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西科斯基公司:X2就是低空領域的F-35
送交者: 三把刀 2025年08月25日14:35:36 於 [軍事天地] 發送悄悄話

西科斯基公司分享了其對未來X2系列機型的構想願景,頗具深意的是,該公司將其定位為低空領域與F-35“閃電”II戰鬥機相媲美的裝備。

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2024年“未來攻擊偵察機”(FARA)項目取消後,西科斯基公司對X2的研發仍在積極推進。事實上,該技術目前仍是北約及韓國下一代直升機項目的候選方案之一。

在X2技術演示活動首日,洛克希德・馬丁公司“國際未來垂直起降”項目總監路易吉・皮安塔多西(Luigi Piantadosi)發表演講,闡述了公司對X2技術的發展願景,以及北約“下一代旋翼機能力”(NGRC)倡議的當前進展。在NGRC項目框架下,西科斯基已與空客(Airbus)、萊昂納多(Leonardo)公司共同獲得合同,負責開展詳細的平台概念研究。

目前西科斯基及其母公司洛克希德・馬丁公司提出的X2概念,是在現有X2技術研發成果及美國陸軍“未來垂直起降”項目基礎上進一步拓展而來。這一構想有望徹底改變直升機的運作模式,為軍用與民用領域開闢新可能,不過當前研發重點仍集中在軍用領域。

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【S-97“突襲者”直升機在西科斯基研發飛行中心上空飛行】

下一代旋翼機的需求背景

對當前作戰環境(包括烏克蘭衝突等案例)的分析表明,先進旋翼機的研發已成為迫切需求。事實上,當前各類衝突再次凸顯了直升機的脆弱性——為最大限度提升生存能力、增加敵方瞄準難度,直升機需具備“低空高速”飛行能力。

低空高速飛行不僅能降低被探測概率,還能縮短敵方反應時間,減少其武器瞄準直升機的窗口;反之,高空飛行即便速度較快,也更易被探測,且會給敵方留出更長的反應時間。

因此,直升機的生存能力與飛行高度、速度直接相關。具體數據顯示:在較高高度飛行時,直升機的被探測率接近100%,生存能力大幅下降;而飛行高度低於500英尺(約152米)時,被探測率降至約40%;當高度降至100英尺(約30米)時,被探測率僅為7%,生存能力顯著提升。

西科斯基公司表示,相較於傳統單主旋翼直升機,X2的核心優勢在於:能以更快速度、更低高度飛行,同時仍保持出色的敏捷性。

作為低空領域“F-35同級裝備”的X2

西科斯基公司將X2與F-35“閃電”II戰鬥機進行了一番頗具啟發性的對比。F-35在高空領域的性能早已廣為人知,包括精準瞄準、傳感器與數據融合、高威脅環境下的生存能力以及加密通信等。

西科斯基認為,X2可在低空領域復刻這些優勢——通過提升生存能力、實現作戰空間態勢感知融合、提供先進瞄準解決方案,滿足低空作戰需求。畢竟,西科斯基隸屬於F-35的製造商洛克希德・馬丁集團,而這些能力也將為原本由美國陸軍“未來攻擊偵察機”(現已取消)承擔的武裝偵察任務提供有力支撐。

從F-35在歐洲的推廣歷程來看,這一對比也具有現實意義:最初僅少數北約盟國列裝該機型,如今已成為歐洲部署範圍最廣的戰鬥機,未來十年預計列裝數量將超700架。目前有5個國家參與NGRC倡議,未來或有更多國家加入——這一過程有望復刻F-35的合作模式,推動歐洲各國直升機機隊的標準化建設。

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【2022年意大利“獵鷹打擊”演習期間,美國空軍第493戰鬥機中隊的F-35A戰鬥機】

簡潔性與模塊化造就高性價比設計

西科斯基強調,儘管X2性能先進,但其核心設計理念是“簡潔”與“模塊化”。模塊化設計直接轉化為成本優勢,可實現具備可擴展性與適應性的解決方案。如今所有新型軍用項目均採用的“模塊化開放系統架構”(MOSA),是確保裝備平台既能緊跟當前作戰需求更新升級,又能控製成本的關鍵工具。

例如,若戰場上出現新型威脅,任何企業(甚至無需是原始設備製造商)都可研發對應的升級系統,快速集成到X2上。多數情況下,升級過程僅需更換“航線可更換單元”(LRU)——這種操作即便在機場跑道旁也能快速完成,成本低且停機時間短。

飛行動力學差異

高速旋翼飛行面臨的核心氣動難題是“升力不對稱”:即前行槳葉產生的升力大於後行槳葉,可能導致機身不穩定。而X2的共軸反向旋轉旋翼設計,可平衡兩側升力,從根本上解決這一問題。

此外,傳統直升機需依靠尾槳抵消主旋翼扭矩並實現偏航控制,而X2通過兩個主旋翼之間的扭矩平衡來抵消扭矩,並利用扭矩差實現偏航控制。

這一設計使機尾擺脫了“尾槳”的功能束縛,可加裝後置推進螺旋槳以提供額外前向推力。該螺旋槳還帶來了其他優勢,包括高轉彎速率能力與水平姿態下的高效減速性能。

為實現小半徑轉彎,X2可通過推進螺旋槳施加反向推力減速,同時將過載係數提升至最大值;完成轉彎後,再恢復前向推力,快速回升速度。這種方式能在儘可能減小轉彎半徑的同時,確保退出轉彎時仍保持高速。

傳統直升機着陸時,減速過程需抬升機頭——這在飛行關鍵階段(尤其是接近陌生着陸區時)會遮擋飛行員視線,且需提前規劃減速時機,導致直升機需以較低速度飛行更長距離。

相比之下,X2的推進螺旋槳可讓飛行員在減速的同時,保持着陸區視野不受遮擋,且減速速度更快,降低了暴露風險。西科斯基公司將其與UH-60“黑鷹”直升機對比:即便X2從更高速度開始減速,其着陸滑行距離也比“黑鷹”縮短34%(約0.5公里)。

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【“突襲者”直升機高速通場後向左傾斜轉彎】

可擴展性與多功能性

正如本系列X2技術演示報道第一部分所述,原始X2演示機於2008年首飛。此後,該技術逐步升級應用於S-97“突襲者”及同系列的“突襲者”X機型,後續又進一步研發出14噸級的SB>1“無畏”直升機——這一過程充分證明了X2技術在不同重量級別機型上的可擴展性。

西科斯基表示,目前已有多個國家在評估14-15噸級旋翼機的需求,儘管尚未確定明確技術指標。不過該公司認為,12噸級的X2機型或能在性能與成本間實現最優平衡,為軍方提供高性價比、可持續的解決方案,未來也有望推向商用市場。

X2的另一核心優勢是“多任務適應性”:無需為不同任務採購多型平台,單一X2機型通過重新配置即可執行多種任務,既能優化機隊管理,又能降低採購成本。在12噸級X2機型的構想中,西科斯基已驗證其座艙快速重構能力——可適配攻擊、海上作業、空中突擊、搜救及通用運輸等多種任務場景。

自主化能力

X2技術機型集成了“可選有人駕駛”功能,其電傳飛控系統(FBW)為“有人-無人駕駛”模式的切換提供了便利。相較於未配備電傳飛控系統的傳統機型,X2的電傳飛控系統已包含完整的傳感器與控制模塊,僅需通過軟件修改、投入少量額外工作,即可實現無人駕駛能力。

無人駕駛能力已通過UH-60“可選有人駕駛飛行器”(OPV)項目得到驗證。2024年10月,洛克希德・馬丁旋翼與任務系統部門總裁斯蒂芬妮・希爾(Stephanie Hill)遠程操控了一架位於300英里(約483公里)外的實驗性電傳飛控UH-60“黑鷹”直升機。

藉助平板電腦與數據鏈,她向搭載“MATRIX”自主飛行系統的“黑鷹”下達指令,使其自主完成起飛、懸停、繞場飛行及着陸動作,全程無需機上安全飛行員干預。此次公開演示之前,該系統至少自2020年起已完成多次測試。

該系統還可通過人工智能輔助增強飛行員能力(而非替代飛行員),例如預防“可控飛行撞地”(CFIT)事故、協助惡劣天氣下導航、降低飛行員工作負荷。其核心設計理念是:為直升機配備自主化功能,在複雜任務中為飛行員提供支持,而在偏遠地區物資補給等常規任務中,則可完全替代人工駕駛。

顯然,要實現這一目標,機型需配備多類傳感器,具備空間感知能力,並搭載人工智能算法——通過這些技術,系統可根據地形、空中交通、燃油量、天氣、空域限制等因素規劃最優飛行路徑,安全完成任務。

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【S-97“突襲者”直升機在推進螺旋槳輔助下實現機頭下俯懸停】

技術優勢

隨着增材製造(3D打印)、混合電推進等未來技術的成熟,X2機型的性能有望得到進一步提升。這些技術目前已初步應用,但尚未完全成熟。

“開放系統架構”(OSA)將改變機隊與能力的管理模式:通過將系統拆解為接口更小的組件,直升機上幾乎所有設備都可根據新需求進行拆卸、更換或升級。

傳感器與計算機收集的所有數據,還可用於優化作業與維護流程——既能讓直升機充分發揮性能,又能通過高效維護將停機時間降至最低。

北約下一代旋翼機能力(NGRC)項目

北約已明確當前面臨的新型作戰挑戰與能力缺口,為此啟動了“下一代旋翼機能力”(NGRC)倡議。該倡議旨在為多個北約盟國聯合研發一款新型中型多任務旋翼機。

北約支持與採購局(NSPA)要求承包商挖掘並應用前沿技術,開發符合NGRC作戰與保障能力需求的一體化平台概念,同時在數字化設計研發流程、先進材料與製造領域尋求創新突破。2024年,NSPA已與空客直升機公司、洛克希德・馬丁西科斯基公司、萊昂納多公司分別簽訂合同,委託三家企業開展詳細的平台概念研究。

目前NGRC項目涉及6個參與國,開展5項研究工作——其中3項與工業界合作推進,2項為北約內部研究。這些研究包括: 新型發動機研究:結論顯示,全電推進技術在未來20-30年內尚不具備可行性; 開放系統架構(OSA)研究:由洛克希德・馬丁公司承擔; 平台概念研究:2024年委託三家原始設備製造商(OEM)開展,旨在細化初始需求。 


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【S-97“突襲者”直升機與背景中的MH-60R“海鷹”直升機,兩機並列直觀對比兩種主流旋翼技術】

聯合研發 西科斯基表示,X2的大部分內容可與國際合作夥伴聯合研發,具體合作範圍需遵循美國國防部的技術轉讓法規。與各國企業及合作夥伴簽訂新合同,也有助於維持工程團隊的研發活力,持續優化技術。

國際合作的可能性並非空談——全球對下一代旋翼機的需求十分旺盛,各國亟需替換老舊機型。僅北約而言,預計2035年起需更換的軍用直升機數量就超900架;韓國的下一代直升機項目則預計需要400架直升機。

北約官方的招標書(Requestfor Proposals)預計於明年發布,目前已配備專門的項目經理與專家團隊。X2的市場潛力還涵蓋準軍事領域、執法領域及商用領域,這些領域同樣能從該技術中受益。

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