民用傾轉(zhuǎn)旋翼機(jī)的應(yīng)用需求與關(guān)鍵技術(shù)分析

呂樂(lè)豐，吳希明，李潁輝

中國(guó)航空研究院，北京 100029

傾轉(zhuǎn)旋翼機(jī)可通過(guò)旋翼系統(tǒng)在垂直與水平位置之間的傾轉(zhuǎn),實(shí)現(xiàn)垂直起降和高速前飛,兼具直升機(jī)和固定翼飛機(jī)的優(yōu)點(diǎn)。相比其他高速旋翼飛行器構(gòu)型,傾轉(zhuǎn)旋翼機(jī)任務(wù)效能尤為突出,不僅可以作為交通體系“干支通、全網(wǎng)聯(lián)”的重要節(jié)點(diǎn),也能滿(mǎn)足敏捷救援體系響應(yīng)速度的需求[1-2]。作為民用航空應(yīng)用的重要載體,傾轉(zhuǎn)旋翼機(jī)是民用高速旋翼飛行器發(fā)展和未來(lái)直升機(jī)技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展的重點(diǎn)方向。

自20世紀(jì)80年代以來(lái),基于軍機(jī)研制成果,歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家針對(duì)傾轉(zhuǎn)旋翼機(jī)在民用領(lǐng)域的應(yīng)用需求開(kāi)展了可行性評(píng)估和大量的技術(shù)研究,形成了多個(gè)民用傾轉(zhuǎn)旋翼機(jī)的概念方案。民用傾轉(zhuǎn)旋翼機(jī)在商業(yè)運(yùn)輸方面的潛力已經(jīng)得到了廣泛認(rèn)可,美國(guó)國(guó)家航空航天局（NASA）研究認(rèn)為,大型民用傾轉(zhuǎn)旋翼機(jī)（LCTR）可融入航空運(yùn)輸系統(tǒng),具有較大的市場(chǎng)潛力,如果將短途旅客轉(zhuǎn)移到LCTR垂直機(jī)場(chǎng),主跑道供長(zhǎng)途運(yùn)輸飛機(jī)使用,可最大限度降低因航班延誤帶來(lái)的影響[3-6]。歐洲借助V-22 研制成果發(fā)展的AW609（見(jiàn)圖1（a））民用傾轉(zhuǎn)旋翼機(jī)已完成適航取證。針對(duì)第二代大型民用高速旋翼飛行器（LCTR2）的重型高速旋翼飛行器系統(tǒng)項(xiàng)目正在開(kāi)展深入研究[7-10]。歐洲直升機(jī)公司聯(lián)合策劃了總質(zhì)量為10t 級(jí)、20 座的“ERICA”傾轉(zhuǎn)旋翼機(jī)研究方案,該方案旨在進(jìn)一步提升傾轉(zhuǎn)旋翼機(jī)的效率。在“潔凈天空2”計(jì)劃的支持下,萊奧納多公司正在開(kāi)發(fā)下一代民用傾轉(zhuǎn)旋翼機(jī)（NGCTR,見(jiàn)圖1（b））技術(shù)驗(yàn)證機(jī),探索5項(xiàng)新技術(shù),以實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排能力提升目標(biāo)[11],同時(shí)歐美也在積極構(gòu)建包括民用傾轉(zhuǎn)旋翼機(jī)在內(nèi)的直升機(jī)產(chǎn)業(yè)體系[12]。

近年來(lái),國(guó)內(nèi)對(duì)傾轉(zhuǎn)旋翼機(jī)關(guān)鍵技術(shù)的研究日益增多,國(guó)內(nèi)有關(guān)單位以不同形式開(kāi)展了傾轉(zhuǎn)旋翼機(jī)關(guān)鍵技術(shù)或技術(shù)原理驗(yàn)證工作,取得了一定的研究成果,研究的關(guān)注點(diǎn)包括傾轉(zhuǎn)旋翼機(jī)的軍事需求[13-14]、氣動(dòng)設(shè)計(jì)[15]、噪聲分析[16]、旋翼傾轉(zhuǎn)策略[17]、飛行力學(xué)和控制律[18-19]等。但這些研究?jī)H針對(duì)軍事應(yīng)用領(lǐng)域,國(guó)內(nèi)民用傾轉(zhuǎn)旋翼機(jī)技術(shù)研究尚處于起步階段?！笆濉币詠?lái),國(guó)內(nèi)研究院所啟動(dòng)了民用高速旋翼飛行器宏觀需求與市場(chǎng)分析等發(fā)展戰(zhàn)略研究[2],開(kāi)展了高速旋翼飛行器與直升機(jī)、通航飛機(jī)、公路、鐵路等傳統(tǒng)交通運(yùn)輸工具的效能仿真,明確了其在我國(guó)民用領(lǐng)域的戰(zhàn)略發(fā)展定位。目前,關(guān)鍵技術(shù)識(shí)別的主要方法包括情報(bào)分析法[20]和專(zhuān)家評(píng)估法。劉靜怡等[21]從結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、空氣動(dòng)力學(xué)、飛行控制三個(gè)方面總結(jié)了傾轉(zhuǎn)旋翼無(wú)人機(jī)的關(guān)鍵技術(shù)。蔡靖等[22]基于V-22“魚(yú)鷹”傾轉(zhuǎn)旋翼機(jī)的研制歷程,論述了傾轉(zhuǎn)旋翼機(jī)的幾項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)。鑒于專(zhuān)家評(píng)估法的主觀性和情報(bào)分析法的局限性,在軍民機(jī)技術(shù)要求差異和適航安全性方面,國(guó)內(nèi)較少開(kāi)展民用傾轉(zhuǎn)旋翼機(jī)關(guān)鍵技術(shù)研究,因此,為推動(dòng)民用傾轉(zhuǎn)旋翼機(jī)工程化,亟須開(kāi)展相關(guān)技術(shù)研究。

圖1 國(guó)外民用傾轉(zhuǎn)旋翼機(jī)發(fā)展Fig.1 Development of civil tiltrotor aircraft

基于宏觀發(fā)展環(huán)境分析,本文針對(duì)應(yīng)急救援、交通運(yùn)輸和通航作業(yè)等領(lǐng)域,研究了民用傾轉(zhuǎn)旋翼機(jī)的應(yīng)用需求。結(jié)合XV-15、V-22等典型傾轉(zhuǎn)旋翼機(jī)的研制經(jīng)驗(yàn)和溯源分析,從安全與適航出發(fā),開(kāi)展了民用傾轉(zhuǎn)旋翼機(jī)關(guān)鍵技術(shù)元素的識(shí)別,并重點(diǎn)分析了飛行控制系統(tǒng)、傳動(dòng)系統(tǒng)、故障模式與安全性設(shè)計(jì)等關(guān)鍵技術(shù)。本文研究成果對(duì)我國(guó)民用傾轉(zhuǎn)旋翼機(jī)的工程化研制具有重要的參考價(jià)值。

1 應(yīng)用需求分析

1.1 應(yīng)急救援領(lǐng)域

2022年,我國(guó)發(fā)布《“十四五”國(guó)家應(yīng)急體系規(guī)劃》[23],指出到2035年,建立與基本實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化相適應(yīng)的中國(guó)特色大國(guó)應(yīng)急體系。要求加快構(gòu)建應(yīng)急反應(yīng)靈敏、功能結(jié)構(gòu)合理的航空應(yīng)急救援力量體系。引導(dǎo)和鼓勵(lì)大型民航企業(yè)、航空貨運(yùn)企業(yè)建設(shè)一定規(guī)模的專(zhuān)業(yè)航空應(yīng)急隊(duì)伍,購(gòu)置大型、重型航空飛行器,提高快速運(yùn)輸、綜合救援、高原救援等航空應(yīng)急能力。我國(guó)航空應(yīng)急救援領(lǐng)域主要涉及航空護(hù)林（見(jiàn)圖2（a））、醫(yī)療救援（見(jiàn)圖2（b））、海上救助、城市消防等應(yīng)用領(lǐng)域。

圖2 直升機(jī)在應(yīng)急救援領(lǐng)域的應(yīng)用Fig.2 Helicopters in emergency rescue area

在航空護(hù)林領(lǐng)域,短距離作業(yè)時(shí),由于外掛吊桶灑水作業(yè)對(duì)直升機(jī)的速度有限制,直升機(jī)飛行速度一般控制在150km/h 內(nèi),滿(mǎn)載航速不超過(guò)100km/h,傾轉(zhuǎn)旋翼機(jī)與傳統(tǒng)航空器相比并沒(méi)有太多優(yōu)勢(shì)；在中遠(yuǎn)距離的機(jī)降滅火、空投空運(yùn)等作業(yè)任務(wù)下,民用傾轉(zhuǎn)旋翼機(jī)可以實(shí)施快速機(jī)動(dòng),能夠發(fā)揮高速和載荷優(yōu)勢(shì),可提高現(xiàn)有航空器作業(yè)效率的50%以上,同時(shí)拓寬現(xiàn)有航空器的作業(yè)覆蓋半徑。從作業(yè)特點(diǎn)來(lái)看,航空護(hù)林對(duì)民用傾轉(zhuǎn)旋翼機(jī)的機(jī)型需求主要集中于大型（11～15t）以及超大型（15t以上）。相比美國(guó)、加拿大等國(guó)每百萬(wàn)公頃森林消防航空器平均數(shù)量為1.85 架,我國(guó)護(hù)林航空器相對(duì)缺乏,民用傾轉(zhuǎn)旋翼機(jī)能夠有效補(bǔ)充當(dāng)前市場(chǎng)需求的空缺,尤其在大載荷航空器方面。

在醫(yī)療救護(hù)領(lǐng)域,民用傾轉(zhuǎn)旋翼機(jī)可以擴(kuò)展直升機(jī)救援服務(wù)半徑,提升救護(hù)效率。與地面救護(hù)車(chē)相比,直升機(jī)急救和運(yùn)送病患的速度比救護(hù)車(chē)快3～5倍,可有效降低事故死亡率40%左右。目前,醫(yī)療救護(hù)直升機(jī)主要以EC-135、貝爾429 等為主,主要針對(duì)城市內(nèi)和郊區(qū),飛行半徑一般不超過(guò)300km,現(xiàn)有主力機(jī)型艙內(nèi)空間較小,導(dǎo)致救護(hù)設(shè)備及人員數(shù)量受限。固定翼飛機(jī)長(zhǎng)途轉(zhuǎn)運(yùn)具有速度快、平穩(wěn)性高等特點(diǎn),但傷患人員或醫(yī)療物資需要往返兩地機(jī)場(chǎng),醫(yī)療救護(hù)的時(shí)效性較差。民用傾轉(zhuǎn)旋翼機(jī)能夠進(jìn)一步提升現(xiàn)有直升機(jī)醫(yī)療救護(hù)效率,擴(kuò)大醫(yī)療救援覆蓋范圍至500km 以上,相較于固定翼“事發(fā)點(diǎn)—機(jī)場(chǎng)—機(jī)場(chǎng)—醫(yī)院”的三段式轉(zhuǎn)移或緊急救援服務(wù),民用傾轉(zhuǎn)旋翼機(jī)憑借高速、垂直起降的特點(diǎn)具備遠(yuǎn)距離的“點(diǎn)到點(diǎn)”式航空醫(yī)療救援服務(wù)能力。

在海上救助領(lǐng)域,由于中高噸位直升機(jī)缺乏,若事發(fā)位置超出救助范圍,救助飛行隊(duì)需采取轉(zhuǎn)場(chǎng)救助或直飛事發(fā)地點(diǎn)執(zhí)行救助再返回距離最近機(jī)場(chǎng)的方式進(jìn)行救助,救助效率大大降低。例如,S-76直升機(jī)在204km任務(wù)半徑的救援能力為8～10人,277km任務(wù)半徑的救援能力只有1～2人。由于當(dāng)前航空裝備無(wú)法滿(mǎn)足我國(guó)海上救助的能力需求,現(xiàn)有的中遠(yuǎn)海搜救作業(yè)都是由巡視船或艦載直升機(jī)進(jìn)行的,搜救效率較低。民用傾轉(zhuǎn)旋翼機(jī)具備垂直起降能力,在速度上有非常大的優(yōu)勢(shì),特別是對(duì)于中遠(yuǎn)海距離的海上搜救作業(yè),可以迅速到達(dá)搜救區(qū)域執(zhí)行巡視搜救任務(wù)。因此,民用傾轉(zhuǎn)旋翼機(jī)在中遠(yuǎn)海搜救作業(yè)領(lǐng)域具有較大的應(yīng)用需求。

在城市消防領(lǐng)域,空中巡邏、空中消防等作業(yè)主要集中于城市及其周邊地區(qū)。目前,我國(guó)城市消防以EC-125、小松鼠等輕型直升機(jī)執(zhí)行空中巡察,大型Ka-32 消防直升機(jī)承擔(dān)空中滅火等任務(wù)。在短距離城市消防作業(yè)領(lǐng)域,民用傾轉(zhuǎn)旋翼機(jī)高速、垂直起降等優(yōu)勢(shì)并不能得到充分發(fā)揮,民用傾轉(zhuǎn)旋翼機(jī)在該領(lǐng)域缺乏市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。

在地震救援、洪澇救援、社會(huì)安全救助等應(yīng)急救援領(lǐng)域,針對(duì)中遠(yuǎn)程人員投送、應(yīng)急搶險(xiǎn)等對(duì)響應(yīng)要求較高的作業(yè)任務(wù),民用傾轉(zhuǎn)旋翼機(jī)能夠發(fā)揮其速度快、載荷大、基礎(chǔ)設(shè)施要求低等優(yōu)勢(shì),與傳統(tǒng)直升機(jī)或固定翼形成差異化能力互補(bǔ)。

1.2 交通運(yùn)輸領(lǐng)域

2022年,由中國(guó)民用航空局、國(guó)家發(fā)改委、交通運(yùn)輸部聯(lián)合印發(fā)的《“十四五”民用航空發(fā)展規(guī)劃》[24]中提出,以提升非樞紐機(jī)場(chǎng)通達(dá)性、激活潛在市場(chǎng)新需求為導(dǎo)向,鼓勵(lì)創(chuàng)新服務(wù)產(chǎn)品,形成覆蓋廣泛、服務(wù)均等的基礎(chǔ)網(wǎng),拓展航線網(wǎng)絡(luò)覆蓋面,實(shí)現(xiàn)“干支通、全網(wǎng)聯(lián)”,在地面交通不便的偏遠(yuǎn)地區(qū)積極推進(jìn)基本航空服務(wù),加快建成支通協(xié)同的短途運(yùn)輸機(jī)場(chǎng)群,在京津冀、長(zhǎng)三角、粵港澳大灣區(qū)和成渝等重點(diǎn)城市群引導(dǎo)建設(shè)大型綜合性通用機(jī)場(chǎng),按需加密低空航線。

相比固定翼飛機(jī),傾轉(zhuǎn)旋翼機(jī)對(duì)起降場(chǎng)地條件要求較低,不需要起降機(jī)場(chǎng)擁有完整跑道,可簡(jiǎn)化基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),節(jié)約建設(shè)資金成本,且后期維護(hù)面積較小,節(jié)省起降場(chǎng)地的運(yùn)營(yíng)成本。因此,傾轉(zhuǎn)旋翼機(jī)在交通運(yùn)輸領(lǐng)域具有較大的應(yīng)用潛力。

在短途運(yùn)輸領(lǐng)域,現(xiàn)有直升機(jī)的應(yīng)用暫時(shí)局限于浙江省島際航線,運(yùn)用嵊泗島上的起降點(diǎn)設(shè)施實(shí)現(xiàn)直升機(jī)起降。若其他地區(qū)開(kāi)通類(lèi)似短途運(yùn)輸航線的通用機(jī)場(chǎng),民用傾轉(zhuǎn)旋翼機(jī)可快速實(shí)現(xiàn)替代。需要注意的是,相對(duì)于直升機(jī),民用傾轉(zhuǎn)旋翼機(jī)在具有觀光屬性的航線上應(yīng)用潛力較低,原因在于旅客選乘低空觀光航線的主要目的在于觀景而非快速通達(dá),民用傾轉(zhuǎn)旋翼機(jī)按正常飛行速度在空中停留時(shí)間較短,無(wú)法發(fā)揮其性能優(yōu)勢(shì)。但在一些偏向于快速通達(dá)的航線,如連接機(jī)場(chǎng)和景區(qū)的空中擺渡,即使航線帶有旅游屬性,民用傾轉(zhuǎn)旋翼機(jī)對(duì)于時(shí)間敏感型客群仍然具有吸引力。

民用傾轉(zhuǎn)旋翼機(jī)在起降階段上的優(yōu)勢(shì),還可以競(jìng)爭(zhēng)小于150km 范圍的部分航線市場(chǎng)。對(duì)于該應(yīng)用需求,雖然駕車(chē)或鐵路交通成本較低,但直升機(jī)可以通過(guò)“門(mén)對(duì)門(mén)”短途運(yùn)輸以抵消劣勢(shì)。目前,國(guó)內(nèi)運(yùn)輸機(jī)場(chǎng)和部分通用機(jī)場(chǎng)距離城市中心較遠(yuǎn),往返機(jī)場(chǎng)及候機(jī)的冗余時(shí)間是造成航空運(yùn)輸存在劣勢(shì)的原因之一。而民用傾轉(zhuǎn)旋翼機(jī)對(duì)起降條件要求較低,相較于必須使用跑道型機(jī)場(chǎng)的固定翼飛機(jī),在起降場(chǎng)地選擇上余地更大。如果目的地?fù)碛芯嚯x市區(qū)更近的起降點(diǎn),民用傾轉(zhuǎn)旋翼機(jī)執(zhí)飛的短途運(yùn)輸航線可為旅客大幅節(jié)省往返時(shí)間。如北上廣深地區(qū)擁有數(shù)量可觀的寫(xiě)字樓頂停機(jī)坪,民用傾轉(zhuǎn)旋翼機(jī)可充分利用更靠近城市的起降點(diǎn)資源,滿(mǎn)足高端VIP用戶(hù)的需求。

1.3 通航作業(yè)領(lǐng)域

隨著無(wú)人機(jī)、電動(dòng)垂直起降（eVTOL）等新型航空器的發(fā)展,傳統(tǒng)通航作業(yè)市場(chǎng)正面臨快速的更新?lián)Q代。直升機(jī)在航拍、電力巡線等傳統(tǒng)通航業(yè)務(wù)中,主要與無(wú)人機(jī)進(jìn)行競(jìng)爭(zhēng)。當(dāng)前,航拍、護(hù)林巡視等業(yè)務(wù)正逐漸被無(wú)人機(jī)替代。未來(lái)通航作業(yè)市場(chǎng)對(duì)于高性能、適應(yīng)性強(qiáng)、低成本的航空器需求更為突出,特別是對(duì)低成本無(wú)人機(jī)的需求將大大壓縮傳統(tǒng)航空通航作業(yè)領(lǐng)域的市場(chǎng)需求。根據(jù)市場(chǎng)調(diào)研情況,結(jié)合我國(guó)通航作業(yè)各領(lǐng)域以及民用傾轉(zhuǎn)旋翼機(jī)的作業(yè)特點(diǎn),民用傾轉(zhuǎn)旋翼機(jī)在通航作業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)領(lǐng)域主要集中在中遠(yuǎn)海海上作業(yè)上。

目前,國(guó)家正進(jìn)行南海開(kāi)發(fā),現(xiàn)有直升機(jī)和渦槳飛機(jī)無(wú)法勝任南沙群島區(qū)域巡視以及島際飛行和人員貨物運(yùn)輸?shù)热蝿?wù)。以國(guó)內(nèi)遠(yuǎn)程直升機(jī)EC225為例,其最大航程為830km,而從三亞至三沙市大約350km,距離黃巖島大約950km,而距離較遠(yuǎn)的南沙群島950～1350km。從三沙永興機(jī)場(chǎng)起飛到南沙群島距離在800km以上,現(xiàn)有直升機(jī)從航程上無(wú)法滿(mǎn)足要求。根據(jù)市場(chǎng)調(diào)研,民用傾轉(zhuǎn)旋翼機(jī)的應(yīng)用需求主要體現(xiàn)在中遠(yuǎn)程海上石油服務(wù)等領(lǐng)域,深圳、浙江以及湛江負(fù)責(zé)的海域平臺(tái)一般都在180km以上,航程在2h 以上,如果飛行速度提升1 倍,直升機(jī)的利用效率將大幅提升,保障數(shù)量也可顯著降低。在出現(xiàn)臺(tái)風(fēng)的情況下,其可以迅速高效地進(jìn)行人員撤離,最低限度地降低對(duì)石油生產(chǎn)的影響。此外,使用民用傾轉(zhuǎn)旋翼機(jī)預(yù)計(jì)會(huì)降低20%～30%的綜合成本,并且可減少乘客飛行時(shí)間,提高乘客的舒適性。

2 關(guān)鍵技術(shù)元素識(shí)別

所謂關(guān)鍵技術(shù),即在一個(gè)系統(tǒng)或某個(gè)技術(shù)領(lǐng)域中起到重要作用、不可或缺的技術(shù),或?qū)Ξa(chǎn)品研制存在較大風(fēng)險(xiǎn)的技術(shù)。從關(guān)鍵技術(shù)的定義出發(fā),重要作用和不可或缺是關(guān)鍵技術(shù)識(shí)別的兩個(gè)方面,即關(guān)鍵技術(shù)元素要滿(mǎn)足重要性原則或新穎性原則。結(jié)合民用傾轉(zhuǎn)旋翼機(jī)的特點(diǎn),其重要性原則判定條件可以分解為該技術(shù)應(yīng)對(duì)民用傾轉(zhuǎn)旋翼機(jī)的能力需求指標(biāo)、性能、研制進(jìn)度或費(fèi)用有重大影響,或者該技術(shù)屬于國(guó)內(nèi)外傾轉(zhuǎn)旋翼機(jī)研制過(guò)程中重大技術(shù)難關(guān)和事故的底事件之一,或者該技術(shù)屬于傾轉(zhuǎn)旋翼機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)及技術(shù)研究重點(diǎn)。而新穎性原則判定條件可以分解為軍民機(jī)技術(shù)要求存在顯著差異,或者與常規(guī)直升機(jī)構(gòu)型相比具有顯著差異。

在傾轉(zhuǎn)旋翼機(jī)關(guān)鍵技術(shù)分析方面,國(guó)內(nèi)外一般從技術(shù)的重要性出發(fā),主要包括氣動(dòng)布局優(yōu)化設(shè)計(jì)技術(shù)、飛行控制系統(tǒng)可靠性及混合操縱控制技術(shù)、新旋翼系統(tǒng)概念及振動(dòng)載荷控制技術(shù)、傳動(dòng)系統(tǒng)集成化控制技術(shù)、減振減阻減重技術(shù)、旋翼短艙轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)、旋翼機(jī)體耦合動(dòng)穩(wěn)定性設(shè)計(jì)等技術(shù)領(lǐng)域。本文將結(jié)合新穎性原則重點(diǎn)開(kāi)展軍民機(jī)技術(shù)要求差異性、安全與適航等方面的關(guān)鍵技術(shù)元素識(shí)別。

回顧國(guó)外傾轉(zhuǎn)旋翼機(jī)的發(fā)展歷史,大致經(jīng)歷了概念探索、技術(shù)突破和蓬勃發(fā)展三個(gè)階段,起到重大推動(dòng)作用的主要包括XV-3、XV-15、V-22、V-280 和AW609 這5 型傾轉(zhuǎn)旋翼機(jī)[25-28]?；诠_(kāi)發(fā)表的技術(shù)資料,從研制歷程及主要技術(shù)特征、關(guān)鍵技術(shù)及“瓶頸”因素分析等方面,開(kāi)展技術(shù)驗(yàn)證機(jī)的溯源研究,歸納出相關(guān)技術(shù)“瓶頸”和事故,見(jiàn)表1。

表1 典型傾轉(zhuǎn)旋翼機(jī)的墜毀事故分析Table 1 Typical tiltrotor aircraft crash accidents analysis

對(duì)XV-15和V-22事故歷史的回顧表明,這兩種構(gòu)型都經(jīng)歷了幾次單發(fā)停車(chē),并且在單發(fā)失效模式（OEI）下成功運(yùn)行。第一次事故發(fā)生在美國(guó)海軍V-22 第5 架原型機(jī)首飛時(shí),事故原因是飛行控制系統(tǒng)中滾轉(zhuǎn)速率傳感器接線不當(dāng),導(dǎo)致飛行員控制誘發(fā)振蕩。第二起事件為第4 架V-22原型機(jī)右側(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)短艙燃油泄漏,傾轉(zhuǎn)時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)著火、傳動(dòng)軸受損,導(dǎo)致飛機(jī)墜毀。第三次事故為XV-15技術(shù)驗(yàn)證機(jī)墜毀,根本原因是傾轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)螺栓松動(dòng),因其并未按照適航審定程序開(kāi)展關(guān)鍵系統(tǒng)的多余度設(shè)計(jì)和關(guān)鍵故障模式飛行驗(yàn)證。從上述事故原因可以看到,由構(gòu)型或飛行模式變化帶來(lái)的安全性問(wèn)題是民用傾轉(zhuǎn)旋翼機(jī)研制中需要解決的關(guān)鍵技術(shù)元素,上述故障均未與傾轉(zhuǎn)旋翼機(jī)的構(gòu)型特征直接相關(guān),這些事故中的設(shè)計(jì)問(wèn)題或維護(hù)問(wèn)題也可能發(fā)生在渦槳飛機(jī)或直升機(jī)上。

3 關(guān)鍵技術(shù)分析

3.1 旋翼/機(jī)翼氣動(dòng)干擾

民用傾轉(zhuǎn)旋翼機(jī)總體氣動(dòng)布局設(shè)計(jì)中存在設(shè)計(jì)變量多、耦合規(guī)律復(fù)雜、重量與性能預(yù)估不準(zhǔn)等多種問(wèn)題。同時(shí),由于民用傾轉(zhuǎn)旋翼機(jī)具有高速飛行的特點(diǎn),全機(jī)減阻研究尤為重要,全機(jī)減阻尤其是氣動(dòng)干擾減阻不僅影響全機(jī)總體布置,而且容易導(dǎo)致旋翼動(dòng)載荷增加,從而造成飛行隱患。在XV-3、XV-15 技術(shù)驗(yàn)證機(jī)的研究過(guò)程中,就出現(xiàn)了旋翼動(dòng)載荷異常導(dǎo)致的飛行事故。

傾轉(zhuǎn)旋翼機(jī)存在旋翼/機(jī)翼的多氣動(dòng)面布局特征以及異于常規(guī)直升機(jī)的復(fù)雜渦系演化與干擾特征[15-16,18]。由于旋翼的傾轉(zhuǎn),旋翼渦系演化過(guò)程中會(huì)發(fā)生渦系的彎曲、畸變與多片槳葉脫落槳尖渦的相互干擾；對(duì)于多旋翼傾轉(zhuǎn)旋翼機(jī),前旋翼脫落的槳尖渦直接撞擊在后旋翼上,產(chǎn)生復(fù)雜的渦畸變、破碎與重組等渦演化行為,并會(huì)與后旋翼的槳尖渦發(fā)生復(fù)雜的摻混與干擾,如圖3（a）所示；此外,由于機(jī)翼的存在,旋翼槳尖渦并不能充分發(fā)展,而會(huì)發(fā)生翼/渦干擾現(xiàn)象,在懸停狀態(tài)體現(xiàn)為噴泉效應(yīng),巡航狀態(tài)體現(xiàn)為滑流/機(jī)翼的相互作用,如圖3（b）所示。這些復(fù)雜的渦運(yùn)動(dòng)行為與干擾機(jī)制,對(duì)分析方法提出了極大的挑戰(zhàn),是傾轉(zhuǎn)旋翼機(jī)氣動(dòng)分析的主要難題之一。同時(shí),多旋翼渦演化與多氣動(dòng)面的氣動(dòng)干擾不僅對(duì)旋翼的非定常氣動(dòng)特性與效率有很大影響,而且會(huì)引起機(jī)翼氣動(dòng)特性的非定常與非線性變化,導(dǎo)致懸停狀態(tài)機(jī)翼下洗載荷增大與巡航狀態(tài)升阻比減小以及力矩特征的變化,進(jìn)而影響傾轉(zhuǎn)旋翼機(jī)整體的氣動(dòng)性能。因此,摸清多氣動(dòng)面干擾下前后旋翼非定常渦系行為與相互作用機(jī)理,是民用傾轉(zhuǎn)旋翼機(jī)方案設(shè)計(jì)需要攻克的核心關(guān)鍵問(wèn)題之一[29]。

3.2 飛行控制系統(tǒng)

電傳飛控系統(tǒng)（FBW）具備增穩(wěn)和自動(dòng)飛行模式,可以顯著降低飛行員操作負(fù)擔(dān),并為所需的各種飛行模式提供靈活控制,是民用傾轉(zhuǎn)旋翼機(jī)飛行控制系統(tǒng)的主要解決方案。電傳飛控系統(tǒng)包括軟件和硬件兩部分,其中軟件涵蓋飛行控制律和操作系統(tǒng),硬件包括作動(dòng)器、電源、傳感器和計(jì)算機(jī)。對(duì)于民用航空器,適航規(guī)章要求飛行控制系統(tǒng)的可靠性要達(dá)到一定水平,要求其導(dǎo)致民機(jī)安全運(yùn)行或著陸的災(zāi)難性故障概率極小,即不超過(guò)10-9每飛行小時(shí)。相比軍用規(guī)范,可靠性要求提高了兩個(gè)數(shù)量級(jí)。針對(duì)民用傾轉(zhuǎn)旋翼機(jī),電傳飛控系統(tǒng)的適航認(rèn)證需要作為關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行研究,并有必要對(duì)現(xiàn)有適航規(guī)章進(jìn)行補(bǔ)充完善。此外,基于軟件的系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)也是民航局監(jiān)管的領(lǐng)域,需要予以重點(diǎn)關(guān)注。

美國(guó)聯(lián)邦航空局（FAA）采納了RTCA/DO-178“機(jī)載系統(tǒng)和設(shè)備審定的軟件因素”作為航空軟件的審定標(biāo)準(zhǔn)[30]。數(shù)字電傳操縱系統(tǒng)中任何涉及安全的關(guān)鍵部件,包括控制律和操作系統(tǒng),必須達(dá)到DO-178中的A級(jí)審定標(biāo)準(zhǔn),這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)適用于可能的災(zāi)難性故障。由于運(yùn)行軟件的計(jì)算機(jī)是駕駛員和操縱面之間唯一的控制路徑,數(shù)字電傳操縱系統(tǒng)最令人擔(dān)憂的問(wèn)題是可靠性。如果計(jì)算機(jī)軟件崩潰,飛行員將無(wú)法操縱航空器。對(duì)于民機(jī),冗余度可以提高安全性。因此,所有電傳操縱系統(tǒng)都是3～4 冗余[31],即3～4 臺(tái)計(jì)算機(jī)并行工作,并且都有各自獨(dú)立的線路連接到每個(gè)操縱面,如果一臺(tái)或兩臺(tái)計(jì)算機(jī)崩潰,其他計(jì)算機(jī)將繼續(xù)工作。V-22就采用了全權(quán)限三余度數(shù)字式電傳飛行控制系統(tǒng),無(wú)機(jī)械備份,每個(gè)數(shù)字通道均設(shè)計(jì)自監(jiān)控對(duì),每臺(tái)計(jì)算機(jī)由獨(dú)立電源供電,三通道間通過(guò)交叉數(shù)據(jù)傳輸進(jìn)行信息交互,系統(tǒng)具備二次故障的工作能力。在懸停及小速度（直升機(jī)模式）階段,主要通過(guò)控制兩副旋翼的總距、縱向（同向或差動(dòng)）、橫向以實(shí)現(xiàn)對(duì)俯仰、滾轉(zhuǎn)、偏航及高度軸的控制；在前飛（固定翼飛機(jī)模式）階段,主要通過(guò)控制升降舵、副翼、方向舵、油門(mén)以實(shí)現(xiàn)對(duì)相應(yīng)軸的控制；另外,電傳飛行控制系統(tǒng)還可對(duì)短艙的轉(zhuǎn)角進(jìn)行控制,以實(shí)現(xiàn)直升機(jī)模式與固定翼飛機(jī)模式兩者之間的轉(zhuǎn)換。

圖3 傾轉(zhuǎn)旋翼機(jī)氣動(dòng)干擾和噴泉效應(yīng)Fig.3 Aerodynamic interference and fountain effect in tiltrotor aircraft

對(duì)于民用傾轉(zhuǎn)旋翼機(jī),過(guò)渡飛行階段控制律設(shè)計(jì)技術(shù)也是亟須解決的關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題。民用傾轉(zhuǎn)旋翼機(jī)按最優(yōu)傾轉(zhuǎn)策略進(jìn)行過(guò)渡時(shí),始終面臨時(shí)變傾轉(zhuǎn)誘導(dǎo)不確定氣動(dòng)效應(yīng)和隨機(jī)內(nèi)外擾動(dòng)的綜合影響,極易衍生多通道、多自由度振蕩等難題,給安全飛行控制帶來(lái)巨大挑戰(zhàn)[19,32-33]。而傳統(tǒng)飛行控制技術(shù)不具有未建模動(dòng)力學(xué)效應(yīng)在線學(xué)習(xí)估計(jì)能力,在解決復(fù)雜內(nèi)外擾動(dòng)下傾轉(zhuǎn)過(guò)渡飛行控制問(wèn)題中,難以保障過(guò)渡飛行的高安全性。因此,如何自適應(yīng)地估計(jì)并補(bǔ)償內(nèi)外擾動(dòng)和傾轉(zhuǎn)誘發(fā)不確定性影響,進(jìn)而精確地控制民用傾轉(zhuǎn)旋翼機(jī)按最優(yōu)傾轉(zhuǎn)策略進(jìn)行過(guò)渡飛行,是完成傾轉(zhuǎn)過(guò)渡必須解決的難題。另外,民用傾轉(zhuǎn)旋翼機(jī)過(guò)渡過(guò)程中存在固定翼/旋翼異構(gòu)冗余操縱非線性強(qiáng)、多通道耦合嚴(yán)重、控制分配安全性和效率低,異構(gòu)操縱切換會(huì)衍生力/力矩?cái)_動(dòng)、飛行不穩(wěn)、過(guò)渡抖動(dòng)等問(wèn)題,這對(duì)傾轉(zhuǎn)操縱耦合機(jī)理分析與高效安全控制分配提出了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。因此,如何對(duì)傾轉(zhuǎn)過(guò)渡控制律產(chǎn)生的等效力/力矩進(jìn)行安全、高效的異構(gòu)冗余操縱控制分配,實(shí)現(xiàn)過(guò)渡控制與控制分配設(shè)計(jì)解耦,是實(shí)現(xiàn)傾轉(zhuǎn)過(guò)渡必須突破的另一個(gè)難題。

3.3 傳動(dòng)系統(tǒng)

傳動(dòng)系統(tǒng)是傾轉(zhuǎn)旋翼機(jī)的關(guān)鍵動(dòng)部件之一,不僅要實(shí)現(xiàn)不同飛行模式中的功率和轉(zhuǎn)速傳遞,還要實(shí)現(xiàn)旋翼的傾轉(zhuǎn)動(dòng)作,是傾轉(zhuǎn)旋翼機(jī)區(qū)別于直升機(jī)和固定翼螺旋槳飛機(jī)的主要體現(xiàn)。

傾轉(zhuǎn)旋翼機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)的主要功能包含將發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力減速傳遞到相應(yīng)旋翼及附件系統(tǒng)；將兩側(cè)短艙的動(dòng)力系統(tǒng)串聯(lián)起來(lái),從而保證單發(fā)失效時(shí),可以由另一臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)提供應(yīng)急功率驅(qū)動(dòng)兩部旋翼；在液壓系統(tǒng)的作用下,實(shí)現(xiàn)旋翼的傾轉(zhuǎn),保證飛行姿態(tài)。V-22傳動(dòng)系統(tǒng)[34-35]如圖4所示,包括5 個(gè)減速器和互連傳動(dòng)軸系,在飛機(jī)模式和直升機(jī)模式（短艙最大可傾斜123°）下,將發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩傳遞給兩個(gè)主旋翼,且能使傾轉(zhuǎn)旋翼機(jī)在OEI時(shí)繼續(xù)運(yùn)行。飛行中旋翼產(chǎn)生的拉力以及吊艙自身的重力通過(guò)傾轉(zhuǎn)承力筒傳到兩個(gè)懸臂軸承上,再由軸承傳遞到機(jī)翼上,特別是在垂直起降時(shí),傾轉(zhuǎn)承力筒和懸臂軸承需要承受非常大的載荷。傾轉(zhuǎn)承力筒和懸臂軸承是傾轉(zhuǎn)旋翼機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)中關(guān)鍵部件,對(duì)傾轉(zhuǎn)旋翼飛機(jī)的安全性、穩(wěn)定性及可靠性具有很大的影響,因此傾轉(zhuǎn)承力機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)至關(guān)重要。

盡管提高功重比和效率是傳動(dòng)系統(tǒng)永恒的追求,但對(duì)于民用傾轉(zhuǎn)旋翼機(jī),傳動(dòng)系統(tǒng)的可靠性與安全性技術(shù)尤為重要[28,35]。傳動(dòng)系統(tǒng)可靠性受多種因素影響,增加傳動(dòng)系統(tǒng)可靠性需要多方面的結(jié)合,包括傳動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、零部件的材料選擇、潤(rùn)滑系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、新的設(shè)計(jì)技術(shù)和分析技術(shù)的應(yīng)用等,這些在一定程度上都可以提高傳動(dòng)系統(tǒng)的可靠性。分扭—并車(chē)傳動(dòng)技術(shù)是將功率通過(guò)多通道傳輸,在同等總功率條件下顯著降低運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)主傳動(dòng)件的載荷,以保證疲勞強(qiáng)度要求,增加傳動(dòng)系統(tǒng)的可靠性。進(jìn)一步發(fā)展的分扭傳動(dòng)結(jié)合了高重合度齒輪設(shè)計(jì)技術(shù),使得傳動(dòng)系統(tǒng)在相同級(jí)數(shù)時(shí)具有比較高的傳動(dòng)比,因此可減少傳動(dòng)級(jí)數(shù)、提高傳動(dòng)系統(tǒng)的效率和可靠性。

圖4 V-22傾轉(zhuǎn)旋翼機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)原理圖Fig.4 V-22 tiltrotor aircraft transmission system schematic diagram

對(duì)潤(rùn)滑系統(tǒng)任何形式的沖擊都可能導(dǎo)致傳動(dòng)系統(tǒng)中齒輪和軸承所需潤(rùn)滑油的流失。如果傳動(dòng)系統(tǒng)中潤(rùn)滑油流失,傳動(dòng)系統(tǒng)會(huì)很快失效,導(dǎo)致飛行員不能及時(shí)迫降,因此提高傾轉(zhuǎn)旋翼機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)的干運(yùn)行能力很重要。適航規(guī)章對(duì)直升機(jī)都有一定的干運(yùn)行能力要求,解決的辦法是通過(guò)優(yōu)化傳動(dòng)系統(tǒng)布局、細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)和應(yīng)急潤(rùn)滑來(lái)保證。此外,傳動(dòng)系統(tǒng)各零部件應(yīng)用新型耐高溫材料、改善冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)或者機(jī)匣內(nèi)設(shè)置油兜等結(jié)構(gòu)用以?xún)?chǔ)備備用潤(rùn)滑油。增加傾轉(zhuǎn)旋翼機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)的干運(yùn)行能力,能有效提高安全性。

傾轉(zhuǎn)旋翼機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)除了具備常規(guī)直升機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)功能外,需要適應(yīng)直升機(jī)模式、過(guò)渡態(tài)模式以及固定翼模式的變化。旋翼減速器在工作過(guò)程中既要適應(yīng)大姿態(tài)的變化,又要在姿態(tài)變化過(guò)程中穩(wěn)定和連續(xù)地傳遞功率和載荷,還得將旋翼載荷、過(guò)渡態(tài)復(fù)雜氣動(dòng)載荷傳遞至機(jī)翼,在狹小空間內(nèi)如何優(yōu)化旋翼減速器齒輪傳動(dòng)鏈設(shè)計(jì)、機(jī)匣設(shè)計(jì)、集中載荷傳遞是本技術(shù)研究的難點(diǎn)。兩側(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力通過(guò)固定減速器和互連傳動(dòng)軸系按要求傳遞給旋翼系統(tǒng),保證左右兩側(cè)旋翼轉(zhuǎn)速同步以及單發(fā)失效時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)功率互連的功能,互連傳動(dòng)軸系布置在機(jī)翼內(nèi)部,工作時(shí)需能適應(yīng)機(jī)翼較大變形,同時(shí)受機(jī)翼的結(jié)構(gòu)尺寸限制,大補(bǔ)償能力柔性連軸器設(shè)計(jì)是一個(gè)技術(shù)難點(diǎn)。

3.4 故障模式及其安全性設(shè)計(jì)

OEI運(yùn)行能力是民用適航規(guī)章的基本要求之一[36]。盡管作為軍機(jī),V-22也通過(guò)傳動(dòng)系統(tǒng)保證其單發(fā)失效應(yīng)急能力。在短艙中,將減速器通過(guò)傳動(dòng)軸與發(fā)動(dòng)機(jī)相連,這種布局稱(chēng)為互聯(lián)橫軸布局。由于互連可以實(shí)現(xiàn)懸停滾轉(zhuǎn)或由旋翼差動(dòng)的俯仰控制,當(dāng)一臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)出現(xiàn)故障時(shí),另一臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)可以驅(qū)動(dòng)兩套旋翼系統(tǒng),使傾轉(zhuǎn)旋翼機(jī)繼續(xù)飛行和安全著陸。無(wú)論是XV-15,還是V-22,都對(duì)這種故障模式進(jìn)行了驗(yàn)證[25-26,28]。制定單發(fā)失效時(shí)的操作程序需要系統(tǒng)性研究以下三個(gè)方面,以確保民用傾轉(zhuǎn)旋翼機(jī)在OEI狀態(tài)下,同時(shí)滿(mǎn)足所有A類(lèi)適航標(biāo)準(zhǔn)要求。一是如何通過(guò)最小的重量代價(jià),通過(guò)減速器保障發(fā)動(dòng)機(jī)提供足夠的應(yīng)急功率；二是在應(yīng)急狀態(tài)下,如何基于診斷系統(tǒng)保證功率需求,而非應(yīng)急功率自檢；三是在應(yīng)急狀態(tài)下,如何通過(guò)優(yōu)化人機(jī)交互系統(tǒng)盡可能地為飛行員減負(fù)。

傾轉(zhuǎn)過(guò)渡轉(zhuǎn)換是傾轉(zhuǎn)旋翼機(jī)獨(dú)有的工作模式,在轉(zhuǎn)換過(guò)程中,民用傾轉(zhuǎn)旋翼機(jī)必須具備傾轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)故障模式下的安全運(yùn)行能力[36]。在飛機(jī)模式下,由于短艙與地面間隙較小,當(dāng)短艙處于飛機(jī)模式時(shí),傾轉(zhuǎn)旋翼機(jī)無(wú)法安全著陸。為了防止傾轉(zhuǎn)系統(tǒng)完全失效,必須采用多余度設(shè)計(jì)技術(shù)。V-22采用三余度液壓螺桿作動(dòng)系統(tǒng)（HSDS）。在常規(guī)操作下,V-22使用位于機(jī)翼末端的兩個(gè)液壓螺桿作動(dòng)器。如果這些液壓系統(tǒng)中的一個(gè)或兩個(gè)出現(xiàn)故障,作動(dòng)器末端備份的電傾轉(zhuǎn)系統(tǒng)將繼續(xù)為短艙提供動(dòng)力。如果冗余系統(tǒng)發(fā)生故障,飛機(jī)仍然可以在固定翼模式下以最小的損失進(jìn)行著陸。

與直升機(jī)相似,傾轉(zhuǎn)旋翼機(jī)在完全失去動(dòng)力的情況下也應(yīng)具備安全著陸能力。中國(guó)民用航空規(guī)章CCAR-29-R2第143 條要求[34],當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)失效發(fā)生在最大連續(xù)功率和臨界重量時(shí),旋翼航空器在申請(qǐng)合格審定的速度—高度包限范圍內(nèi),必須是可操縱的。擬定的PART XX[37]也要求垂直升力類(lèi)飛行器,當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)全部失去動(dòng)力后,應(yīng)能夠保持控制,并在應(yīng)急著陸時(shí)根據(jù)需要改變航空器的構(gòu)型或狀態(tài)。如果民用傾轉(zhuǎn)旋翼機(jī)在飛行時(shí)遇到完全動(dòng)力失效的情況,一般會(huì)通過(guò)無(wú)動(dòng)力滑翔下降到附近機(jī)場(chǎng)進(jìn)行緊急著陸,類(lèi)似于傳統(tǒng)的民用運(yùn)輸機(jī)。為確保民用傾轉(zhuǎn)旋翼機(jī)的安全性,也必須按照CCAR-29規(guī)定的無(wú)動(dòng)力狀態(tài)下的自轉(zhuǎn)下滑程序開(kāi)展飛行驗(yàn)證。

除了發(fā)動(dòng)機(jī)故障外,由于關(guān)鍵部件較多,傾轉(zhuǎn)旋翼系統(tǒng)也易發(fā)生關(guān)鍵失效模式。在飛行過(guò)程中,單發(fā)失效概率一般介于10-5～10-6,其他動(dòng)部件的故障率約為10-6。為了將失效概率提升到與飛行控制系統(tǒng)相近的水平,需要開(kāi)展關(guān)鍵部件失效安全性提升技術(shù)研究,如采用健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng),提升傳動(dòng)系統(tǒng)精密部件（齒輪、軸承等）的工藝制造水平,以及高容錯(cuò)設(shè)計(jì)技術(shù)[38-39]等。

4 結(jié)束語(yǔ)

隨著科技發(fā)展以及人民生活水平的提高,未來(lái)民用市場(chǎng)將更加強(qiáng)調(diào)“高速直達(dá)”與“隨時(shí)起降”。民用傾轉(zhuǎn)旋翼機(jī)上承支線客機(jī)、下接直升機(jī),能夠以“點(diǎn)到點(diǎn)”的方式高效實(shí)施直接救援或開(kāi)展相關(guān)作業(yè),可以滿(mǎn)足我國(guó)海洋搜救、客貨運(yùn)輸、海洋開(kāi)發(fā)、干支通交通運(yùn)輸?shù)冗h(yuǎn)航程、快響應(yīng)、大載重等任務(wù)需求。基于上述應(yīng)用場(chǎng)景,短期內(nèi),航空應(yīng)急救援體系建設(shè)的迫切性催生了我國(guó)民用傾轉(zhuǎn)旋翼機(jī)的市場(chǎng)需求；中長(zhǎng)期來(lái)看,我國(guó)交通運(yùn)輸體系的末端短途運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)建設(shè),將成為推動(dòng)民用傾轉(zhuǎn)旋翼機(jī)市場(chǎng)發(fā)展的重要推動(dòng)力。

縱觀XV-15技術(shù)驗(yàn)證機(jī)和V-22傾轉(zhuǎn)旋翼機(jī)事故,其原因主要是系統(tǒng)的可靠性低,與傾轉(zhuǎn)旋翼機(jī)的構(gòu)型特征沒(méi)有直接相關(guān)性。歐美國(guó)家通過(guò)系統(tǒng)可靠性提升、多余度設(shè)計(jì)等措施,實(shí)現(xiàn)了V-22 和AW609 等軍民用傾轉(zhuǎn)旋翼機(jī)的成功研制。對(duì)于民用傾轉(zhuǎn)旋翼機(jī),適航要求高于軍機(jī),必須通過(guò)設(shè)計(jì)手段和嚴(yán)苛的適航認(rèn)定程序保障其使用安全性。因此,本文認(rèn)為與傾轉(zhuǎn)旋翼機(jī)安全性相關(guān)的關(guān)鍵技術(shù)和各種故障模式下的安全性設(shè)計(jì)技術(shù),應(yīng)作為我國(guó)民用傾轉(zhuǎn)旋翼機(jī)工程化研制的重點(diǎn)研究方向。