李定哲
摘 要:直升机研发的成功代表着人类科技水平进入了新的历史时期,鉴于直升机良好的机动性能与悬停性能,在日常生活、经济建设、军事等领域中都发挥着重要的意义。本文详细分析了高速直升飞机的特点,并对其发展趋势展开综述。
关键词:高速直升飞机;特点;发展趋势
直升机属于仿生机械,具有优良的悬停和机动性能,能够进行低空低速飞行,在国家的经济建设、日常生活以及军事领域都作出了重大的贡献,是衡量一个国家经济和军事实力和发达程度的重要指标。高速直升机技术能够改善常规构型直升机在速度和航程方面的性能,提高直升机的飞行效率,其技术性能的提升和未来的发展趋势是各国相关部门关注的焦点。经过了多年的发展,直升机技术取得了突破性的进展,但是关于直升机速度限制问题,依然还是各个国家的研究重点,随着各类新型技术的发展,高速直升机飞机已经开始成为下个阶段的代表。
一、高速直升机的发展现状
高速民用直升机不断拓宽其应用领域,改善着人们的生活质量,推动着世界经济的发展,现在不仅能够提供网络化服务,还开发出无人直升机系列,技术水平和装备水平不断得到提升。
现代军用高速直升机的应用涉及军用物资的运输、通信联络、战斗指挥甚至是战斗损伤评估等各种战术任务的执行以及不同军事应用的管理等方面,其战斗力和军事作用在海湾战争等现代战争中得到了实际的验证。
二、高速直升机的研发进展
从高速直升机构型特征、技术性能、飞行操纵原理等方面来看,高速直升机可分为复合式、倾转式和停转式三种类型。
复合式高速直升机的研发是为了解决直升机因旋翼前倾产生阻力引起的升力不足、飞行速度受限等问题。最初的复合式高速直升机是在常规构型直升机的机头安装螺旋桨来提供推力,目前复合式高速旋翼型直升机可以降低旋翼速度来推迟高速前飞时侧激波的出现,从而达到提高飞行速度的目的,但是这种方式容易引起因旋翼速度减低而产生的后行侧剖面速度减小,仰角增加,后行侧桨叶失速等问题。同时,机翼存在所导致的横滚机动能力的下降和转动惯量的增大不能满足高速直升机机动作战的军用需求,无法运用于军用直升机的制造。
倾转旋翼技术的研发和使用使得高速直升机可以实现高航速和远航程的飞行目标。高速直升机因此可以满足作战部队危险区的高速通过和偏远地区协同作战的要求。
可停转旋翼高速直升机的飞行有旋翼飞行和固定翼飞行两种模式。旋翼飞行模式实现了旋翼的高速旋转、垂直起降和低速飞行;固定翼飞行模式使得直升机的飞行速度再不受因旋翼旋转引起的气流不对称的限制。
三、高速直升機的发展趋势
近年来高速直升机的发展在资金支持、人力和技术资源等方面多受到军方或者政府的支持。
新型号的研制和开发是未来高速直升机的发展趋势之一。虽然世界各国在不断研发新的技术对旧有机型进行更新换代和技术升级,以提高军事装备的技术性能和作战水平,但是新技术的应用并不能等同于新型号研制的成功,因此高速直升机新型号的研发成为各国关注的焦点。
新构型、新概念旋翼类飞行器的研制是高速直升机当前和未来的发展方向。倾转旋翼机、无人直升机以及自转旋翼机的开发和研制体现了高速直升机在新构型和新原理方面的技术革新和发展,也在不断推动着高速直升机的发展和进步。无人直升机可以实现作战的零伤亡,保障作战人员的生命安全,同时可以作为理想的空中信息网络的节点,是一种全新的军事装备。近年来无人高速直升机的研制和应用引起了各国的高度重视,获得了长足的发展,前景十分广阔。
从技术的发展趋势来说,高速直升机在设计和制造技术方面朝着数字化、信息化、网络化和智能化等方面发展,推动了新型直升机型号在设计与制造方面的一体化进程。新型旋翼系统的研究可以增强军用直升机的敏捷性和机动能力,能大幅提高高速直升机在作战中的生存能力。光传操纵系统替代了电传操纵系统并逐步走形成熟,具有较强的抗电磁干扰、抗电磁脉冲辐射性能;光缆的采用实现了信息的大容量、高速度传输,同时缩小了控制系统的体积,减轻了重量,增加了高速直升机的稳定性和可操作性,大大减轻了飞行员的飞行负担。复合材料和智能材料的广泛应用可以增加直升机零部件的使用寿命,降低结构重量和使用成本。
综上所述,高速直升机的发展迎合了当今世界军事和经济发展在直升机技术与装备方面的发展需求,新材料和智能材料的应用、数字、信息、网络一体化技术的采用使得新型号机型的研制、新构型、新概念旋翼类飞行器的研发都成为可能,是未来高速直升机发展的趋势和方向。
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