高速直升机的发展趋势分析

程广新，邹勇

（华南师范大学，广东 广州 510000）

直升机属于一种仿生机械，其因自身优良的悬停和机动性能，能够实现低空中的低速飞行，在世界各国的很多领域中都发挥了不可替代的作用，是一个国家经济实力和军事实力的重要衡量指标。但是传统直升机因自身结构和技术等问题的影响，无法实现高速飞行，飞行效率受到了严重的限制。在科技迅猛发展的背景下，高速直升机的研发是各国相关部门的重点关注对象。经过多年发展，高速直升机的研发在技术层面上已经取得了较为显著的进展。高速直升机技术必然是新一代直升机的技术制高点，是直升机下个发展阶段的重要代表。

1 高速直升机的发展现状

现阶段，我国的民用高速直升机正不断扩大其应用领域的范围，改善了人们的生活质量，促进了我国经济发展。目前民用高速直升机不但能够实现空中的高速飞行，更具备一定的网络化服务。同时，在不断的发展进程中，还研发出一系列的高速无人直升机，在装备方面和技术方面都得到了很好的水平提升。

针对现代军用高速直升机而言，其主要应用范围涉及有军事通信联络、军事物资运输配送、现代作战指挥以及战斗损伤评估等多个战术任务方面，同时在不同军事应用的管理方面也有着十分重要的作用，其自身战斗力和应用作用在多次现代战争中都得到了实际体现。

2 高速直升机的分类

高速直升机根据结构特点、技术特征、飞行操作原理等因素可以分成复合式、倾转式、停转式这三个类型。

复合式高速直升机是在传统旋翼直升机的基础上，通过优化辅助推进装置和升力装置配置的方式，实现高速飞行。其具有的主要特点为：旋翼在飞行包线内具有较小的功能变化，能够保证其近地面机动性以及低空低速飞行的能力不低于传统的常规构型直升机，并且其平飞速度得到了显著的提高。复合式高速直升机具有以下缺点：其并没有对高速飞行时前后行桨叶气流出现的不对称问题进行根本改变，具有较为突出的振动问题。现今我国的高速直升机中，此类型的高速直升机占比最高，超过50%。

倾转式高速直升机是通过转换旋翼功能的方式实现高速飞行，也就是利用倾转机构对气动部件进行在旋翼和螺旋桨间的自由转换，进而实现悬停、低速飞行以及高速飞行的直升机飞行模式。倾转式高速直升机同时具有直升机和螺旋桨定翼飞机的特点，有着明显的跨界特征。噪音小、经济性高、振动小是其具备的主要优势，其缺点在于近地机动能力较差，控制系统和传动系统较为复杂。

停转式高速直升机是通过控制气动部件的方式，实现高速飞行和低速飞行兼具飞行模式，是一种较为新颖的高速直升机，不但具有直升机的特点，更能通过喷气发动机实现更加高速的飞行。具有以下缺点：气动效率较低、飞行控制系统过于复杂、旋翼系统要同时具有旋转和固定、收缩的状态。

3 高速直升机的研发进程

（1）复合式高速直升机的研发进程。复合式高速直升机的研发是为了解决传统直升机升力不足和飞行速度受限等问题。研发初期复合式高速直升机是通过在传统直升机机头安装螺旋桨的方式，提升直升机的推力，提高飞行速度。现阶段的研发中，复合式高速直升机是通过降低旋翼速度来延缓高速飞行时侧激波出现的方式，实现高速飞行的目的。但是这种方式仍然存有后行侧剖面速度减小、后行侧桨叶失速等问题。并且此类型高速直升机因机翼的存在，导致直升机的横滚机动能力较低，转动惯量较大，从而无法在军用高速直升机的制造中应用。

（2）倾转式高速直升机的研发进程。倾转式高速直升机主要依靠旋翼技术的研发和应用来实现高速飞行和远程飞行的目的。此类倾转式高速直升机的研发在飞行原理上验证了“倾转旋翼”概念的可行性和优越性。在其研发进程中，对其技术进行了多次升级，提高了此类直升机低速飞行的机动性，进一步对其运输效率和航程进行优化，使其成功成为了一个具备运输能力和作战能力的倾转旋翼机平台。

（3）停转式高速直升机的研发进程。停转式高速直升机主要拥有固定翼飞行和有旋翼飞行这两种飞行模式，主要形式有盘翼式和锁翼式两种。其研发进程主要针对的是旋翼的高速旋转、垂直升降、低速飞行等方面。同时，其还具有固定翼的飞行模式，能够避免高速直升机的飞行速度不会受到旋翼旋转引起的气流不对称现象的影响。但是在实际的研发进程中，因此类高速直升机的独特布局结构，其飞行控制方面具有较高的难度。自此类高速直升机研发至今，多次试飞都以坠毁失败告终。针对现今技术水平来看，停转式高速直升机要想进一步得到优化，彻底摆脱传统直升机设计和限制要素的影响，具有极大的难度，并不现实。但是不能否认，此类高速直升机将会是直升机今后发展的主流趋势之一。

4 高速直升机的发展趋势

（1）新型号的研制和开发。高速直升机未来的首要发展趋势就是新型号的研制和开发。现今，世界各地都在对传统的直升机机型新技术的应用更新和升级，从而尽可能地实现高速直升机技术性能和作战性能的有效提高。但是，这些新技术的提升并不意味着高速直升机新型号能够研制成功。针对目前进展来看，新型号高速直升机的成功研制和开发还有很长一段路要走，由此，新型号高速直升机的研发是现今各国在此方面首要关注的重点。

（2）新构型和新概念的旋翼式飞行器的研制。新构型和新概念的旋翼式飞行器的研制将是高速直升机现今和未来的主要发展趋势之一。倾转旋翼机、无人直升机和自转旋翼机的研发成功已经凸显出高速直升机在新构型和新概念这一方面的技术发展和更新，同样也是高速直升机跨越性的进步。无人直升机在作战中能够实现零伤亡的目的，为作战人员的生命安全提供了更加有力的保障，同时，也能够作为构建空中信息网络的节点，是一种全新的高效军事装备。近阶段，无人高速直升机的研制和开发得到了多个国家的重点关注，具有广阔的发展前景，发展趋势良好。

（3）数字化、信息化、智能化的全方面发展。针对高速直升机在技术方面的发展趋势来讲，应用在高速直升机设计和制造方面的技术均向着数字化、信息化、智能化以及网络化等方向全面发展，大力推动了高速直升机设计和制造的一体化发展进程。例如新型旋翼系统的研发，能够有效地提升军用高速直升机的机动性能和敏捷能力，确保高速直升机在军事作战中具有更高的生存能力；在高速直升机的研发中采用光缆材料，不但扩大了信息的容量、提升了信息的传播速度，还大大减小了高速直升机控制系统的体积，降低了直升机的整体重量，提升了高速直升机的可操作性和稳定性；光传操纵系统的应用，能够使高速直升机具备更强的抗电磁干扰能力和抗电磁脉冲辐射能力；而复合材料与智能材料在高速直升机制造中的广泛使用，有效地提高了直升机部件的寿命，不但降低了使用成本，还减轻了高速直升机的结构重量。由此可见，未来高速直升机技术层面的发展，必然会向着信息化、智能化、网络化、数字化的方向全面发展。

5 结语

综上所述，在科技新时代的发展趋势下，高速直升机顺应了经济发展和军事发展在直升机技术方面提出的新需求，再加上新材料以及新技术在高速直升机研发中的应用，新构型、新概念的飞行器具有成功研发的可能，是今后高速直升机发展的首要趋势和方向。相关研发部门和人员结合科技迅猛发展的特点，在常规研究的过程中另辟蹊径，从而促使我国高速直升机的研发跻身世界前列，让我国的高速直升机成功地翱翔于世界各地。