美國的V280傾轉旋翼機成功實現了首飛,這意味着它在邁向成功的道路上,又跨出了關鍵性的一步。
飛機和直升機,都是依靠氣流高速經過機翼,形成上下表面的壓力差,從而獲得升力以克服重力上天的。而飛機的機翼是固定的(變後掠翼飛機並無本質不同),因此它要整個機體都加速起來,才能獲得足夠的升力。
C130火箭助推,縮小起飛距離
因此絕大多數飛機,都需要很長的跑道來完成加速起飛和減速降落;而垂直起降飛機,就得安裝升力發動機或者升力風扇等裝置。
直升機則採取了完全不同的思路,它通過自行高速旋轉機翼來獲取升力;然後通過整個槳盤的傾斜,分出一部分升力來驅使機體獲得前進的動力。這種原理使得直升機不僅能垂直起降,還能完成側向平移甚至倒退這樣的動作。
而代價則是,直升機的絕大部分動力,都消耗在了旋翼的自我高速旋轉上——並且形成了很大的阻力;真正推動直升機前進的,只是其中非常小一部分。由於動力效率異常的低下,相比於螺旋槳動力的固定翼飛機,直升機載重量非常小,而且飛不快、飛不遠。
雖然實際上螺旋槳和旋翼的差異頗大,但在很多人看起來;飛機的螺旋槳和直升機的旋翼其實並差不多嘛,不就是方向不一樣麼?把飛機的螺旋槳設計成方向可變的,起降時候朝天,飛行時候朝前,不就能兼得兩者優點了麼?
在付出結構複雜、技術困難、成本高昂等代價以後;傾轉旋翼機通過旋翼狀態的變化,確實實現了能夠以直升機的原理起降、以螺旋槳固定翼飛機的原理飛行;從而一舉獲得了前者的垂直起降能力,後者的飛行速度和航程能力。
比如V280和它要取代的黑鷹直升機相比,其最大速度從361公里/小時(UH-60A/L/Q型數據)提升到520公里/小時,巡航速度則至少高出50%以上;其航程更是從592公里,提升到了驚人的3900公里。
這使得V280在快速、遠距離投放兵力和裝備的能力上,相比於黑鷹有了突破性的、不可相提並論的革命性突破。
V280並不是美國首種服役的傾轉旋翼機,更早的V22原本計劃用作美國各軍種的通用裝備。但是由於V22為了上艦,犧牲了太多性能——包括操縱性和安全性,而成本又非常高昂;因此陸軍最後變卦,拒絕裝備V22。
和V22相比,V280不必採用摺疊機構,旋翼和機翼的長度可以做的更大;這都大大減小了V280的研製成本、技術風險,以及使用中的操縱限制。特別是在競爭對手S97在墜機事故以後,V280的進度和技術風險劣勢被大大抹銷,其贏得競爭的幾率急劇上升。
如果V280成功贏得競爭服役,美國陸軍在快速運輸人員、吊運和空投輕型車輛、火炮時,將在速度和距離上獲得極其巨大的提升;捕捉戰機、快速遠程調動兵力的能力都是過往所難以想象的。雖然不能說是革命性的變革,但至少將會是突破性的跨代能力提升。
中國現在也在探索新一代垂直飛行器的發展方向。和美國不同的是,中國在傾轉旋翼機上的積累太弱,可能會先發展和裝備技術上與傳統設計繼承性更高、跨度更小的高速直升機。
但從長遠來看,高速直升機不僅速度提升有限,而且不能從原理上克服諸多根本缺陷——特別是航程,但造價卻相當昂貴;投入和性能收益相比,並不是特別划算。最終的方向,還是要轉到傾轉旋翼機的路子上來。