
科技的革命讓天空變得觸手可及,航空器凝結了人類的智慧和想象力。自1903年人類第一次觸及天空,就激發出無窮的想象力與創造力,“太陽能飛機”、“飛行汽車”、“星際旅行”輪番上演。這一次,同時結合了直升機與傳統固定翼飛機的新型垂直起降航空器登上了舞臺,以色列城市航空公司的“X-HAWK”、“飛騾”、“熊貓”,AVX公司的“變形金剛”同臺競技,無疑掀起了新一輪的空中夢想大戰#8943;#8943;
“變形金剛”
AVX Aircraft
由原大名鼎鼎的直升機制造商貝爾公司的一批工程師創建的AVX公司,正在雄心勃勃地開展自己的新型垂直起降航空器項目,他們在貝爾公司前任首席工程師Troy Gaffey的領導下,提出了“戰術空陸兩用車輛”概念,目的是研制一型4人飛行器驗證機,以提供“不受地形約束的機動性。
AVX公司提出的是一種糅合了固定翼飛行器特點,使用葉片末端加厚設計的慢轉速旋翼,代號為“Transformer TX”。從外形上看,它是一輛裝備可折疊機翼和直升機式螺旋槳的像“變形金剛”一樣的可飛行越野車輛。不僅可以在陸地行駛,也能在空中飛行,甚至必要時還可實現無人駕駛。AVX的“變形金剛”采用同軸復合轉子技術和雙涵道風扇系統,讓這一系列飛行器比傳統直升飛機的氣動能量更好,速度更快,燃油效率更好。這款直升飛機在燃料箱滿額時,可以搭載四名全副武裝的士兵,進行400公里的陸地或者空中越野奔襲。在負重達到250公斤的時候,空中時速可達260公里,平原時速達138公里,山地時速為48公里。
同時,AVX公司也希望把他們的新型動力系統推廣到現有的普通直升機,包括軍方的OH-58D“基奧瓦勇士”和民用的貝爾206直升飛機上。他們計劃在直升機機身上換裝共軸式雙旋翼提供升力,在尾部裝置推力風扇以提供前向推力。
不管是在現有直升機改裝方案上還是在全新的TX飛行吉普上,AVX的涵道風扇系統都將大放異彩,涵道風扇可改變推力方向,提供推力或額外的升力。在地面模式下,共軸雙旋翼可向尾部折疊。
Urban Aeronautics的
垂直起降玩具們
Urban Aeronautics(以色列城市航空)是一家專注于開發新型垂直起降飛行器的公司,無論是軍用領域還是民用領域,他們所研發的飛行器很多設計都達到了世界領先水平。Urban Aeronautics開發的汽車式垂直起降飛機沒有暴露在外的螺旋槳,使其能夠在復雜的城市自然環境中飛行和操作,很有可能成為未來城市交通的主角。
X-Hawk
相信很多星戰迷都對其中起義軍的主力戰機X-ring記憶猶新。簡潔的設計,流線造型,不僅泛用性極佳,同時頗具美感。X-ring戰機在科幻迷心中被奉為永恒的經典之一。如今,同樣一款代號為“X”的飛行器也很有可能成為現實世界中的經典。那就是由以色列城市航空公司研發的汽車式垂直起降飛行器——X-Hawk。
能夠容納8名乘客(包括飛行員在內)的X-Hawk依靠兩部串行隱蔽螺旋槳提供動力,具備垂直起降功能。具有專利產權的獨特涵道風扇技術正是以色列城市航空公司引以為傲的飛行器升力系統,該技術能夠通過內部轉子提供升力和推動力。其最大的魅力在于可以用于復雜的城市環境,相對于普通的直升飛機,X-Hawk更加安全,可靠,憑借小巧的機身和操作簡單的系統,它可以輕而易舉地穿梭于各類建筑和摩天大樓之間。
X-Hawk的理論飛行時速可達155千米,飛行高度可達12000英尺(3657.6米),續航時間達2小時。該飛行器有兩套安置在駕駛艙的球幕圖像生成器,可以清晰地觀察周邊的狀況,保證飛行的安全性。完善的線控駕駛系統,可通過調節螺旋槳導管的葉片達到純橫向控制。在其作用下,隱蔽螺旋槳可以讓X-Hawk能夠安全地貼近墻壁飛行。在一臺發動機失效后,X-Hawk仍然能夠產生離地效應,在空中懸停,并且以理論最大速度前進。這樣的特性使X-Hawk完全具備應付城市作業和高風險地區救援任務的能力。
“飛騾”AirMule
“無人駕駛”和“小型化”早在上世紀80年代就成為了未來飛行器的發展方向。AirMule正是在這樣的理念下誕生的。從某種意義上來說,AirMule就是X-Hawk的升級版。AirMule“飛騾”載有一臺730馬力的渦輪增壓Arriel-1D1渦軸發動機,并搭載三軸四余度(不利用搖桿,純數字式電傳操縱系統)飛行控制系統,基于慣導測量,利用GPS定位和測速,憑借兩臺激光高度計指示相對高度。利用多重傳感器控制(通過傳感器將無人機的工作信息反饋給遠程操作員),可實現4個波道系統控制。
在城市航空公司的飛行試驗中,“飛騾”能在陣風的環境下保持高精度懸停。在通常狀態下可達到227千克(500磅)的有效載荷,最大起飛重量高達1噸,在時速100節的狀態下續航時間為2~4小時,與其“姐妹機”X-Hawk一樣,理論最大升限為12000英尺。
無人駕駛、極佳性能的“空中騾子”也得到了美國國防部的垂青,操作精密,無須人員成本的AirMule能夠在炮火密集的戰地情況下著陸,實施緊急救援任務。城市航空的研究人員也表示,會根據戰地需要為AirMule添置擔架、空調和通信系統,這樣可以讓醫療人員直接與受傷戰士視頻溝通。同時,也考慮會在未來的改進型中增加容納醫護人員的空間。
“熊貓”Panda
相比已經有原型機面世的X-hawk和AirMule,城市航空正在研發的新型飛行器用一種更加小巧的設計將最大限度應付復雜城市環境任務的理念演繹到極致。它被定名為“Panda”,一種身材遠比AirMule更加精巧的飛行器。長1.5米、寬0.8米的Panda可以在任何狹窄的道路間穿行,根據搭載的電池類型和容量,最大起飛重量在15~22公斤之間,1.5公斤的有效載荷,作為搭載在X-Hawk和AirMule上的子機,Panda能夠良好地完成輔助工作。
AVX的貝爾206直升機改進計劃
“Transformer TX”充滿科幻味道
OH-58D的性能在經過改進后將大幅度提升
同軸復合轉子技術和雙涵道風扇系統,讓AVX改裝的新型航空器比傳統直升飛機擁有更好的機動性和速度
“飛騾”是以色列城市航空的杰作
X-Hawk
【對話】我們的飛行夢想
BM=BIZMODE
UA= Urban Aeronautics
BM:你怎樣看待以色列城市航空研發的飛行器項目在未來民用領域的前景?
UA:我們研發的飛行器主要的設計理念之一就是針對城市救援與疏散,這些飛行器通過獨特設計消除了飛機本身存在的安全隱患,不僅可以保證飛機安全進入不同救援地點,并保證救援時間。要知道,做到安全快速抵達意味著可以在最短的時間內拯救更多的生命。
BM:城市航空在研發過程中,采用了哪些創新技術?
UA:這里就不得不提到我們的X-Hawk,它是城市航空的驕傲,X-Hawk是集我們眾多專利于一身的技術集合體。毫不夸張地說,X-Hawk就是我們城市航空在垂直起降機研發方面25年歷程的一個縮影。通過對復合材料進行不斷的更新和升級來使飛機變得越來越輕便,卻越來越強勁。
BM:這是不是意味X-Hawk在技術上與傳統飛行器相比有超越?
UA:精密的設計保證了X-Hawk可以在空中安全盤旋,能夠在擁擠的區域著陸,不會危及飛機本身或者周邊環境。飛機的管道風扇設計保證了比其他飛機噪音更低。
BM:你提到了安全性,能否介紹一下其中的新技術?
UA:以“飛騾”(AirMule)為例,它配有較小尺寸的內置轉子升力風扇,這使之能夠適用于復雜城市環境的垂直機動。
BM:那么使用這種升力風扇的AirMule在飛行原理上跟其他飛行器相比有什么不同?
UA:“飛騾”(AirMule)是涵道風扇飛行器,該技術通過內部轉子提供升力和推進系統。使“飛騾”在陣風環境下能夠保持高精度懸停。
BM:城市航空在飛行器的設計方面有很多獨特的思考角度,你能介紹一下嗎?
UA:我們會根據飛機不同的用途應用不同的技術,這樣可以保證飛機本身的性能更具有針對性。比如X-Hawk模塊化貨倉便可以根據不同需求進行特別定制。另外,由于技術的更新非常迅速,我們始終要求保證設計領先于時代。比如應用于Panda中“Fancraft”的設計,其中包括高度改良的沖壓式風扇,操作裝置,穩定系統,遙控自動駕駛儀科技,先進復合材料,低頻聲波標記等,都處于世界領先水平。
BM:你認為相比其他飛行器制造和研發機構,城市航空的競爭優勢在哪里?
UA:正如我之前所說,眾多的專利技術保證了我們在技術上的可靠性。另外,經過不斷的發展和壯大,我們已經組成了一支自己的精英團隊,他們在航空領域的豐富經驗使城市航空成為垂直起降飛機領域的佼佼者。
AVX的新型動力系統,將使已經有些老舊的OH-58D脫胎換骨,成為新銳的高機動直升機。