直升機(jī)作為20世紀(jì)航空技術(shù)極具特色的創(chuàng)造之一,極大的拓展了飛行器的應(yīng)用范圍。直升機(jī)是典型的軍民兩用產(chǎn)品,可以廣泛的應(yīng)用在運(yùn)輸、巡邏、旅游、救護(hù)等多個(gè)領(lǐng)域。
直升機(jī)的時(shí)速可達(dá)300km/h以上,俯沖極限速度近400km/h,實(shí)用升限可達(dá)6000米(世界紀(jì)錄為12450m),一般航程可達(dá)600~800km左右。攜帶機(jī)內(nèi)、外副油箱轉(zhuǎn)場航程可達(dá)2000km以上。根據(jù)不同的需要直升機(jī)有不同的起飛重量。當(dāng)前世界上投入使用的重型直升機(jī)的是俄羅斯的米-26(起飛重量達(dá)56t,有效載荷20t)。當(dāng)前實(shí)際應(yīng)用的是機(jī)械驅(qū)動(dòng)式的單旋翼直升機(jī)及雙旋翼直升機(jī),其中又以單旋翼直升機(jī)數(shù)量多。
直升機(jī)的突出特點(diǎn)是可以做低空(離地面數(shù)米)、低速(從懸停開始)和機(jī)頭方向不變的機(jī)動(dòng)飛行,特別是可在小面積場地垂直起降。由于這些特點(diǎn)使其具有廣闊的用途及發(fā)展前景。在軍用方面已廣泛應(yīng)用于對地攻擊、機(jī)降登陸、武器運(yùn)送、后勤支援、戰(zhàn)場救護(hù)、偵察巡邏、指揮控制、通信聯(lián)絡(luò)、反潛掃雷、電子對抗等。在民用方面應(yīng)用于短途運(yùn)輸、醫(yī)療救護(hù)、救災(zāi)救生、緊急營救、吊裝設(shè)備、地質(zhì)勘探、護(hù)林滅火、空中攝影等。海上油井與基地間的人員及物資運(yùn)輸是民用的一個(gè)重要方面。
缺點(diǎn)及改進(jìn)
當(dāng)前直升機(jī)相對固定翼飛機(jī)而言,振動(dòng)和噪聲較高、維護(hù)檢修工作量較大、使用成本較高,速度較低,航程較短。直升機(jī)今后的發(fā)展方向就是在這些方面加以改進(jìn)。
短距-垂直起降飛機(jī)的作戰(zhàn)目標(biāo)可不是常規(guī)作戰(zhàn)飛機(jī),其作戰(zhàn)目標(biāo)是超低空制空權(quán)控制和打擊空中低速目標(biāo),負(fù)責(zé)隨伴我直升機(jī)群,主要遂行反直升機(jī)和反無人機(jī)作戰(zhàn),兼顧對地近距戰(zhàn)術(shù)支援的短距-垂直起降固定翼飛機(jī)尚無可替代。
盡管垂直起降技術(shù)在不斷進(jìn)步,仍有一個(gè)關(guān)鍵目標(biāo)難以實(shí)現(xiàn):將時(shí)速提升至150-170節(jié)(海里/小時(shí))以上。更快的垂直起降速度可縮短任務(wù)時(shí)間,提高任務(wù)成功的可能性,并且降低飛機(jī)受到敵人攻擊的概率。但遺憾的是,在不影響飛行范圍、效率、有效載荷或設(shè)計(jì)簡單性的前提下,目前的VTOL設(shè)計(jì)仍無法提高速度。
過去幾十年中,直升機(jī)的垂直起降能力(VTOL)一直是軍事行動(dòng)必不可少的重要組成部分。它們能向任何方位機(jī)動(dòng)飛行、懸停,并幾乎可在任何平面上降落。美國目前正研發(fā)高速直升機(jī)“VTOL X”,期能提高飛行速度和的工作能力。
美國國防部國防高級(jí)研究計(jì)劃局(DARPA)正在開發(fā)垂直起飛與著陸試驗(yàn)機(jī)(VTOL X-Plane)項(xiàng)目,希望能克服這些挑戰(zhàn)。他們開創(chuàng)性地融合了固定翼飛機(jī)和旋轉(zhuǎn)翼飛機(jī)的技術(shù)優(yōu)勢,以促進(jìn)VTOL飛行的根本改善為目標(biāo)。
VTOL X機(jī)不是調(diào)整過去的設(shè)計(jì)和技術(shù),而是挑戰(zhàn)行業(yè)和具有創(chuàng)新精神的工程師,建立一種混合動(dòng)力飛機(jī),在以下4個(gè)領(lǐng)域獲得進(jìn)步:持續(xù)飛行速度達(dá)到300-400節(jié)﹔懸停效率從60%提高到至少75%﹔巡航升阻比從目前的5-6提高到至少10﹔飛機(jī)總重為1萬至1.2萬磅,有效載荷占飛機(jī)總重的至少40%,以此保證飛機(jī)的工作能力。
VTOL X機(jī)項(xiàng)目價(jià)值1.3億美元﹔項(xiàng)目時(shí)間為52個(gè)月,從 2013年10月至2018年2月﹔共包括3個(gè)階段,在項(xiàng)目啟動(dòng)的42個(gè)月后進(jìn)行次示范飛行。
搜救直升機(jī)
以搜索、救援為主要工作方向而研制的直升機(jī),機(jī)上通常載有搜索設(shè)備和救援吊索、救護(hù)設(shè)施等,通常在中型通用直升機(jī)的基礎(chǔ)上改裝而成。
反潛直升機(jī)
主要用于海軍對潛搜索和攻擊的直升機(jī),通常以通用直升機(jī)為原型、裝載對潛搜素設(shè)備(如磁探儀、投放式聲納浮漂)、軍用通訊數(shù)據(jù)鏈以及對潛攻擊武器(如深水炸彈、空射型反潛導(dǎo)彈等)等專用設(shè)備和武器裝備。
預(yù)警直升機(jī)
在通用直升機(jī)或運(yùn)輸直升機(jī)的基礎(chǔ)上加裝預(yù)警雷達(dá)、數(shù)據(jù)鏈路、通信設(shè)備、指揮與控制終端等組成的空中戰(zhàn)場預(yù)警與指揮控制直升機(jī)。
通信直升機(jī)
也叫通信中繼直升機(jī),是在運(yùn)輸直升機(jī)或通用直升機(jī)上搭載無線通信中繼設(shè)備而成,隨著通信指揮機(jī)特別是預(yù)警機(jī)的發(fā)展,通信中繼直升機(jī)有沒落的趨勢。