60年前的費爾雷直升機(jī)憧憬

王柏林

60年前的1957年11月6日，一架外形古怪的旋翼飛行器在英國完成了首次飛行。這架旋翼機(jī)擁有一副巨大的旋翼，但同時機(jī)身兩側(cè)還裝有一副機(jī)翼，每側(cè)機(jī)翼上各裝有一臺螺旋槳發(fā)動機(jī)。這架旋翼機(jī)身上，寄托著英國航空工業(yè)對未來高速直升機(jī)的曼妙期望。

20世紀(jì)50年代，英國就開始考慮如何讓直升機(jī)飛得更快。費爾雷公司提出了一種比較新穎的方案，那就是復(fù)合式旋翼機(jī)。英國政府為項目提供了資金，準(zhǔn)備把它用于軍事和商業(yè)用途。這種直升機(jī)采用了大膽的新概念，4葉主旋翼直徑達(dá)27.43米，但是槳轂部分卻沒有發(fā)動機(jī)驅(qū)動——每個旋翼槳葉尖端安裝了一臺小型噴氣發(fā)動機(jī)，每臺可以產(chǎn)生1 000磅（4.4千牛）推力。機(jī)身兩側(cè)的短翼上安裝兩臺2 800馬力（2 100千瓦）納皮爾公司“埃蘭”渦輪螺旋槳發(fā)動機(jī)，分別驅(qū)動一副4葉拉進(jìn)式螺旋槳。在垂直起飛時，主旋翼內(nèi)部特殊的燃料管道和空氣管道會分別將燃料和壓縮空氣（來自兩側(cè)的渦輪螺旋槳發(fā)動機(jī)）提供給尖端的噴氣發(fā)動機(jī)，供其啟動。啟動后的噴氣發(fā)動機(jī)推動主旋翼高速旋轉(zhuǎn)（旋翼尖端速度可達(dá)219米/秒），產(chǎn)生強(qiáng)大的升力，讓羅特迪恩拔地而起。這種方式也同樣可以用于垂直降落和懸停狀態(tài)。

一旦完成起飛，羅特迪恩就可以轉(zhuǎn)入巡航狀態(tài)。此時拉進(jìn)式螺旋槳會驅(qū)動飛機(jī)平飛加速。在一定速度下，主旋翼尖端的噴氣發(fā)動機(jī)停止工作，主旋翼改為利用迎面氣流吹動自轉(zhuǎn)提供升力，轉(zhuǎn)換到自轉(zhuǎn)旋翼機(jī)模式，前行動力完全由拉進(jìn)式螺旋槳提供。由于主旋翼在動力模式下是由槳尖噴氣發(fā)動機(jī)驅(qū)動，在非動力模式下是吹動自轉(zhuǎn)，所以也就不存在控制反扭矩的問題，也就不需要安裝尾槳。

羅特迪恩僅建造了一架原型機(jī)，該機(jī)機(jī)組兩人，可以載客40名，空重9 979千克，起飛重量14 969千克。試飛中發(fā)現(xiàn)該機(jī)最大飛行速度可達(dá)307千米/小時，巡航速度298千米/小時，超過了當(dāng)時許多直升機(jī)。羅特迪恩最大航程為724千米，升限4 000米。

雖然這種設(shè)計有不少優(yōu)點，測試中表現(xiàn)不俗，但該項目最終還是在1962年被取消。取消的主要原因是沒能吸引到商用訂單，有記錄顯示該機(jī)飛行中旋翼尖端噴氣發(fā)動機(jī)會產(chǎn)生很大的噪音，讓不少商業(yè)企業(yè)望而卻步。一臺直升機(jī)擁有6臺發(fā)動機(jī)，且旋翼系統(tǒng)中要安裝槳距調(diào)整機(jī)構(gòu)以及燃油和空氣管路，變得異常復(fù)雜，對當(dāng)時的制造工藝和可靠性要求提出了嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。另外政治原因也是個要素，該項目是政府出資，這在某種程度上阻礙了商業(yè)訂單的獲得?？磥恚赂拍罴夹g(shù)走向?qū)嵱?，要做好持續(xù)投資持續(xù)改進(jìn)的充分準(zhǔn)備，此外，商業(yè)化問題也得深謀遠(yuǎn)慮且大膽實施創(chuàng)新舉措。