗給西科斯基,但是AVX公司從未停止在共軸複合式直升機方面的研製工作,當然這背後也離不開美國陸軍的持續支持:儘管JMR計劃中AVX公司落選了,但是美國陸軍在項目評估中認為AVX的作品仍有“發展潛力”,因此一直在維持著“最低限度”的研究經費支持,以確保AVX的方案研究不會因缺錢而中斷,並寄望該方案能在未來某個具體的項目需求中“發光發熱”。

模仿卡莫夫或者西科斯基?AVX:不,做共軸,我們是要超越他們

​▲西科斯基的S-97的成熟度已經相當高了

那麼能夠吸引美國陸軍目光的AVX方案現階段做到什麼程度了?這一方案相比卡莫夫的傳統共軸直升機有什麼創新之處?相比西科斯基先進的前行槳葉概念旋翼又有什麼競爭優勢?且聽下文分解。

AVX的現階段成果

AVX目前的主要計劃就是對此前參與JMR競標的CCH方案進行空氣動力學和結構動力學優化以及進行縮比模型的試驗測試工作,從美國直升機學會發布的相關資料可以看到,目前AVX的完成的主要工作有:

①在美國德州農工大學的低速風洞中進行的1/10縮比模型的吹風測試

②和Continuum Dynamics公司、先進旋翼技術公司進行的CCH性能和操穩性研究

③在NASA的埃姆斯研究中心的大型風洞中進行的1/2縮比模型吹風試驗。

具體來說,在氣動佈局優化設計方面,AVX已經採用多種方式建立了CCH的空氣動力學和結構動力學模型,其中包括使用CHARM軟件建立的氣動干擾模型,這種模型快速、高效,置信度也能滿足工程設計需求,能夠模擬旋翼、涵道螺旋槳、鴨翼和機身之間的干擾,並對其氣動特性進行分析並以此為基礎進行優化設計,能夠設計的參數包括主旋翼的翼型、扭轉分佈以及涵道螺旋槳和鴨翼的氣動佈局

模仿卡莫夫或者西科斯基?AVX:不,做共軸,我們是要超越他們

在結構動力學設計方面,AVX公司主要採用了旋翼飛行器綜合分析系統(RCAS;Rotorcraft Comprehensive Analysis System)來探索CCH直升機旋翼系統的動力學特性,並主要分析了上下旋翼軸間距對整體動力學特性的影響

模仿卡莫夫或者西科斯基?AVX:不,做共軸,我們是要超越他們

當然,所有的理論分析和研究都是需要試驗驗證的,目前CCH還沒有任何原型機,但是AVX公司已經按照早期的方案打早了一些縮比機身模型,並積極進行了風洞試驗,就目前已有的資料而言,現有的風洞試驗中,CCH方案都只有機身、鴨翼和涵道參與了吹風測試,主旋翼、涵道中間的螺旋槳尚未搭配機身進行試驗。不過AVX公司在涵道螺旋槳設計方面頗有一些技術積累,相應的螺旋槳試驗他們肯定也做不少了。

模仿卡莫夫或者西科斯基?AVX:不,做共軸,我們是要超越他們

源於卡莫夫技術,但更進一步

如果不考慮附加的前置鴨翼、平尾、安裝在平尾兩端的涵道螺旋槳,你會發現AVX的概念技術方案看起來就像某種緊湊佈局型的卡莫夫共軸直升機方案。事實上,AVX的方案確實與卡莫夫的共軸有著共同的理論技術源頭,兩者的旋翼都是鉸接式旋翼,也就是說旋翼槳葉是通過鉸鏈連接到槳轂上的,槳葉繞水平鉸和垂直鉸的運動就被稱為揮舞運動和擺振運動。

模仿卡莫夫或者西科斯基?AVX:不,做共軸,我們是要超越他們

▲槳葉揮舞鉸(Flap Hinge)和擺振鉸(Lead and Lag Hinge)示意圖

在操縱系統方面,兩者的旋翼系統都是典型的共軸旋翼外置式操縱系統,上下旋翼各有一套總距和週期變距操縱系統,並通過機械聯動(或者依照控制率進行電傳操縱控制)實現上下旋翼之間的總距差動和週期變距差動,以此來實現航向運動、俯仰運動和滾轉運動。

模仿卡莫夫或者西科斯基?AVX:不,做共軸,我們是要超越他們

▲操縱系統對比,左側為外置式操縱系統,右側為內置式操縱系統

不過從本質上來說CCH的設計理念和卡莫夫系列共軸有著本質的區別,卡莫夫共軸的設計意圖更多是去掉尾槳系統來縮小直升機的尺寸以提高其機動性和靈活性,而CCH的設計意圖更多是面向高速飛行。所以該機設計了前置升力面:兩側鴨翼,並加裝了輔助推進裝置:兩副涵道螺旋槳推進裝置。在大速度前飛的情況下,全機所有的前飛拉力將完全由涵道推進螺旋槳提供,因此旋翼系統僅需要提供前飛昇力,而在高速飛行時候,前置鴨翼和後側平尾將產生可觀的升力,按照已有複合式直升機的數據來說,旋翼最後需要提供的升力比例僅佔懸停總升力的40%及以下,因此旋翼系統的拉力得以卸載,其轉速得以降低,從而規避了高速飛行狀態下常規旋翼固有的振動過大問題,對應這一狀態,AVX公司為CCH設計了一套旋翼降轉速技術,這也是卡莫夫經典共軸所不具備的特性之一。

都是高速,但是比西科斯基公司更好用?

好用不好用有時候是個主觀的感受,但是AVX卻希望從易用性和性價比這些“實實在在”的方面來說明其方案相比西科斯基聲名顯赫的共軸剛性旋翼技術的優勢所在。從宏觀上來說,AVX的方案和西科斯基的共軸剛性旋翼方案有著類似的構型:共軸型式的主旋翼系統加輔助推進裝置。不同的AVX採用了傳統的共軸旋翼技術,並加裝了輔助升力鴨翼系統;而西科斯基公司則採用了共軸剛性旋翼技術,從而不需要輔助升力裝置就能實現高速飛行。

模仿卡莫夫或者西科斯基?AVX:不,做共軸,我們是要超越他們

▲西科斯基的憑藉前行槳葉概念技術在共軸直升機中開闢了一片新領域

AVX公司宣稱通過評估認為其旋翼系統是否加裝整流罩並不會對整體阻力水平帶來較大的影響,所以該機的旋翼系統不需要加裝複雜的整流罩裝置;此外,由於該機的旋翼系統為常規鉸接式旋翼系統,因而整體的重量遠小於共軸剛性旋翼系統,從而能夠實現更好的空重比。除此之外,美軍的維護人員對於傳統的鉸接式旋翼槳轂方式比較熟悉,因此在維護培訓費用和維護備件費用方面都會更低。而西科斯基的共軸剛性旋翼內操縱系統比較複雜,對維護人員的培訓要求較高,而且零備件更換費用也會更昂貴。

不過儘管AVX把“故事”說的很美好,其中仍然有一些值得考究的地方,比如說,AVX所宣稱的加不加槳轂整流罩對全機阻力特性影響不大這一說法可信度並不能算很高,按照現有的試驗研究,曾有相關文獻指出,對於外操縱型式的共軸旋翼槳轂系統,加裝外形恰當的整流罩能夠將總阻力降低51%左右,這已經是顯著降低了,而不是影響不大了。此外,常規鉸接式旋翼確實比剛性旋翼重量更低,但是要知道,CCH方案還加裝了額外的鴨翼系統、兩副涵道螺旋槳系統(西科斯基只有一副開放式螺旋槳系統,並沒有涵道),所以說總體重量未必就一定比西科斯基的方案更輕吧?這一點後續還是值得繼續關注的。

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▲AVX的方案雖然看起來很緊湊,但是其理論運載能力實際上還要超過美國陸軍現役的黑鷹直升機

談到共軸直升機,讀者朋友們可能首先想到的是卡莫夫賴以成名的經典共軸雙旋翼直升機,其中就包括大名鼎鼎的卡-52系列武裝直升機;關注軍用直升機發展現狀的朋友還可能會想到西科斯基近幾年名聲大噪的S-97掠奪者、SB>1挑釁者等基於該公司X2前行槳葉概念技術的共軸剛性雙旋翼複合式直升機

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▲卡莫夫的共軸雙旋翼直升機代表了傳統共軸直升機的最高水平

但是恐怕沒有人會想到AVX這家“名不見經傳”的小公司,以及他們在美國陸軍未來垂直升力(Future Vertical Lift)計劃中“屢敗屢戰”的共軸複合式直升機(Coaxial Compound Helicopter)。事實上,儘管在美國陸軍未來垂直升力計劃的先行項目——聯合多任務(JMR;Joint Multi-Role)技術演示計劃——中惜敗給西科斯基,但是AVX公司從未停止在共軸複合式直升機方面的研製工作,當然這背後也離不開美國陸軍的持續支持:儘管JMR計劃中AVX公司落選了,但是美國陸軍在項目評估中認為AVX的作品仍有“發展潛力”,因此一直在維持著“最低限度”的研究經費支持,以確保AVX的方案研究不會因缺錢而中斷,並寄望該方案能在未來某個具體的項目需求中“發光發熱”。

模仿卡莫夫或者西科斯基?AVX:不,做共軸,我們是要超越他們

​▲西科斯基的S-97的成熟度已經相當高了

那麼能夠吸引美國陸軍目光的AVX方案現階段做到什麼程度了?這一方案相比卡莫夫的傳統共軸直升機有什麼創新之處?相比西科斯基先進的前行槳葉概念旋翼又有什麼競爭優勢?且聽下文分解。

AVX的現階段成果

AVX目前的主要計劃就是對此前參與JMR競標的CCH方案進行空氣動力學和結構動力學優化以及進行縮比模型的試驗測試工作,從美國直升機學會發布的相關資料可以看到,目前AVX的完成的主要工作有:

①在美國德州農工大學的低速風洞中進行的1/10縮比模型的吹風測試

②和Continuum Dynamics公司、先進旋翼技術公司進行的CCH性能和操穩性研究

③在NASA的埃姆斯研究中心的大型風洞中進行的1/2縮比模型吹風試驗。

具體來說,在氣動佈局優化設計方面,AVX已經採用多種方式建立了CCH的空氣動力學和結構動力學模型,其中包括使用CHARM軟件建立的氣動干擾模型,這種模型快速、高效,置信度也能滿足工程設計需求,能夠模擬旋翼、涵道螺旋槳、鴨翼和機身之間的干擾,並對其氣動特性進行分析並以此為基礎進行優化設計,能夠設計的參數包括主旋翼的翼型、扭轉分佈以及涵道螺旋槳和鴨翼的氣動佈局

模仿卡莫夫或者西科斯基?AVX:不,做共軸,我們是要超越他們

在結構動力學設計方面,AVX公司主要採用了旋翼飛行器綜合分析系統(RCAS;Rotorcraft Comprehensive Analysis System)來探索CCH直升機旋翼系統的動力學特性,並主要分析了上下旋翼軸間距對整體動力學特性的影響

模仿卡莫夫或者西科斯基?AVX:不,做共軸,我們是要超越他們

當然,所有的理論分析和研究都是需要試驗驗證的,目前CCH還沒有任何原型機,但是AVX公司已經按照早期的方案打早了一些縮比機身模型,並積極進行了風洞試驗,就目前已有的資料而言,現有的風洞試驗中,CCH方案都只有機身、鴨翼和涵道參與了吹風測試,主旋翼、涵道中間的螺旋槳尚未搭配機身進行試驗。不過AVX公司在涵道螺旋槳設計方面頗有一些技術積累,相應的螺旋槳試驗他們肯定也做不少了。

模仿卡莫夫或者西科斯基?AVX:不,做共軸,我們是要超越他們

源於卡莫夫技術,但更進一步

如果不考慮附加的前置鴨翼、平尾、安裝在平尾兩端的涵道螺旋槳,你會發現AVX的概念技術方案看起來就像某種緊湊佈局型的卡莫夫共軸直升機方案。事實上,AVX的方案確實與卡莫夫的共軸有著共同的理論技術源頭,兩者的旋翼都是鉸接式旋翼,也就是說旋翼槳葉是通過鉸鏈連接到槳轂上的,槳葉繞水平鉸和垂直鉸的運動就被稱為揮舞運動和擺振運動。

模仿卡莫夫或者西科斯基?AVX:不,做共軸,我們是要超越他們

▲槳葉揮舞鉸(Flap Hinge)和擺振鉸(Lead and Lag Hinge)示意圖

在操縱系統方面,兩者的旋翼系統都是典型的共軸旋翼外置式操縱系統,上下旋翼各有一套總距和週期變距操縱系統,並通過機械聯動(或者依照控制率進行電傳操縱控制)實現上下旋翼之間的總距差動和週期變距差動,以此來實現航向運動、俯仰運動和滾轉運動。

模仿卡莫夫或者西科斯基?AVX:不,做共軸,我們是要超越他們

▲操縱系統對比,左側為外置式操縱系統,右側為內置式操縱系統

不過從本質上來說CCH的設計理念和卡莫夫系列共軸有著本質的區別,卡莫夫共軸的設計意圖更多是去掉尾槳系統來縮小直升機的尺寸以提高其機動性和靈活性,而CCH的設計意圖更多是面向高速飛行。所以該機設計了前置升力面:兩側鴨翼,並加裝了輔助推進裝置:兩副涵道螺旋槳推進裝置。在大速度前飛的情況下,全機所有的前飛拉力將完全由涵道推進螺旋槳提供,因此旋翼系統僅需要提供前飛昇力,而在高速飛行時候,前置鴨翼和後側平尾將產生可觀的升力,按照已有複合式直升機的數據來說,旋翼最後需要提供的升力比例僅佔懸停總升力的40%及以下,因此旋翼系統的拉力得以卸載,其轉速得以降低,從而規避了高速飛行狀態下常規旋翼固有的振動過大問題,對應這一狀態,AVX公司為CCH設計了一套旋翼降轉速技術,這也是卡莫夫經典共軸所不具備的特性之一。

都是高速,但是比西科斯基公司更好用?

好用不好用有時候是個主觀的感受,但是AVX卻希望從易用性和性價比這些“實實在在”的方面來說明其方案相比西科斯基聲名顯赫的共軸剛性旋翼技術的優勢所在。從宏觀上來說,AVX的方案和西科斯基的共軸剛性旋翼方案有著類似的構型:共軸型式的主旋翼系統加輔助推進裝置。不同的AVX採用了傳統的共軸旋翼技術,並加裝了輔助升力鴨翼系統;而西科斯基公司則採用了共軸剛性旋翼技術,從而不需要輔助升力裝置就能實現高速飛行。

模仿卡莫夫或者西科斯基?AVX:不,做共軸,我們是要超越他們

▲西科斯基的憑藉前行槳葉概念技術在共軸直升機中開闢了一片新領域

AVX公司宣稱通過評估認為其旋翼系統是否加裝整流罩並不會對整體阻力水平帶來較大的影響,所以該機的旋翼系統不需要加裝複雜的整流罩裝置;此外,由於該機的旋翼系統為常規鉸接式旋翼系統,因而整體的重量遠小於共軸剛性旋翼系統,從而能夠實現更好的空重比。除此之外,美軍的維護人員對於傳統的鉸接式旋翼槳轂方式比較熟悉,因此在維護培訓費用和維護備件費用方面都會更低。而西科斯基的共軸剛性旋翼內操縱系統比較複雜,對維護人員的培訓要求較高,而且零備件更換費用也會更昂貴。

不過儘管AVX把“故事”說的很美好,其中仍然有一些值得考究的地方,比如說,AVX所宣稱的加不加槳轂整流罩對全機阻力特性影響不大這一說法可信度並不能算很高,按照現有的試驗研究,曾有相關文獻指出,對於外操縱型式的共軸旋翼槳轂系統,加裝外形恰當的整流罩能夠將總阻力降低51%左右,這已經是顯著降低了,而不是影響不大了。此外,常規鉸接式旋翼確實比剛性旋翼重量更低,但是要知道,CCH方案還加裝了額外的鴨翼系統、兩副涵道螺旋槳系統(西科斯基只有一副開放式螺旋槳系統,並沒有涵道),所以說總體重量未必就一定比西科斯基的方案更輕吧?這一點後續還是值得繼續關注的。

模仿卡莫夫或者西科斯基?AVX:不,做共軸,我們是要超越他們


總的來說,雖然在JMR中落選了,但是在美國陸軍的輕型攻擊偵察直升機(FARA)計劃中,AVX聯合美國國防巨頭L3技術公司推出改進版本的共軸複合式直升機CCH再次入選FARA第一階段的競賽計劃,將與西科斯基的共軸剛性雙旋翼直升機再次同臺PK,同為共軸,誰將更勝一籌晉級FARA第二階段?咱們拭目以待。

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