直接上涡喷,俄罗斯新型高速直升机只为开发远北?

直接上涡喷,俄罗斯新型高速直升机只为开发远北?

俄罗斯中央空气动力研究院(在俄语中简称TsAGI)宣称他们正在探索一种全新的高速复合式直升机的概念,该型直升机的主要任务是在遥远的北极地区(又称远北,该区域在俄罗斯的国民经济发展计划和军事发展计划中的战略地位近年来得到了巨大的提升)执行搜救任务或作为一种轻型通用平台来支持基建工作。该消息发布之际,克里姆林宫也正投入大量资源、启动了诸多项目来发展其新型高速军用直升机,其中包括武装直升机和运输直升机,显然,除了民用之外,高速军用直升机的发展也能从俄罗斯中央空气动力研究院的新成果中获益。

立足国民经济发展,着重远北开发、救援

俄罗斯中央空气动力研究院在3月11日的时候,在其官网发布了一则短讯,短讯中对这一充满战斗民族特色的新型复合式高速直升机作了介绍。TsAGI表示研制该型直升机的主要动力就是为了支持俄罗斯日益扩大的国民经济基础设施的建设,其中就包括正在远北地区如火如荼展开的大量的新的石油和天然气项目。此外,受到全球气候变暖的影响,远北区域海上季节性浮冰的时间大幅缩短,商业性海上航运交通量也随之上涨,从而催生了日益增大的搜索救援和紧急医疗运送服务需求。

俄罗斯中央空气动力研究院展示了一张非常艺术化的高速型直升机概念图片,其高度贴合空气动力学的设计跃然纸上,而从图片下方的文字介绍中可以了解到该型直升机配备了刚性旋翼,而且在机身尾部加装了一台小型喷气式发动机。这种布局方式在高速型复合式直升机中还是比较常见的,不过一般这类直升机都会加装尾部推进螺旋桨,直接上喷气发动机颇有战斗民族的风采。不过无论采用哪种配置,总的来说,复合式直升机相比于常规直升机的优势无外乎于以下三点:

更大的前飞速度;更大的飞行航程;更高的燃油效率。

众所周知,在急救中有黄金救援时刻(Golden Hours)的概念,越快的紧急救援响应意味着更大的生存几率。TsAGI表示他们所研发的医疗型直升机的目标是能够在得到请求救援的信号之后20分钟之内就能够到达救援现场。在接到生命垂危的病人之后,该型直升机还必须能够在2小时之内到达具备急救能力的医疗院所。

图——2015年,俄罗斯政府接收了首批用于远北地区搜救任务的米-8AMTSh-VA直升机,相比之下,TsAGI的新型复合式直升机在速度、航程和燃油效率方面将会有显著的提升

除了急救方面,考虑到广袤的远北地区人烟稀少,而石油、天然气开采基地也往往离岸极远,因此在研制新型直升机的时候,其航程必须作为一个关键要素来考虑,在TsAGI的评估中,新型直升机的航程至少要超过1000公里。显然,若要摒弃复合式构型而采用常规直升机布局来实现如此大的航程几乎就是妄想。

军事需求促进高速型直升机的发展

任何一型满足上述要求且能够作为轻型通用平台的新型直升机都有可能为俄罗斯日益增长的远北地区的军事活动提供重要支持。尽管远北地区气候条件异常极端——气温非常低、每年中有一大段时间几乎没有任何光照——但是在今年1月份的时候,克里姆林宫仍宣布将大力加强在该区域的航空军事活动。

同样在今年1月份,一架图-22M3 逆火轰炸机试图在恶劣天气中着陆的时候发生了一起“戏剧性的坠毁”,这起事故进一步引发了俄罗斯对北极圈内航空安全的重视。同样的环境因素也会限制直升机运送货物到偏远基地或者将伤员带回医院的能力,因此俄罗斯对于高速、长航程直升机的需求已经相当迫切了。

图——坠毁的图-22M3

当然,TsAGI的高速复合式直升机虽然是一架轻型飞行器,但是其完全可以衍生出重型的军用运输型号和攻击型号,这些更大的复合式直升机将能够用于远北及其以外的任何区域。至少从2008年开始,俄罗斯直升机公司就已经紧锣密鼓启动了高速型复合式直升机的研制工作,如今有中央空气动力研究所的加入,势必会进一步加快这些工作的推进速度。

克里姆林宫已将所有致力于发展高速型直升机的院所集中纳入到一个庞大而项目中,该项目一般被称为PSV(可能是Prospective High-Speed Helicopter或者Prospective Speedy Helicopter中某一种的缩写)。PSV项目的主要目标就是确定一系列新的直升机总体设计方案,这些方案中直升机的最大前飞速度至少要达到350~400 千米/时,远超过俄罗斯现役的军用直升机。除了速度之外,该计划在其他很多方面也都和我之前介绍过的美国陆军的联合多任务计划和未来垂直升力计划相仿。

在2015年12月份的时候,俄罗斯测试了第一架PSV计划的作品——衍生自米-24/35雌鹿武装直升机的新型高速型直升机。该测试型机被称为米-24K(当然千万别和冷战时期的米-24K混为一谈),该机相比于早期雌鹿的特点就是机身的流线型更为明显, 显然是经过了大幅的空气动力学优化设计改进。

图——测试中的新型米-24K

除此之外,该机的主要特点还有:

改进的新型旋翼桨叶,该桨叶的显著特征就是采用了曲线型桨尖,以此来提升该机的最大飞行速度和稳定性;与米-28浩劫和卡-50/52 黑鲨/短吻鳄类似的克里莫夫VK-2500发动机改进的航电和飞行控制系统

经过这些改进之后,该机被期望能够达到接近400千米/时的最大飞行速度,该速度比“老雌鹿”的最大飞行速度提升了65千米/时左右,同样得到提升的还有该机的爬升率。

并入俄罗斯直升机公司的米里设计局后来提出了一种外观更为清爽的复合式直升机概念设计,称作米-X1(Mil Mi-X1),它的很多设计元素与中央空气动力研究所的颇有类似,比如说两者都用了刚性旋翼系统,相比于“夸张”的尾部喷气式发动机,米-X1则中规中矩地加装了尾部推进螺旋桨。俄罗斯直升机公司还称该型直升机可以用作无人直升机,并称之为MRVK。其实关注高速直升机发展的读者朋友可以看出,米-X1的总体布局有点儿类似皮亚塞思的X-49A速度鹰复合式直升机,该机是UH-60黑鹰的一种高速改型。

图——米-X1的设计概念图

相比之下,卡莫夫设计局则低调许多,他们尚且没有对任何一型高速型直升机进行过飞行测试,但是从2008年开始,卡莫夫还是展示了不少高速型飞行器的概念的。其中包括流线型相当惊艳的卡-90,该机的设计风格属于“未来混合式设计”,该机在起飞之后,旋翼能够自动折叠收缩然后像一架真正的固定翼飞机一样前飞。

图——卡-90的模型示意图

除此之外,卡莫夫设计局也展示过一种名为卡-92的复合式运输直升机概念图,该机采用了卡莫夫设计局的经典共轴双旋翼设计,加上尾推之后,若不考虑巨大的客舱,颇有几分西科斯基X2系列直升机的味道。

图——卡-92复合式运输直升机概念示意图

​总而言之,俄罗斯中央空气动力研究院这次的动作意味着俄罗斯确实非常需要一型实用的高速型复合式直升机,但是就目前而言,各家单位都还在概念论证阶段,多种设计各有所长,都并不完美。考虑到俄罗斯近年的财政状况,克里姆林宫最终也只能够投资其中之一,到底是谁,咱们拭目以待。