美國陸軍通用／武裝偵察直升機的“頭號選項”V-280“勇敢”通用傾轉旋翼機

文／秦鷗

早在20年前，美國陸軍就曾啟動新一代武裝偵察直升機項目，用大筆資金開發出號稱全球首款隱身偵察直升機——RAH-66“科曼奇”，沒想到在阮囊羞澀的局面下，不得不在原型機都風光亮相后放棄定型生產。之后，美國陸軍又展開低成本的ARH-70 偵察直升機的研制項目，可是開發商頻頻漲價的勢頭讓軍隊忍無可忍，當2009年ARH-70 直升機開發還未定型，研制單價卻猛漲至1200 萬美元的時候，美國陸軍趕緊喊停，免得再落入新的無底洞。

盡管兩度鎩羽，但美國陸軍航空兵仍存在新式偵察直升機的需求，畢竟經過多年伊拉克和阿富汗戰事消耗，現役的OH-58 機群早就不堪重負，這些誕生于20 世紀70年代的老機型盡管實施過的機體延壽和改裝美容，可畢竟是當初的老設計，內部設計冗余度早已耗盡，再要挖潛實在是勉為其難。更要命的是，美軍陸航數量更多的UH-60 通用直升機也到了退休年限。面對兩大主力直升機“雙下崗”的尷尬局面，美國陸軍索性提出新一代通用/武裝偵察直升機的項目招標，由于奪標者理論上能拿到未來美軍陸航部隊數以百架甚至千架的訂單，所以美國甚至歐洲各家廠商無不拼盡全力，希望笑到最后。據美國《防務新聞》分析，當前最有希望的競爭者當屬開發出V-22 傾轉旋翼機，又曾是ARH-70 項目奪標者的貝爾公司，他們這次拿出的是V-280“勇敢”（Valor）通用傾轉旋翼機。

動力系統的妙思

盡管V-280 和V-22 一樣都采用傾轉旋翼設計，但根據實際操作經驗和通用直升機作戰需求的想定，它在發動機和傳動系統方面進行了改頭換面，采用完全不同的設計。過去V-22 的發動機艙和旋翼采用一體化設計，當變換飛行模式時是直接調整發動機艙角度，讓旋翼推力軸線從接近水平改為垂直，為機體提供在直升機飛行模式下的升力與推力。這種設計的最大優點是大幅簡化發動機和旋翼的傳動系統，降低傳動系統的復雜性，但缺點是發動機艙加上旋翼的整體重量，導致主翼梁和發動機艙的接點需要承受大量應力，況且驅動發動機艙變換迎角的相關液壓系統也需要額外的功率輸出。為防一側發動機失效，V-22還在左右兩臺發動機之間安排了備用緊急傳動軸，并且貫通主翼內部，這都令發動機艙和主翼的設計變得極為復雜。

不僅如此，在實戰過程中，美軍還發現V-22 的發動機艙在直升機模式下直接將高溫燃氣排向地面，因此多次發生發動機高溫燃氣引燃地面植被的意外，雖然在作戰中算不上大毛病，但對日常訓練來說卻意味著著陸點的選擇受到諸多限制。雖然美國海軍兩棲攻擊艦的飛行甲板已針對AV-8B 短距起飛/垂直降落戰斗機進行過耐高溫處理，所以V-22 傾轉旋翼機的高溫排氣不算大問題，但對于其他未經過類似處理的艦艇來說，V-22 在起降時產生的高溫燒灼問題仍無法解決。

為解決V-22 的發動機艙設計所帶來的各種問題，貝爾公司在設計V-280“勇敢”通用傾轉旋翼機時想出既簡單又可靠的辦法，那就是把旋翼/傳動系統和發動機艙改成并列配置。原本V-22 的發動機艙和旋翼采用縱列設計，但V-280 的發動機艙移到旋翼/傳動系統外側，而旋翼角度調整則由旋翼/傳動系統的伺服驅動系統負責。如此一來，V-280 就不必像V-22 那樣在主翼和發動機艙上大動干戈，省去額外的機械系統和重量，況且旋翼角度調整無需動到發動機和傳動系統，因此不僅主翼設計可以簡化，而且主翼高度也不必為了保持發動機艙和地面的安全距離而刻意拉高。這意味著V-280 的機體設計具有更大的靈活性，不像V-22 傾轉旋翼機為了保持發動機艙在起降時的相對安全位置，而必須采用上單翼設計。

發動機艙和旋翼/傳動系統并列配置的另一大優點是降低V-280 的紅外信號，提高戰場生存力。目前，V-22 在直升機模式下飛行時因發動機艙是朝下方排氣，因此對絕大多數的肩扛式紅外制導地空導彈來說，兩臺發動機艙的排氣口形同絕佳的靶子，雖然理論上旋翼的下洗氣流可以冷卻燃氣熱量，對于新一代肩扛式導彈來說，發動機艙仍是非常明顯的熱源信號，而且偏偏因為結構限制，V-22 機組也很難通過調整飛行動作來遮蔽排氣口。相比之下，V-280 的發動機艙因為不隨旋翼角度調整，就算在直升機飛行模式下，發動機艙的排氣也不是直接朝下，這樣不僅大幅降低發動機艙遭到肩扛式導彈直接鎖定命中的可能性，而且發動機的燃氣也能夠迅速被旋翼下洗氣流打散冷卻，減少熱源信號特征。事實上，由于旋翼/傳動系統采用獨立設計，因此當V-280 的旋翼要調整推力角度時，是以主翼梁為軸心直接變換旋翼指向，但發動機艙和旋翼/傳動系統基座則是采用固定式設計，這樣不僅在強度上比起V-22 的活動關節要高，而且也節省制造過程所需的工序和前線部隊的保養維護工作量。

機艙設計

由于V-280 預計要取代現役的UH-60 通用直升機，因此貝爾公司在機艙設計上刻意比照現有UH-60 的設計，不僅采用大型側舷滑動艙門，連位于駕駛艙后面的機槍手射擊窗都原封不動地保留下來。過去V-22 在直升機模式飛行時發動機艙會干擾艙門機槍射界，以至于美軍出于避免誤擊考慮沒有安裝艙門機槍，只靠布置在尾部貨艙門的機槍提供最低限度的壓制火力。但V-280 采用并列發動機和旋翼/傳動設計，因此安裝艙門機槍不需要擔心誤擊發動機艙的危險，不過在水平飛行時，旋翼劃過的區域仍會影響機槍操作，因此艙門機槍主要在直升機飛行模式下使用。

V-280 雖然和V-22 一樣都有發動機艙暴露易遭敵方毀傷的問題，但因為發動機艙采用獨立設計無須考慮轉動角度限制，因此可以加裝額外的復合裝甲加以保護

武裝型V-280 的主要武器掛載都在機腹彈艙和兩側掛架，主翼下方因為旋翼波及范圍的影響而無法掛載武器

為了讓機艙空間得到充分利用，V-280采用“后三點式”伸縮起落架，并且主起落架位置向前移動，減少對機艙內部空間布置的影響

由于有大型側舷艙門，因此機載步兵可以快速登機，不需要從機尾魚貫出入，減少在地面的停留時間。V-280 的機艙內可容納11 名全副武裝的步兵，而在執行緊急醫療后送任務時可容納4 副擔架，或是直接在機艙地板上容納6 名輕重傷員。在吊掛物資方面，貝爾公司分析V-280 的最大起重能力可達1.2 萬磅(約為5443 千克）左右，未來能直接吊掛現役悍馬車或是155 毫米口徑M777 榴彈炮，增強了前線部隊執行垂直突擊任務時的裝備運用靈活性。

由于雙旋翼設計能夠相互抵消運轉時產生的扭矩，因此V-280 不需要像直升機那樣擔心脆弱的尾槳遭敵方火力損傷，為了盡可能減少被彈投影面積，該機還采用V 形尾翼設計，可在固定翼機飛行模式下同時滿足俯仰和轉向操作。為了簡化機體設計，V-280 并未采用“前三點式”起落架，而是采用和UH-60 相同的“后三點式”起落架。

在固定翼機飛行模式下，V-280 的最大航速可達280 節（約519 千米/時），并能在30℃且無地面效應的情況下以直升機模式在6000 英尺（約為1.8 千米）高度長時間飛行。根據美國陸軍在伊拉克和阿富汗的作戰經驗，許多現役直升機在高海拔和高溫情況下飛行品質會大幅下降，對于后勤運輸和攻擊任務帶來重大影響，因此才會要求新一代通用直升機需要滿足高溫高海拔地區行動要求。

由于采用和傳統直升機相同的側舷艙門設計，V-280 可以讓機載人員快速離機散開，減少受到地面炮火攻擊的危險

發展前途

除了基本型外，貝爾公司還計劃效仿現役UH-60直升機的模式，推出專為V-280設計的武裝型，除2.75 英寸（約7 厘米)火箭彈和機槍、航炮吊艙外，機腹彈艙還能掛載各式制導武器，包括“地獄火”空對面導彈、毒刺空空導彈或其他導彈。武裝型V-280 除可擔任護航任務外，還能執行現役OH-58 偵察直升機的大部份偵察搜索任務。更重要的是，由于V-280 能以固定翼機模式飛行，因此開赴戰區所需時間上比現役直升機至少節省一半，而且在武器搭載量和生存力方面也占有優勢。

目前，V-280 的最大競爭對手當屬美國西科斯基公司的S-92“突擊者”直升機。和采用全新設計的S-92 相比，V-280的強項在于技術成熟，而且在機艙設計方面與現役UH-60直升機有極大的傳承性，可以減少后續人員培訓的需求。但需要強調的是，V-22 在美軍內部的評價存在爭議，由于它造成過多起重大空難，因此V-280 能否借助同型設計的優勢贏得美國陸軍航空兵的歡心，仍有待后續實機測試考核才能分出高低。