瞄準(zhǔn)未來，需要“勇氣”

2013年10月21日，在美國陸軍協(xié)會(huì)年會(huì)上展出了一個(gè)全尺寸實(shí)體模型，它擁有類似UH-60“黑鷹”直升機(jī)的機(jī)體和類似V-22“魚鷹”的傾轉(zhuǎn)旋翼。這就是貝爾直升機(jī)公司和洛克希德·馬丁公司聯(lián)合為美國陸軍“未來垂直起降飛機(jī)”（FVL）計(jì)劃開發(fā)的概念產(chǎn)品V-280“勇氣”傾轉(zhuǎn)旋翼機(jī)。貝爾直升機(jī)公司將其稱為第三代傾轉(zhuǎn)旋翼飛機(jī)，期望它能夠重鑄V-22“魚鷹”的輝煌。

研發(fā)背景

美國近年來的研究表明，其國防部的旋翼飛行機(jī)隊(duì)正在日益老化。著名的UF-60“黑鷹”系列直升機(jī)無法青春永駐，現(xiàn)役旋翼飛機(jī)的速度和航程也不能讓陸軍滿意。V-22“魚鷹”系列則存在可靠性和成本方面的問題。即使對(duì)當(dāng)前旋翼飛機(jī)進(jìn)行大力升級(jí)換代，也無法滿足未來作戰(zhàn)的需求。實(shí)踐證明，“伊拉克自由行動(dòng)”和“持久自由行動(dòng)”的作戰(zhàn)強(qiáng)度是和平時(shí)期的5倍，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于這些旋翼飛機(jī)的設(shè)計(jì)能力，從而進(jìn)一步加速了旋翼飛機(jī)機(jī)隊(duì)的老化。

未來作戰(zhàn)要求旋翼飛機(jī)在垂直起飛、航程、速度、有效載荷、生存能力、可靠性和減少后勤保障點(diǎn)等方面實(shí)現(xiàn)大幅改進(jìn)，作戰(zhàn)成本也應(yīng)降到當(dāng)前機(jī)隊(duì)成本以下，因此只能通過新技術(shù)和新設(shè)計(jì)的應(yīng)用來提供解決方案。基于此，美國國防部早在2009年就發(fā)起了“未來垂直起降飛機(jī)”（FVL）項(xiàng)目，為未來的多軍種共用型傾轉(zhuǎn)旋翼飛機(jī)做準(zhǔn)備，其基礎(chǔ)是“聯(lián)合多任務(wù)技術(shù)驗(yàn)證機(jī)”（JMRTD）。“未來垂直起降飛機(jī)”（FVL）最終將用來替換AH-64“阿帕奇”和UH-60“黑鷹”。

為落實(shí)該項(xiàng)目，美國陸軍航空與導(dǎo)彈研究、開發(fā)和工程技術(shù)中心（AMRDEC）與AVX飛機(jī)公司、貝爾直升機(jī)公司、卡雷姆飛機(jī)公司和西科斯基-波音聯(lián)合團(tuán)隊(duì)4家都簽訂了合同?！奥?lián)合多任務(wù)技術(shù)驗(yàn)證機(jī)”（JMRTD）并不是要開發(fā)出下一代飛機(jī)的原型機(jī)，而是要得到研發(fā)技術(shù)。這4個(gè)團(tuán)隊(duì)將利用9個(gè)月時(shí)間完成各自旋翼飛機(jī)的初始設(shè)計(jì)，之后陸軍將進(jìn)行審核并授權(quán)生產(chǎn)兩種競(jìng)爭型的驗(yàn)證機(jī)，計(jì)劃在2017年首飛。雖然有可能提前被淘汰出局，但這4個(gè)團(tuán)隊(duì)都把目光放在了2017年的技術(shù)展示上面。在項(xiàng)目的第一階段，每個(gè)團(tuán)隊(duì)得到了陸軍650萬美元的投資，但是貝爾公司自掏腰包解決了一部分經(jīng)費(fèi)，也許正是這種慷慨帶來了成功。

V-280“勇氣”勝出

2013年6月5日，貝爾直升機(jī)公司宣布，V-280“勇氣”被美國陸軍選定為“聯(lián)合多任務(wù)技術(shù)驗(yàn)證機(jī)”（JMRTD）。美國陸軍將其列為Ⅰ類提案，就是說它是一個(gè)與項(xiàng)目目標(biāo)相關(guān)的構(gòu)思良好、科技方面可靠的提案，適用于陸軍任務(wù)需求，提交方是一家負(fù)責(zé)任的承包商，具有強(qiáng)大的科技人員陣容來支撐項(xiàng)目，擁有可實(shí)現(xiàn)目標(biāo)所需的各種資源。

2013年9月，貝爾直升機(jī)公司宣布將與洛克希德·馬丁公司聯(lián)合開發(fā)V-280“勇氣”，后者將為飛機(jī)提供綜合航電、傳感器和武器系統(tǒng)。在接下來的幾個(gè)月時(shí)間內(nèi)，其他合作企業(yè)也陸續(xù)公布：穆格公司負(fù)責(zé)飛控系統(tǒng)，通用電氣航空公司負(fù)責(zé)發(fā)動(dòng)機(jī)，吉?jiǎng)P恩公司負(fù)責(zé)尾翼結(jié)構(gòu)，斯比利特航空系統(tǒng)公司負(fù)責(zé)機(jī)體，伊頓公司負(fù)責(zé)液壓和發(fā)電系統(tǒng)，Astronics高級(jí)電子系統(tǒng)公司負(fù)責(zé)設(shè)計(jì)制造配電系統(tǒng)。以色列航天工業(yè)公司則成為V-280“勇氣”的首個(gè)國際合作伙伴，將提供發(fā)動(dòng)機(jī)艙結(jié)構(gòu)。而德事隆姊妹公司TRU模擬與培訓(xùn)公司將建造一部高仿真模擬機(jī)和桌面維護(hù)培訓(xùn)機(jī)。2013年10月2日，美國陸軍與貝爾直升機(jī)公司就“聯(lián)合多任務(wù)技術(shù)驗(yàn)證機(jī)”（JMRTD）項(xiàng)目下的V-280“勇氣”概念機(jī)簽訂了一份技術(shù)投資協(xié)議。

2013年10月21日，貝爾公司在美國陸軍協(xié)會(huì)2013年年會(huì)上披露了V-280“勇氣”的首個(gè)全尺寸實(shí)體模型。2014年8月11日，美國陸軍通知貝爾-洛克希德·馬丁團(tuán)隊(duì)V-280“勇氣”被選中繼續(xù)執(zhí)行“聯(lián)合多任務(wù)技術(shù)驗(yàn)證機(jī)”（JMRTD）項(xiàng)目。同時(shí)入選的還有波音-西科斯基團(tuán)隊(duì)的SB-1“挑戰(zhàn)”型概念機(jī)。2014年10月3日，美國陸軍正式宣布這兩家團(tuán)隊(duì)勝出，隨后它們開始建造各自的驗(yàn)證機(jī)型，準(zhǔn)備在2017年進(jìn)行試飛。貝爾公司在美國陸軍協(xié)會(huì)2014年年會(huì)上展示了這種先進(jìn)平臺(tái)的配置和設(shè)計(jì)。它主要針對(duì)陸軍步兵班組設(shè)計(jì)，從低速敏捷性能來看，它的操作更像是一種直升機(jī)，具有前所未有的偏轉(zhuǎn)、前行和懸停功能。V-280“勇氣”的尺寸和目前的中型直升機(jī)相似，但它的速度和航程都將提高一倍。貝爾公司正在提升這些能力，以使它適合在太平洋這樣的廣闊區(qū)域進(jìn)行機(jī)動(dòng)。項(xiàng)目主任稱，該機(jī)的出現(xiàn)將降低部隊(duì)對(duì)于前沿彈藥補(bǔ)充和加油設(shè)施的依賴性，如果在一個(gè)國家（例如阿富汗）中部設(shè)置一個(gè)前沿作戰(zhàn)基地，那么它的作戰(zhàn)范圍就可以覆蓋整個(gè)國家。

主要優(yōu)勢(shì)

一是速度快，航程遠(yuǎn)。V-280“勇氣”的設(shè)計(jì)巡航速度為520千米/時(shí)，最高速度560千米/時(shí)，航程3900千米，有效作戰(zhàn)半徑930～1480千米。V-280“勇氣”機(jī)組成員4人，可運(yùn)輸14名士兵，預(yù)計(jì)最大起飛重量約13.6噸。兩個(gè)貨物吊鉤可以承載一部4.5噸重的M777A2榴彈炮，此時(shí)飛行速度仍可達(dá)到280千米/時(shí)。

二是可靠性高，成本低。V-280“勇氣”與V-22“魚鷹”傾轉(zhuǎn)旋翼機(jī)的最大不同在于發(fā)動(dòng)機(jī)的配置方式：它的螺旋槳和驅(qū)動(dòng)軸傾轉(zhuǎn)時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)保持不動(dòng)。這種設(shè)計(jì)可以擴(kuò)大直升機(jī)在戰(zhàn)區(qū)著陸時(shí)機(jī)門炮手的火力射擊范圍，也有助于降低開發(fā)風(fēng)險(xiǎn)。發(fā)動(dòng)機(jī)以一部驅(qū)動(dòng)軸穿過直翼，如果出現(xiàn)某一發(fā)動(dòng)機(jī)故障的情況，可以保證另一個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)能夠同時(shí)帶動(dòng)兩個(gè)螺旋槳轉(zhuǎn)動(dòng)。V-280“勇氣”具有可伸縮式起落架，一套三余度電傳飛控系統(tǒng)和V形尾翼的結(jié)構(gòu)配置。平直的碳纖維復(fù)合材料機(jī)翼整體成形，重量更輕，價(jià)格也更便宜。從外觀上看，機(jī)身類似UH-60“黑鷹”中型直升機(jī)。降落后，機(jī)翼離地高度超過2.1米，兩個(gè)1.8米寬的側(cè)門便于士兵上下。

三是技術(shù)含量高。作為第三代傾轉(zhuǎn)旋翼機(jī)的技術(shù)探索者，V-280“勇氣”上的許多技術(shù)盡管都是基于貝爾和波音聯(lián)合研制的V-22“魚鷹”傾轉(zhuǎn)旋翼機(jī)，但都進(jìn)行了大幅升級(jí)和改進(jìn)。通用電氣航空公司將為V-280“勇氣”生產(chǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)，原型機(jī)（航空器概念展示機(jī)）將使用通用電氣T64型發(fā)動(dòng)機(jī)。模型性能規(guī)范中的具體發(fā)動(dòng)機(jī)型號(hào)目前尚不清楚，但是得到了陸軍未來經(jīng)濟(jì)型渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)（FATE）項(xiàng)目的資助。FATE項(xiàng)目正在發(fā)展很多先進(jìn)技術(shù)，比如先進(jìn)的冷卻技術(shù)。這項(xiàng)技術(shù)可以直接應(yīng)用到5520千瓦的GE38發(fā)動(dòng)機(jī)上。GE38發(fā)動(dòng)機(jī)與V-22“魚鷹”的AE1107C發(fā)動(dòng)機(jī)功率相當(dāng)，通用電氣航空公司表示GE38發(fā)動(dòng)機(jī)已經(jīng)完成了3100小時(shí)的試驗(yàn)，有望獲得全部軍用許可證。吉?jiǎng)P恩公司制造的V形尾翼結(jié)構(gòu)和方向升降舵將帶來非常優(yōu)秀的機(jī)體機(jī)動(dòng)性和控制性。飛機(jī)內(nèi)部的特色設(shè)備包括可為士兵無線電接收機(jī)進(jìn)行無線充電的座椅、夜視儀和其他顯示三維任務(wù)地圖的電子裝置和窗口。飛機(jī)將由金屬和復(fù)合材料制成，設(shè)計(jì)中特別強(qiáng)調(diào)減重，這同時(shí)也能降低成本。為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，機(jī)翼、機(jī)身和機(jī)尾將大量使用復(fù)合材料。機(jī)翼蒙皮和機(jī)翼骨架將由蜂窩狀碳纖維復(fù)合材料制成，零件數(shù)量更少、尺寸更大、重量更輕。蒙皮和機(jī)翼骨架黏合在一起，不使用固定件。采取了上述這些措施以后，與V-22“魚鷹”相比，V-280“勇氣”的成本將降低30%以上。相比V-22“魚鷹”槳盤載荷較高、懸停效率較低的問題，V-280“勇氣”具有較低的槳盤載荷，其機(jī)翼更長，可以獲得更大的懸停和巡航效率。

未來前景

貝爾直升機(jī)公司共研制了三代傾轉(zhuǎn)旋翼機(jī)：第一代是XV-15技術(shù)驗(yàn)證機(jī)，第二代是軍用版V-22“魚鷹”和民用版BA609，第三代傾轉(zhuǎn)旋翼概念機(jī)就是V-280“勇氣”。V-280“勇氣”在35℃的高溫環(huán)境下，無地效懸停高度可達(dá)1830米，在保持519千米/時(shí)的巡航速度條件下作戰(zhàn)航程可以達(dá)到930～1480千米，無空中加油情況下最大航程可以達(dá)到3890千米，具備出色的遠(yuǎn)程機(jī)動(dòng)能力。V-280“勇氣”能夠很好地滿足美國陸軍對(duì)于高速飛行能力的需求，其巡航速度可以達(dá)到519千米/時(shí)，遠(yuǎn)大于美國陸軍425千/時(shí)的需求。此外，貝爾V-280“勇氣”具有高維護(hù)性和高可靠性，能夠?yàn)椴赊k、作戰(zhàn)、保障以及力量結(jié)構(gòu)提供最好的解決方案。與常規(guī)直升機(jī)相比，它的航程和速度均提高一倍，能為指揮官提供作戰(zhàn)機(jī)動(dòng)平臺(tái)，具有無與倫比的作戰(zhàn)敏捷性和白部署能力，執(zhí)行當(dāng)今旋翼飛機(jī)無法完成的大量垂直空運(yùn)任務(wù)，其革命性特征代表了美國陸軍未來垂直空運(yùn)載具的發(fā)展方向。

編輯：王昕