AW609 艱難前行——民用傾轉(zhuǎn)旋翼飛機(jī)問世有多難？

文/王鐘強(qiáng)

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AW609 艱難前行——民用傾轉(zhuǎn)旋翼飛機(jī)問世有多難？

文/王鐘強(qiáng)

作為一種既不同于固定翼飛機(jī)、也有別于直升機(jī)的新型飛行器，軍用的V-22“魚鷹”傾轉(zhuǎn)旋翼飛機(jī)自2007年正式投入使用以來，走過了8年時(shí)間。其間，它在伊拉克和阿富汗等戰(zhàn)場(chǎng)經(jīng)歷了實(shí)戰(zhàn)考驗(yàn)，經(jīng)過不斷的改進(jìn)，一度曾經(jīng)遭遇的墜毀、發(fā)展問題和費(fèi)用過高等詬病正漸行漸遠(yuǎn)。越來越多的證據(jù)表明，就遠(yuǎn)距離輸送部隊(duì)而言，V-22傾轉(zhuǎn)旋翼機(jī)采購和使用成本要比其他垂直起降運(yùn)輸機(jī)低。

不久前，又傳來消息：意大利阿古斯塔·韋斯特蘭公司（以下簡稱AW公司）正在研制中的AW609民用傾轉(zhuǎn)旋翼機(jī)計(jì)劃正在按部就班推進(jìn)中，預(yù)計(jì)2017年取證，2018年交付，雖然比最初設(shè)想的推遲十多年，但是畢竟迎來了勝利的曙光。

傾轉(zhuǎn)旋翼飛機(jī)從設(shè)想的提出到實(shí)現(xiàn)足足用了半個(gè)多世紀(jì)，經(jīng)歷了從XV-3、XV-15到V-22的漫長過程，圖為試飛中的采用美國海岸警衛(wèi)隊(duì)涂裝的XV-15

半個(gè)世紀(jì)的周折：從XV-3到V-22傾轉(zhuǎn)旋翼飛機(jī)

現(xiàn)代噴氣機(jī)的最高速度已達(dá)到聲速的兩三倍，而目前直升機(jī)最大速度只有聲速的1/3。如何使飛行器既能垂直起降，又具有較快的飛行速度呢？為了實(shí)現(xiàn)這個(gè)愿望，人們開始研究和探索復(fù)合式旋翼-固定翼飛行器，陸續(xù)提出了很多種方案，其中傾轉(zhuǎn)旋翼是目前技術(shù)最為成熟的一種。所謂傾轉(zhuǎn)旋翼，是指飛機(jī)依靠旋翼傾轉(zhuǎn)來調(diào)節(jié)飛行技術(shù)狀態(tài)。具體方案是在機(jī)翼兩端分別安上發(fā)動(dòng)機(jī)短艙，內(nèi)裝渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)用以驅(qū)動(dòng)旋翼系統(tǒng)。關(guān)鍵是發(fā)動(dòng)機(jī)短艙可以繞機(jī)翼軸進(jìn)行由朝上到朝前及由朝前到朝上的直角轉(zhuǎn)動(dòng)，并且要求這兩套動(dòng)作完整連續(xù)，一般在十幾秒內(nèi)完成。這樣就可以改變旋翼的推力方向。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)短艙呈水平狀態(tài)時(shí)，旋翼就變成了螺旋槳，加上原有的一段機(jī)翼，飛機(jī)就變成了渦槳固定翼飛機(jī)了。反之，則變成一架雙旋翼或多旋翼的直升機(jī)。然而，從設(shè)想的提出到實(shí)現(xiàn)足足用了半個(gè)多世紀(jì)。

20世紀(jì)40年代，美國貝爾直升機(jī)公司就開始了對(duì)傾轉(zhuǎn)旋翼機(jī)技術(shù)的研究，1951年贏得美國軍方的XV-3合同，該機(jī)在靠近固定機(jī)翼的翼尖處裝有兩具旋翼-螺旋槳，在起飛、著陸和低速飛行時(shí)，它們像普通升力旋翼一樣工作，當(dāng)水平巡航和高速飛行時(shí)，它們轉(zhuǎn)換到朝前位置，由機(jī)翼提供升力。旋翼換向借助于裝在每個(gè)翼尖處整流罩內(nèi)的電動(dòng)機(jī)，由水平過渡到垂直位置這個(gè)換向過程的運(yùn)動(dòng)可在10～15秒內(nèi)完成。最初采用的是三葉鉸接式旋翼，后來改用帶有翹板式槳轂的雙葉半剛性旋翼系統(tǒng)。XV-3于1955年8月23日進(jìn)行第一次垂直飛行，不久在飛行中曾做過15°的過渡飛行，1956年10月25日因著陸失事而受到嚴(yán)重?fù)p壞。第二架XV-3于1958年12月18日首次完成由垂直到平飛和由平飛到垂直的完全過渡飛行。XV-3是世界上第一架采用換向旋翼的定翼機(jī)，它實(shí)現(xiàn)了旋翼的100%換向，而且證明這種設(shè)計(jì)是可行的。該機(jī)總共完成了250多次飛行，累計(jì)超過125飛行小時(shí)。

在XV-3研究工作的基礎(chǔ)上，美國國家航空航天局（NASA）和美國陸軍于1973年5月宣布：由貝爾公司研制XV-15傾轉(zhuǎn)旋翼研究機(jī)。XV-15的機(jī)體結(jié)構(gòu)基本上與普通的固定翼飛機(jī)一樣，但翼尖上安裝發(fā)動(dòng)機(jī)和旋翼在垂直起飛時(shí)可轉(zhuǎn)到垂直位置，然后逐步向前下方轉(zhuǎn)動(dòng)，以便過渡到巡航飛行狀態(tài)。三葉旋翼在槳葉盤面內(nèi)是剛性的，并采用萬向接頭和一個(gè)彈塑性槳轂彈簧來增大操縱動(dòng)力和阻尼。旋翼葉片是一種大扭角設(shè)計(jì)，能同時(shí)適應(yīng)于直升機(jī)和高速飛機(jī)飛行兩種工作方式。傳動(dòng)軸交聯(lián)和余度式換向機(jī)構(gòu)允許單發(fā)軀動(dòng)兩副旋翼和具有破損-安全的換向能力。XV-15上還裝有一套穩(wěn)定和控制增益系統(tǒng)來改善飛行品質(zhì)和提高駕駛效率。

XV-15第一架原型機(jī)于1977年5月3日進(jìn)行首飛，第二架原型機(jī)1979年4月23日以直升機(jī)飛行方式試飛，7月24日首次完成從直升機(jī)方式到普通飛機(jī)方式的轉(zhuǎn)換。在1980年6月試飛中，平飛速度達(dá)到590千米/時(shí)的預(yù)定速度，機(jī)動(dòng)飛行時(shí)，過載達(dá)到2。

試飛中的XV-3

XV-15在NASA德萊登中心起飛

在美國空軍博物館展出的XV-3

XV-3的座艙

XV-15是20世紀(jì)70年代末由NASA和國防部主持研制的技術(shù)驗(yàn)證機(jī)，機(jī)身看上去像一架小型噴氣公務(wù)機(jī)，在機(jī)翼根部裝有兩個(gè)大型旋翼。圖為XV-15在1981年巴黎航展上

XV-15結(jié)構(gòu)圖

美國軍方用XV-15進(jìn)行了廣泛的試驗(yàn)，包括用作特種電子任務(wù)飛機(jī)，評(píng)定其在地對(duì)空導(dǎo)彈系統(tǒng)下的生存性；涂上沙漠偽裝色評(píng)價(jià)其在近距地面防空系統(tǒng)中的易損性；在海上作艦載試驗(yàn)；進(jìn)行搜索、營救及吊掛貨運(yùn)試驗(yàn)；驗(yàn)證超低空飛行和狹窄區(qū)域著陸性能；以及模擬空中加油，武器投放和其他機(jī)動(dòng)試驗(yàn)。

1988年5月，V-22第一架原型機(jī)在貝爾公司德克薩斯州阿靈頓工廠出廠

XV-15三視圖

1981年，一架XV-15參加巴黎航展，在飛行表演中獲得極大成功。80年代初，美國軍方提出一項(xiàng)“多軍種先進(jìn)垂直起落輕型飛機(jī)”(JVX)計(jì)劃。貝爾公司和波音公司以多年研制傾轉(zhuǎn)旋翼飛機(jī)的經(jīng)驗(yàn)聯(lián)合投標(biāo)，取得勝利，1985年6月贏得研制V-22“魚鷹”傾轉(zhuǎn)旋翼飛機(jī)原型機(jī)的合同。第一架原型機(jī)于1989年3月19日首次試飛，同年9月14日實(shí)現(xiàn)了模式轉(zhuǎn)換飛行。6架原型機(jī)中，盡管有的在試飛中因事故墜毀，但其他飛機(jī)仍進(jìn)行了大量的試驗(yàn)。

1998年9月，V-22進(jìn)入生產(chǎn)型開發(fā)階段。1999年5月，首架生產(chǎn)型MV-22交付美國海軍陸戰(zhàn)隊(duì)的VMMT 204訓(xùn)練中隊(duì)。實(shí)現(xiàn)首次試飛之后的十多年里，V-22事故頻頻，光是7架原型機(jī)就墜毀4架，其命運(yùn)大起大落，成為美國航空裝備史上爭議最大的機(jī)種之一。經(jīng)過漫長的試驗(yàn)和驗(yàn)證，直到2005年9月才獲準(zhǔn)進(jìn)入全速生產(chǎn)階段，2007年6月進(jìn)入服役。目前主要有兩種型號(hào)：海軍陸戰(zhàn)隊(duì)的MV-22A，用于取代正在服役的CH-46和CH-53；空軍的CV-22A，用它為特種作戰(zhàn)部隊(duì)提供新的全球范圍作戰(zhàn)能力，使美軍真正具備“全球自部署能力”。截至2014年，V-22的總產(chǎn)量達(dá)到200多架。

V-22“魚鷹”是世界上第一種既不依賴機(jī)場(chǎng)，也不受旋翼限制，能垂直起降的傾轉(zhuǎn)旋翼飛機(jī)。它在設(shè)計(jì)思路上的變革，為人類航空史填補(bǔ)了一項(xiàng)空白。傾轉(zhuǎn)旋翼機(jī)與常規(guī)直升機(jī)相比，優(yōu)點(diǎn)主要是：速度快、噪聲小、航程遠(yuǎn)、載重量大、振動(dòng)小、耗油率低、運(yùn)輸成本低，綜合考慮傾轉(zhuǎn)旋翼機(jī)耗油量少、速度快、航程遠(yuǎn)、載重大等優(yōu)點(diǎn)，其運(yùn)輸?shù)某杀緝H為直升機(jī)的1/2。主要缺點(diǎn)是既有旋翼又有機(jī)翼所帶來的技術(shù)難度高、研制周期長、研制費(fèi)用高和單機(jī)成本高。

傾轉(zhuǎn)旋翼飛機(jī)

試飛中的傾轉(zhuǎn)旋翼飛機(jī)

2015年4月有報(bào)道說，美國海軍目前已開始編制V-22的壽命中期升級(jí)（MLU）計(jì)劃，將于首架V-22達(dá)到5000飛行小時(shí)后開展對(duì)V-22的主要結(jié)構(gòu)和電子設(shè)備進(jìn)行升級(jí)。

2015年7月14日，美國國防部公布了向日本出售5架V-22的軍貿(mào)合同，價(jià)值3.32億美元，使日本正式成為V-22的首個(gè)國際用戶。

從軍用走向民用仍然大費(fèi)周折

從最早的XV-3開始，到軍用的V-22服役，歷時(shí)半個(gè)多世紀(jì)，傾轉(zhuǎn)旋翼機(jī)技術(shù)趨向成熟。現(xiàn)在在成熟技術(shù)的基礎(chǔ)上向民用發(fā)展，仍然不容易。AW609民用傾轉(zhuǎn)旋翼機(jī)從1996年起步，一路走來至今快20年了。進(jìn)展緩慢的原因來自體制多變和技術(shù)復(fù)雜兩方面。

先說體制多變。1996年2月，貝爾和波音兩家決定在研制V-22軍用傾轉(zhuǎn)旋翼機(jī)的基礎(chǔ)上，聯(lián)手研制6350千克重量級(jí)的9座民用傾轉(zhuǎn)旋翼機(jī)，最初的編號(hào)為D-600，后改為貝爾-波音609。最初幾年的進(jìn)展還是很快的：1997年5月，完成初始設(shè)計(jì)審查；6月在巴黎航展上展出了全尺寸模型；8月開始制造原型機(jī)零件；1998年4月完成臨界設(shè)計(jì)審查。當(dāng)時(shí)預(yù)計(jì)，貝爾-波音609于1999年中首飛，生產(chǎn)4架原型機(jī)，主要用于飛行試驗(yàn)和取證，預(yù)計(jì)2001年初開始交付使用。后來一系列變化使研制計(jì)劃的進(jìn)度大大推遲。

首先是1998年3月波音直升機(jī)公司從合作計(jì)劃中退出；接著1998年8月意大利阿古斯塔公司愿意接手，由貝爾直升機(jī)公司和阿古斯塔/韋斯特蘭公司（2001年意大利芬梅卡尼卡公司和英國GKN集團(tuán)達(dá)成協(xié)議，把各自的直升機(jī)業(yè)務(wù)合并、建立AW合資公司，各占50%股份）合作，項(xiàng)目名稱改為BA609；2004年，芬梅卡尼卡收購了GKN的50%的股份，AW則成為芬梅卡尼卡的全資子公司；到2008年，貝爾公司估計(jì)極輕型噴氣飛機(jī)和類似西科斯基公司S-92之類的大型沿岸直升機(jī)的發(fā)展減小了傾轉(zhuǎn)旋翼飛機(jī)的潛在市場(chǎng)，同時(shí)貝爾和AW 兩家公司資金不足也導(dǎo)致BA609試飛放緩。

2009年9月21日，AW公司總裁表示，自己的母公司——意大利芬梅卡尼卡集團(tuán)批準(zhǔn)收購BA609項(xiàng)目中的貝爾股份，以加速計(jì)劃的實(shí)施，因?yàn)樨悹柟緦?duì)BA609的商業(yè)前景感到不滿，想把資金轉(zhuǎn)到其他項(xiàng)目上。2011年，雙方談判的焦點(diǎn)集中于與V-22軍用傾轉(zhuǎn)旋翼飛機(jī)共享的技術(shù)的完整轉(zhuǎn)讓方面。2011年巴黎航展期間，AW公司宣布，它將擁有BA609計(jì)劃的全部所有權(quán)，并把計(jì)劃的名稱改為AW609，而貝爾直升機(jī)公司以顧問身份繼續(xù)負(fù)責(zé)部件設(shè)計(jì)和取證。2011年11月，在獲得美、意兩國主管當(dāng)局的批準(zhǔn)后，所有權(quán)轉(zhuǎn)讓完成。至此，一度由美國、意大利、英國三方參與的項(xiàng)目，英、美公司先后推出后，變成意大利一家公司的計(jì)劃。2013年，AW公司估計(jì)，AW609在今后20年的市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到700架。

回顧AW609計(jì)劃近20年的變遷，展望前景，不容樂觀。對(duì)傾轉(zhuǎn)旋翼技術(shù)最有研究的貝爾直升機(jī)公司的退出，使計(jì)劃蒙上一層陰影；沒有美國公司的參與，卻要在美國取得適航證，可能會(huì)遇到的莫名其妙的困難。

有一段時(shí)間，AW609計(jì)劃曾經(jīng)稱為BA609計(jì)劃，是貝爾公司和意大利阿古斯塔公司的合資項(xiàng)目

傾轉(zhuǎn)旋翼飛機(jī)和“鷂”式垂直起落飛機(jī)的比較

AW609實(shí)際上是V-22的縮小版，傾轉(zhuǎn)旋翼技術(shù)的復(fù)雜程度，以及V-22開始試飛以后一段時(shí)間的表現(xiàn)，都使一般商業(yè)用戶有些望而卻步。在下一節(jié)介紹AW609計(jì)劃的進(jìn)展時(shí)，將較多地涉及研制過程（特別是取證試飛中）技術(shù)上遇到的困難。

AW609的設(shè)計(jì)特點(diǎn)和簡明技術(shù)數(shù)據(jù)

AW609的外形尺寸和AW169直升機(jī)差不多，但裝兩臺(tái)加拿大普惠公司 PT6C-67A渦輪軸發(fā)動(dòng)機(jī)的功率幾乎是AW169的兩倍，每臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)一個(gè)三葉的螺槳旋翼。發(fā)動(dòng)機(jī)和螺槳旋翼都裝在翼尖的一個(gè)承力、可以轉(zhuǎn)動(dòng)的短艙里，使螺槳旋翼能處于不同角度。直升機(jī)飛行模式時(shí)，螺槳旋翼可以從水平方向轉(zhuǎn)到75°～95°之間，垂直懸停一般選擇87°。在飛機(jī)飛行模式時(shí)，螺槳旋翼向前處于0°位置，轉(zhuǎn)速（RPM）84%。直升機(jī)和飛機(jī)兩種飛行模式之間轉(zhuǎn)換的大部分復(fù)雜問題由飛行控制軟件處理；自動(dòng)化系統(tǒng)還能幫助飛行員選取正確的傾轉(zhuǎn)角度和速度。

當(dāng)采用飛機(jī)模式飛行時(shí)，大部分升力由AW609略微前掠的機(jī)翼產(chǎn)生，10米長的機(jī)翼有襟副翼控制面，通常是自動(dòng)控制的；垂直飛行時(shí)，襟副翼向下偏轉(zhuǎn)66°，以減小可能遇到來自螺槳旋翼的下降氣流的翼面積。高位安裝的無舵面垂直穩(wěn)定器與機(jī)身后部連接，在以飛機(jī)飛行模式時(shí)，起穩(wěn)定飛行的作用。如果有一臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)生故障，任何一臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)都可以通過傳動(dòng)軸向兩個(gè)螺槳旋翼提供動(dòng)力；AW609也可以自動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)。AW609將安裝下沉率警告系統(tǒng)。

PT6C-67A渦輪軸發(fā)動(dòng)機(jī)單臺(tái)功率為1447千瓦，裝有發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù)指示與機(jī)組告警系統(tǒng)。雙泵燃油系統(tǒng)，當(dāng)旋翼機(jī)在垂直狀態(tài)飛行時(shí)能產(chǎn)生足夠的油壓。通過幾個(gè)行星齒輪，輸出轉(zhuǎn)速可達(dá)30000轉(zhuǎn)/分。所有燃油都在機(jī)翼整體油箱中，有用容量為1427升。

傾轉(zhuǎn)旋翼飛機(jī)

旋翼系統(tǒng)與V-22“魚鷹”類似，采用兩副逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)的3片槳葉螺槳旋翼系統(tǒng)。機(jī)身系鋁機(jī)身結(jié)構(gòu)外加復(fù)合材料蒙皮，復(fù)合材料機(jī)翼。機(jī)身由機(jī)頭、中機(jī)身和尾部三部分組成。尾部裝置為T形尾翼，取代了V-22上的端板式尾翼。T形尾翼使水平安定面位于旋翼尾流之上，從而能減小在傾轉(zhuǎn)旋翼飛機(jī)進(jìn)行飛行轉(zhuǎn)換時(shí)產(chǎn)生的俯仰力矩。著陸裝置為可收放前三點(diǎn)輪式起落架，前起落架為雙輪，后起落架為單輪。著陸系統(tǒng)包括：支柱、輪、輪胎、剎車、剎車控制和著陸系統(tǒng)控制系統(tǒng)等。

AW609的座艙為兩名機(jī)組人員并排坐在駕駛艙內(nèi)，駕駛艙中裝兩套操縱系統(tǒng)。座艙標(biāo)準(zhǔn)座位是9個(gè)。機(jī)組人員和旅客門位于右側(cè)，機(jī)翼前面。座艙有增壓和空調(diào)系統(tǒng)。

AW609的航空電子設(shè)備包括：三裕度數(shù)字式電傳飛行控制系統(tǒng)、平視顯示系統(tǒng)、發(fā)動(dòng)機(jī)全權(quán)數(shù)字控制系統(tǒng)（FADEC）。駕駛艙設(shè)計(jì)得能由一名飛行員按儀表飛行規(guī)則飛行。某些控制系統(tǒng)，如葉片間距控制器，設(shè)計(jì)得和傳統(tǒng)的旋翼機(jī)上的差不多，以便讓一般直升機(jī)飛行員改飛傾轉(zhuǎn)旋翼飛機(jī)時(shí)比較容易。在AW公司全權(quán)接管計(jì)劃之后，2012年對(duì)AW609的設(shè)計(jì)進(jìn)行過一次重要調(diào)整，改動(dòng)包括選用新的發(fā)動(dòng)機(jī)和重新設(shè)計(jì)駕駛艙。作為設(shè)計(jì)更新的一部分，采用了新的飛行管理系統(tǒng)、諾斯羅普·格魯門公司慣性和GPS導(dǎo)航系統(tǒng)、以及羅克韋爾-柯林斯公司的其他一些電子設(shè)備。其他機(jī)載設(shè)備包括雙套甚高頻電臺(tái)、應(yīng)答機(jī)，雙套伏爾/儀表著陸系統(tǒng)、測(cè)距設(shè)備及無線電羅盤、帶有綜合控制的傳感器，三臺(tái)250毫米×200毫米的彩色液晶顯示器，其中包括兩臺(tái)初級(jí)飛行顯示器和一臺(tái)多功能顯示器。可選裝柯林斯公司的WXR-800氣象雷達(dá)及ALT-400雷達(dá)高度表。

簡明性能數(shù)據(jù)

取證試飛將成為新的挑戰(zhàn)

2002年12月6日，BA609原型機(jī)開始第一次地面試驗(yàn)，2003年3月6日在美國德克薩斯州阿靈頓完成首次試飛，試飛員是羅伊·霍普金斯（Roy Hopkins）和德維恩·威廉姆斯（Dwayne Williams）。在完成14小時(shí)的直升機(jī)模式試飛之后，原型機(jī)被運(yùn)到地面試驗(yàn)臺(tái)上研究轉(zhuǎn)換模式的操作效果。完成地面試驗(yàn)之后，2005年3月原型機(jī)恢復(fù)飛行試驗(yàn)，集中于擴(kuò)展飛行包線。2005 年7月22日，在空中飛行中第一次完成從直升機(jī)模式向飛機(jī)模式的轉(zhuǎn)換。

到2008年10月，在兩架原型機(jī)上總共累計(jì)試飛365小時(shí)。2009年5月15日。AW609驗(yàn)證了在正常巡航飛行中兩臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)失效時(shí)仍能保持安全飛行。2012年2月，試飛時(shí)間達(dá)到650小時(shí)，覆蓋了AW609飛行包線的85%。

2011年，AW公司開始制造第三架原型機(jī)，到2015年2月還未完成總裝。公司準(zhǔn)備2015年夏天開始試飛，然后將它拆卸后運(yùn)往美國賓夕法尼亞州費(fèi)城，準(zhǔn)備在明尼蘇達(dá)進(jìn)行防冰系統(tǒng)的試驗(yàn)。第四架用于開發(fā)和試驗(yàn)新型航空電子設(shè)備和控制系統(tǒng)的原型機(jī)也在制造中。

試飛中的 AW609

到2015年3月，兩架原型機(jī)已經(jīng)累計(jì)試飛1200小時(shí)，到完成取證約需要飛2000小時(shí)。試飛中最大重量達(dá)到18000磅（8165千克），速度達(dá)到543千米/時(shí)，飛行高度達(dá)9100米。

2002年，當(dāng)時(shí)為飛機(jī)確定的取證時(shí)間是2007年。到2007年，取證時(shí)間推遲為2011年。2012年8月，預(yù)計(jì)2016年初獲得美國聯(lián)邦航空局（FAA）和歐洲航空安全局（EASA）頒發(fā)的適航證。現(xiàn)在，公司又預(yù)計(jì)2017年獲得FAA的適航證。據(jù)透露，多次推遲取證時(shí)間（長達(dá)10年）的原因是給美國聯(lián)邦航空局（FAA）的錢不夠，也由于V-22使用初期的困擾，而AW公司則想花些時(shí)間進(jìn)一步提高性能和降低成本。

2012年，F(xiàn)AA表示，AW609的取證要滿足直升機(jī)和固定翼飛機(jī)兩套標(biāo)準(zhǔn)，此外還要開發(fā)一套涵蓋兩種模式之間轉(zhuǎn)換階段的新規(guī)范。在217項(xiàng)飛行員培訓(xùn)任務(wù)中，有10項(xiàng)是專門針對(duì)傾轉(zhuǎn)旋翼飛機(jī)的。FAA根據(jù)為“特別類飛機(jī)”準(zhǔn)備的21.17（b）部條款以及適用于固定翼飛機(jī)的FAR 25部、適用于直升機(jī)和新的傾轉(zhuǎn)旋翼飛機(jī)特殊部件的FAR 29部條款制定出AW609《取證基礎(chǔ)》，成為一個(gè)稱之為“動(dòng)力-升力”的新類別。2013年1月，F(xiàn)AA明確美國傾轉(zhuǎn)旋翼飛機(jī)的噪聲必須符合國際民航組織（ICAO）的規(guī)定，預(yù)計(jì)AW609在10年之內(nèi)可以適用。噪聲取證的費(fèi)用為58.8萬美元，和大型直升機(jī)一樣。

2014年2月，AW609進(jìn)行第一次為客戶完成表演飛行，飛機(jī)和直升機(jī)兩種模式都飛了，開始進(jìn)入取證飛行階段。

2014年初夏，AW609完成了由FAA監(jiān)控的自動(dòng)轉(zhuǎn)換測(cè)試，在10多個(gè)小時(shí)里完成了79次從飛機(jī)模式向直升機(jī)模式的關(guān)閉電源的轉(zhuǎn)換（power-off conversions）。測(cè)試中，最低自動(dòng)轉(zhuǎn)換高度為910米，系統(tǒng)能保持旋翼轉(zhuǎn)速在穩(wěn)定恢復(fù)所需的最低70%以上。執(zhí)行這次測(cè)試任務(wù)的試飛員獲得了為杰出試飛員設(shè)立的“埃文·C·金奇洛獎(jiǎng)”（Iven C. Kincheloe Award）。

據(jù)稱，AW609給FAR 25部取證帶來了很大的挑戰(zhàn)，如其單發(fā)停車（OEI）和所有發(fā)動(dòng)機(jī)停車（AEI）性能表就無法適用于AW609，如何判斷在這些情況下是否能夠進(jìn)行自轉(zhuǎn)下滑也是一個(gè)問題。此外，試飛員還需要檢查其渦環(huán)狀態(tài)（VRS）改出操作是否可靠。

VRS是V-22項(xiàng)目中的一個(gè)影響很大的問題，因此所有人都擔(dān)心它也會(huì)在AW609上發(fā)生。AW公司的工程師們?cè)贏W609上安裝了一個(gè)激光/光線大氣數(shù)據(jù)系統(tǒng)用于測(cè)量空氣中微粒的移動(dòng)速度，并使用多普勒頻移在高空測(cè)量空速。試驗(yàn)結(jié)果表明，對(duì)于AW609來說，VRS不是一個(gè)嚴(yán)重的威脅，因?yàn)樵谠囼?yàn)中兩邊旋翼不會(huì)同時(shí)進(jìn)入VRS，而一旦一邊旋翼進(jìn)入，飛機(jī)將因?yàn)樯Σ黄胶獍l(fā)生滾轉(zhuǎn)，自動(dòng)地使其改出渦環(huán)狀態(tài)。并且，試飛員還發(fā)現(xiàn)只要將短艙傾轉(zhuǎn)到75°就能夠使飛機(jī)改出渦環(huán)狀態(tài)。

運(yùn)輸類試驗(yàn)對(duì)于AW609來說也是一個(gè)問題，這是由于其需要證明AW609能夠在雙發(fā)同時(shí)停轉(zhuǎn)狀態(tài)下滑翔并安全著陸。盡管自轉(zhuǎn)下滑著陸測(cè)試尚未進(jìn)行，但AW公司的試飛員已經(jīng)證明了自轉(zhuǎn)下滑是能夠安全進(jìn)行的。

計(jì)劃進(jìn)行過程中，為應(yīng)對(duì)市場(chǎng)需求，常常提出一些新的要求，也是導(dǎo)致取證時(shí)間推遲的原因。例如，2012年7月在英國范堡羅航展上，AW公司宣布將推出一款重量達(dá)7900千克的AW609的增重型，它將以犧牲一部分垂直起飛能力換取提高載荷能力。AW官員認(rèn)為，這種短距起飛和垂直著陸（STOVL）型號(hào)對(duì)搜索救援和海上客戶更有吸引力。據(jù)公司負(fù)責(zé)市場(chǎng)的高級(jí)副總裁羅伯特·嘎拉瓦李阿說，意大利政府有意購買一批AW609用于海岸巡邏，但是由于與貝爾公司有協(xié)議在先，這些飛機(jī)不能有武器裝備。

又如，2013年6月，AW公司宣布，作為重大現(xiàn)代化計(jì)劃的一部分的設(shè)計(jì)修改將使AW609取證推遲一年。設(shè)計(jì)修改主要涉及氣動(dòng)力改進(jìn)，以便把阻力減小10%、大大減輕總重，從而提高AW609的性能和能力；此外，在飛機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)和航空電子設(shè)備方面也有一些改動(dòng)。2015年，AW公司宣布，將開發(fā)一種外部油箱，將能帶6名乘客飛行超過3小時(shí)，航程超過1500千米。

2015年，布里斯托直升機(jī)公司和AW公司達(dá)成協(xié)議，為AW-609開發(fā)一種專用的“近海石油和天然氣運(yùn)輸及搜索救援型”。布里斯托集團(tuán)和AW公司直升機(jī)展會(huì)上簽署合作發(fā)展協(xié)議，布里斯托集團(tuán)可以獨(dú)家對(duì)用于近海油氣開發(fā)等任務(wù)的傾轉(zhuǎn)旋翼飛機(jī)直接提出要求。這些要求的潛在影響可能超出AW609，甚至是AW公司正在考慮的本世紀(jì)20年代初會(huì)服役的新一代傾轉(zhuǎn)旋翼。采用傾轉(zhuǎn)旋翼飛機(jī)可以實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的作業(yè)，把石油公司的人員從較大的居民區(qū)更加安全地空運(yùn)到采油平臺(tái)上。業(yè)界媒體把兩家的協(xié)議看作是“使得傾轉(zhuǎn)旋翼技術(shù)從過去只被軍方看好到進(jìn)入民用領(lǐng)域的一個(gè)機(jī)會(huì)”。

AW609計(jì)劃目前的進(jìn)展

AW609民用傾轉(zhuǎn)旋翼機(jī)計(jì)劃目前正在按部就班推進(jìn)中：全部4架原型機(jī)中，1號(hào)和2號(hào)機(jī)已經(jīng)累計(jì)試飛1200小時(shí)、地面試驗(yàn)300小時(shí)；3號(hào)機(jī)目前正在意大利裝配，預(yù)計(jì)9月試飛，10月運(yùn)到美國去參加在那里的進(jìn)行的試飛計(jì)劃；4號(hào)機(jī)的機(jī)翼和機(jī)身今年夏天正式進(jìn)入AW公司設(shè)在美國賓夕法尼亞州費(fèi)城的裝配工廠。預(yù)計(jì)100人的新辦公室工作人員也已準(zhǔn)備就緒。公司預(yù)計(jì)2017年取得認(rèn)證，2018年開始向用戶交付。AW公司將于今年晚些時(shí)候公布AW609的售價(jià)。據(jù)稱，AW609為6～9座、速度達(dá)508千米/時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)航程1390千米（750海里），帶副油箱能達(dá)到2037千米（1100海里），短距滑跑起飛時(shí)最大起飛總重超過7910千克（17500磅）。

傾轉(zhuǎn)旋翼飛機(jī)道路漫長

民用傾轉(zhuǎn)旋翼飛機(jī) AW609

試飛中的AW609

從前面看V-280樣機(jī)

目前，公司正在全力加強(qiáng)各個(gè)職能部門的工作。7月底，從AW公司設(shè)在得克薩斯州阿靈頓的AW609研發(fā)中心抽調(diào)了一批人，從意大利和英國也抽調(diào)了人員，各個(gè)崗位都在招募新人，包括采購、制造工程質(zhì)量管理、用戶支援和培訓(xùn)部門。

1號(hào)機(jī)從2003年開始試飛以來，目前已經(jīng)進(jìn)入取證試飛階段，包括氣動(dòng)彈性穩(wěn)定性評(píng)價(jià)和為美國聯(lián)邦航空局（FAA）收集取證資料。參與AW 609計(jì)劃的FAA團(tuán)隊(duì)也在加緊處理數(shù)據(jù)。

2號(hào)機(jī)將留在意大利，繼續(xù)用于新安裝設(shè)備的發(fā)展工作，如驗(yàn)證一種新的靜壓系統(tǒng)、進(jìn)行營銷飛行（包括7月份在英國約維爾開展的AW公司百周年慶典活動(dòng)和英國皇家海軍飛行表演）。該機(jī)目前用作AW公司與采油服務(wù)商布里斯托集團(tuán)共同為能源市場(chǎng)開發(fā)一種AW609專用型號(hào)的合作平臺(tái)，該機(jī)可能改裝更大的35英寸(約0.89米)寬的雙扇弧形門。AW公司降低了座艙地板，把頭頂高度增加到60英寸（約合1.52米）。

AW和布里斯托集團(tuán)在2015年直升機(jī)展會(huì)（Heli-Expo）上就AW609簽署了一份廣泛的諒解備忘錄，涉及一項(xiàng)多年、價(jià)值數(shù)百萬美元的生意。布里斯托集團(tuán)CEO喬納森·巴立夫承諾將訂購數(shù)量可觀的AW609，數(shù)量將達(dá)“兩位數(shù)”，機(jī)隊(duì)規(guī)模將和公司的西科斯基公司S-76一樣大。AW609目前的訂單數(shù)為70架。

3號(hào)機(jī)裝有全套載荷測(cè)試設(shè)備，在螺槳-旋翼、機(jī)翼、進(jìn)氣道和風(fēng)擋上都有新的結(jié)冰系統(tǒng)。該系統(tǒng)是由不同供應(yīng)商提供的多種技術(shù)的綜合體，包括Zodiac公司提供的在機(jī)翼和發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣道上裝有新型調(diào)節(jié)閥門的氣動(dòng)除冰靴；由Selex公司提供的裝在貝爾公司螺槳-旋翼上的用于電除冰的結(jié)冰控制器和配電器；聯(lián)合技術(shù)航空航天系統(tǒng)公司提供的結(jié)冰傳感器。旋翼葉片上的電氣系統(tǒng)包括為葉片的不同部分工作的多個(gè)系統(tǒng)，有實(shí)施破損安全操作的一級(jí)和二級(jí)電力分配器。整個(gè)除冰系統(tǒng)由飛機(jī)管理計(jì)算機(jī)控制。

3號(hào)機(jī)將裝加拿大普惠公司（P&WC）被譽(yù)為“典型產(chǎn)品”的PT6-67A發(fā)動(dòng)機(jī)，能使運(yùn)作速度提高2%。AW公司將在11月得到P&WC公司提供的生產(chǎn)型發(fā)動(dòng)機(jī)。3號(hào)機(jī)將裝新的功率和起動(dòng)發(fā)電機(jī)和新的電氣硬件和組件。

4號(hào)機(jī)預(yù)計(jì)2016年年中試飛，屆時(shí)將采用生產(chǎn)型的內(nèi)部裝飾，它將用于驗(yàn)證為AW609開發(fā)的各種設(shè)備，包括前視紅外(Flir)和卷揚(yáng)機(jī)，它們都需要與電氣系統(tǒng)相匹配，還要安裝各種生產(chǎn)型飛機(jī)上采用的系統(tǒng)，如Pro Line Fusion航空電子設(shè)備。

AW609的大部分供應(yīng)商都已經(jīng)選定了，包括很早以前選定的發(fā)動(dòng)機(jī)供應(yīng)商P&WC 和Pro Line Fusion 航空電子系統(tǒng)的供應(yīng)商羅克韋爾-柯林斯公司，以及最近新選定的環(huán)境控制系統(tǒng)和起落架供應(yīng)商，但還有一些部件供應(yīng)商（如機(jī)艙座椅）尚未最后選定。據(jù)計(jì)劃主任斯科特說，座椅必須滿足為直升機(jī)座椅規(guī)定的較高的載荷，還要考慮價(jià)格因素。目前正在與布里斯托集團(tuán)合作，首先開發(fā)適合近海能源產(chǎn)業(yè)用的座艙，同時(shí)兼顧公務(wù)型和私人型的座艙的開發(fā)，內(nèi)部團(tuán)隊(duì)正在評(píng)估機(jī)上 Wi-Fi等設(shè)施的必要性。斯科特說，在公司內(nèi)部已經(jīng)與市場(chǎng)和銷售部門進(jìn)行過很多討論。

AW公司與意大利米蘭的一家室內(nèi)設(shè)計(jì)雜志還在組織AW609商務(wù)座艙設(shè)計(jì)競(jìng)賽，參與競(jìng)標(biāo)的來自很多國家，包括美國的Jozeph Forakis、日本的Setsu和Shinobu Ito、巴西的Ricardo Bello Dias、意大利的Delineo-Giampaolo Allocco和Matteo De Pretis以及法國的Marc Poulain 等公司，它們有些原來不是從事航空航天業(yè)的。AW公司認(rèn)為，競(jìng)爭將有助于創(chuàng)造出“超越通常的室內(nèi)設(shè)計(jì)工作者和時(shí)裝設(shè)計(jì)室”的新理念，競(jìng)爭獲勝者將在9月份公布。

至于對(duì)AW609最終生產(chǎn)地點(diǎn)的安排，也多次變動(dòng)。2013年，AW公司考慮把AW609總裝線放在美國，因?yàn)閮A轉(zhuǎn)旋翼飛機(jī)的客戶35%來自美國市場(chǎng)。后來有消息說，主要生產(chǎn)點(diǎn)在意大利，在美國建設(shè)第二條生產(chǎn)線的想法仍在考慮之中。2015年，AW公司才明確宣布，AW609將在美國費(fèi)城工廠生產(chǎn)，那里也生產(chǎn)AW139、AW119KXe和AW169。2017年在費(fèi)城開始組裝AW609，每年2～3架，待生產(chǎn)成熟了，可以考慮在意大利建設(shè)第二條生產(chǎn)線。

貝爾直升機(jī)公司的三項(xiàng)新計(jì)劃

當(dāng)2011年貝爾直升機(jī)公司把它在BA609計(jì)劃中的股份一股腦賣給合作伙伴AW公司時(shí)，業(yè)界分析人士曾經(jīng)認(rèn)為，它已經(jīng)退出這個(gè)有利可圖的市場(chǎng)。但情況似乎并非如此，2013年4月貝爾公司在美國陸軍航空協(xié)會(huì)在德州沃爾斯堡舉行的年會(huì)上披露，將利用在開發(fā)V-22“魚鷹”中獲取的經(jīng)驗(yàn)為美國陸軍開發(fā)第三代傾轉(zhuǎn)旋翼直升機(jī) ——貝爾280“勇氣”。

“零點(diǎn)計(jì)劃”的飛行效果圖

“零點(diǎn)計(jì)劃”的兩個(gè)旋翼最大能轉(zhuǎn)動(dòng)90度

隨著V-280計(jì)劃的披露，貝爾直升機(jī)公司重新進(jìn)入民用傾轉(zhuǎn)旋翼飛機(jī)領(lǐng)域。V-280是參與競(jìng)爭美國陸軍的“聯(lián)合多功能技術(shù)驗(yàn)證機(jī)”（JMR-TD）的飛機(jī)，將用于取代UH-60“黑鷹”以及AH-64“阿帕奇”，新型飛機(jī)的速度將達(dá)到傳統(tǒng)設(shè)計(jì)直升機(jī)的兩倍。V-280原型機(jī)預(yù)計(jì)2017年首次試飛。

貝爾直升機(jī)公司明確表示，它將打算開發(fā)一種V-280的民用型號(hào)。公司負(fù)責(zé)未來垂直升力計(jì)劃的業(yè)務(wù)發(fā)展主任克里斯·蓋勒表示，“我們也在考慮商業(yè)方面的事。所有人都能從V-280傾轉(zhuǎn)旋翼飛機(jī)的速度和航程中受益，V-280這樣的飛行器尤其適用于遠(yuǎn)程海上開采和搜索-救援等任務(wù)”。

V-280是為載11人設(shè)計(jì)的，能以最大速度518千米/時(shí)飛行1480千米。飛機(jī)采用全復(fù)合材料制造，與正在研制中的貝爾525超中級(jí)雙發(fā)直升機(jī)分享許多系統(tǒng)架構(gòu)，如電傳操縱系統(tǒng)和某些設(shè)計(jì)式樣。

作為新的、第三代傾轉(zhuǎn)旋翼飛機(jī)（第一代系指具有技術(shù)驗(yàn)證性質(zhì)的XV-3和XV-15，V-22被視為第二代），V-280最明顯的改變是發(fā)動(dòng)機(jī)配置，發(fā)動(dòng)機(jī)艙將由傾轉(zhuǎn)變?yōu)樗焦潭ǎ簿褪钦fV-280的發(fā)動(dòng)機(jī)是不傾轉(zhuǎn)的，而是齒輪箱可以讓螺槳-旋翼轉(zhuǎn)動(dòng)。蓋勒說，“我們開發(fā)出一個(gè)新的傳動(dòng)塊和一個(gè)90°的齒輪箱，能使發(fā)動(dòng)機(jī)保持在固定位置”。根據(jù)貝爾公司的說法，這種設(shè)計(jì)可以改善直升機(jī)在戰(zhàn)區(qū)著陸時(shí)炮手的火力可射擊范圍，還可以幫助降低開發(fā)風(fēng)險(xiǎn)，減少發(fā)動(dòng)機(jī)在不同角度工作的認(rèn)證需求。

V-280上的許多技術(shù)盡管都是基于V-22傾轉(zhuǎn)旋翼機(jī)，但都進(jìn)行了大幅的升級(jí)和改進(jìn)。V-280在低速靈活性、高速大過載機(jī)動(dòng)性能、燃油效率等各方面都大大優(yōu)于V-22，并且能飛更遠(yuǎn)的航程。當(dāng)然，這些都需要經(jīng)過實(shí)際驗(yàn)證。此外，貝爾直升機(jī)公司希望通過為V-280研制一套全新的三余度電傳飛控系統(tǒng)，以保證其擁有出色的操縱性能。

貝爾直升機(jī)公司不愧是研究傾轉(zhuǎn)旋翼飛機(jī)的老手，積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)，擁有深厚的技術(shù)積淀。除了參與軍方計(jì)劃的競(jìng)標(biāo)，還推出兩項(xiàng)創(chuàng)新的計(jì)劃。

2011年6月，AW公司在意大利試飛過用半年時(shí)間設(shè)計(jì)和制造出來的一種電動(dòng)傾轉(zhuǎn)旋翼飛機(jī)——“零點(diǎn)計(jì)劃”的無人駕駛技術(shù)驗(yàn)證機(jī)。和其他傾轉(zhuǎn)旋翼飛機(jī)一樣，該機(jī)的兩個(gè)旋翼可以傾轉(zhuǎn)90°，使其能像直升機(jī)一樣垂直起飛、著陸或懸停，同時(shí)也能以固定翼飛機(jī)一樣的速度和效率向前飛行。每個(gè)旋翼由自己的、靠充電電池提供動(dòng)力的電機(jī)驅(qū)動(dòng)。當(dāng)停在地面上時(shí)，旋翼對(duì)著迎面吹來的風(fēng)可以傾轉(zhuǎn)一個(gè)角度，為電池充電。

該機(jī)的控制系統(tǒng)、飛行控制裝置和起落架著動(dòng)器也都是全電動(dòng)的，因此不需要液壓系統(tǒng)，也不需要傳動(dòng)裝置。

飛機(jī)整個(gè)外表面都采用碳石墨材料，以最大限度提高強(qiáng)度和減輕重量。巡航飛行時(shí)，機(jī)翼提供大部分升力，而升降副翼（組合的升降舵和副翼）控制俯仰和滾轉(zhuǎn)，V形尾翼增加縱向安定性。

2014年，AW公司還推出一項(xiàng)較大的“下一代民用傾轉(zhuǎn)旋翼飛機(jī)”（nextgeneration civil tiltrotor，簡稱NGCTR），預(yù)計(jì)2020年試飛。

這項(xiàng)計(jì)劃的目標(biāo)明確指向?yàn)樯钏Ｉ夏茉词袌?chǎng)服務(wù)的飛機(jī)。盡管目前還處于設(shè)計(jì)階段，初步計(jì)劃要求是一種座艙增壓的飛機(jī)，最大起飛總重11噸、能帶19～22名乘客、升限7600米、航程925千米、最大速度610千米/時(shí)。作為納入歐盟“清潔天空-2”計(jì)劃的項(xiàng)目，該機(jī)還需要達(dá)到減少污染排放17%、降低噪聲20%的目標(biāo)。

展出的V-280模型

阿古斯塔·韋斯特蘭公司準(zhǔn)備在2020年試飛其下一代民用傾轉(zhuǎn)旋翼飛機(jī)（NGCTR）

V-22“魚鷹”飛機(jī)是由美國貝爾直升機(jī)公司和波音直升機(jī)公司共同研制的，其是按照美國空、海、陸軍及海軍陸戰(zhàn)隊(duì)4個(gè)軍種的作戰(zhàn)使用要求而設(shè)計(jì)的

在美軍服役的V-22

V-22的用途廣泛，據(jù)稱可滿足32種任務(wù)的需求，并能賦予戰(zhàn)場(chǎng)指揮官更多的選擇和更大的靈活性。V-22出動(dòng)時(shí)所需的支援較少，且不需要機(jī)場(chǎng)和跑道，加之維修簡單，生存力強(qiáng)，因而特別適于進(jìn)行特種作戰(zhàn)和緝毒行動(dòng)

公司發(fā)布的效果圖顯示，飛機(jī)的機(jī)身與噴氣式公務(wù)機(jī)機(jī)身相似，加上機(jī)翼和帶機(jī)動(dòng)小翼的水平安定面。設(shè)計(jì)與計(jì)劃于2017年取證的較小的AW609、已經(jīng)在美軍服役的V-22和新近推出的參與美國陸軍“聯(lián)合多功能技術(shù)驗(yàn)證機(jī)（JMR-TD）”競(jìng)爭的V-280“勇氣”都不一樣。

“魚鷹”自從投入作戰(zhàn)行動(dòng)以來，執(zhí)行了一系列充分展示其多用途能力的任務(wù)