高速直升機的發展趨勢分析

程廣新，鄒勇

（華南師范大學，廣東 廣州 510000）

直升機屬于一種仿生機械，其因自身優良的懸停和機動性能，能夠實現低空中的低速飛行，在世界各國的很多領域中都發揮了不可替代的作用，是一個國家經濟實力和軍事實力的重要衡量指標。但是傳統直升機因自身結構和技術等問題的影響，無法實現高速飛行，飛行效率受到了嚴重的限制。在科技迅猛發展的背景下，高速直升機的研發是各國相關部門的重點關注對象。經過多年發展，高速直升機的研發在技術層面上已經取得了較為顯著的進展。高速直升機技術必然是新一代直升機的技術制高點，是直升機下個發展階段的重要代表。

1 高速直升機的發展現狀

現階段，我國的民用高速直升機正不斷擴大其應用領域的范圍，改善了人們的生活質量，促進了我國經濟發展。目前民用高速直升機不但能夠實現空中的高速飛行，更具備一定的網絡化服務。同時，在不斷的發展進程中，還研發出一系列的高速無人直升機，在裝備方面和技術方面都得到了很好的水平提升。

針對現代軍用高速直升機而言，其主要應用范圍涉及有軍事通信聯絡、軍事物資運輸配送、現代作戰指揮以及戰斗損傷評估等多個戰術任務方面，同時在不同軍事應用的管理方面也有著十分重要的作用，其自身戰斗力和應用作用在多次現代戰爭中都得到了實際體現。

2 高速直升機的分類

高速直升機根據結構特點、技術特征、飛行操作原理等因素可以分成復合式、傾轉式、停轉式這三個類型。

復合式高速直升機是在傳統旋翼直升機的基礎上，通過優化輔助推進裝置和升力裝置配置的方式，實現高速飛行。其具有的主要特點為：旋翼在飛行包線內具有較小的功能變化，能夠保證其近地面機動性以及低空低速飛行的能力不低于傳統的常規構型直升機，并且其平飛速度得到了顯著的提高。復合式高速直升機具有以下缺點：其并沒有對高速飛行時前后行槳葉氣流出現的不對稱問題進行根本改變，具有較為突出的振動問題。現今我國的高速直升機中，此類型的高速直升機占比最高，超過50%。

傾轉式高速直升機是通過轉換旋翼功能的方式實現高速飛行，也就是利用傾轉機構對氣動部件進行在旋翼和螺旋槳間的自由轉換，進而實現懸停、低速飛行以及高速飛行的直升機飛行模式。傾轉式高速直升機同時具有直升機和螺旋槳定翼飛機的特點，有著明顯的跨界特征。噪音小、經濟性高、振動小是其具備的主要優勢，其缺點在于近地機動能力較差，控制系統和傳動系統較為復雜。

停轉式高速直升機是通過控制氣動部件的方式，實現高速飛行和低速飛行兼具飛行模式，是一種較為新穎的高速直升機，不但具有直升機的特點，更能通過噴氣發動機實現更加高速的飛行。具有以下缺點：氣動效率較低、飛行控制系統過于復雜、旋翼系統要同時具有旋轉和固定、收縮的狀態。

3 高速直升機的研發進程

（1）復合式高速直升機的研發進程。復合式高速直升機的研發是為了解決傳統直升機升力不足和飛行速度受限等問題。研發初期復合式高速直升機是通過在傳統直升機機頭安裝螺旋槳的方式，提升直升機的推力，提高飛行速度。現階段的研發中，復合式高速直升機是通過降低旋翼速度來延緩高速飛行時側激波出現的方式，實現高速飛行的目的。但是這種方式仍然存有后行側剖面速度減小、后行側槳葉失速等問題。并且此類型高速直升機因機翼的存在，導致直升機的橫滾機動能力較低，轉動慣量較大，從而無法在軍用高速直升機的制造中應用。

（2）傾轉式高速直升機的研發進程。傾轉式高速直升機主要依靠旋翼技術的研發和應用來實現高速飛行和遠程飛行的目的。此類傾轉式高速直升機的研發在飛行原理上驗證了“傾轉旋翼”概念的可行性和優越性。在其研發進程中，對其技術進行了多次升級，提高了此類直升機低速飛行的機動性，進一步對其運輸效率和航程進行優化，使其成功成為了一個具備運輸能力和作戰能力的傾轉旋翼機平臺。

（3）停轉式高速直升機的研發進程。停轉式高速直升機主要擁有固定翼飛行和有旋翼飛行這兩種飛行模式，主要形式有盤翼式和鎖翼式兩種。其研發進程主要針對的是旋翼的高速旋轉、垂直升降、低速飛行等方面。同時，其還具有固定翼的飛行模式，能夠避免高速直升機的飛行速度不會受到旋翼旋轉引起的氣流不對稱現象的影響。但是在實際的研發進程中，因此類高速直升機的獨特布局結構，其飛行控制方面具有較高的難度。自此類高速直升機研發至今，多次試飛都以墜毀失敗告終。針對現今技術水平來看，停轉式高速直升機要想進一步得到優化，徹底擺脫傳統直升機設計和限制要素的影響，具有極大的難度，并不現實。但是不能否認，此類高速直升機將會是直升機今后發展的主流趨勢之一。

4 高速直升機的發展趨勢

（1）新型號的研制和開發。高速直升機未來的首要發展趨勢就是新型號的研制和開發。現今，世界各地都在對傳統的直升機機型新技術的應用更新和升級，從而盡可能地實現高速直升機技術性能和作戰性能的有效提高。但是，這些新技術的提升并不意味著高速直升機新型號能夠研制成功。針對目前進展來看，新型號高速直升機的成功研制和開發還有很長一段路要走，由此，新型號高速直升機的研發是現今各國在此方面首要關注的重點。

（2）新構型和新概念的旋翼式飛行器的研制。新構型和新概念的旋翼式飛行器的研制將是高速直升機現今和未來的主要發展趨勢之一。傾轉旋翼機、無人直升機和自轉旋翼機的研發成功已經凸顯出高速直升機在新構型和新概念這一方面的技術發展和更新，同樣也是高速直升機跨越性的進步。無人直升機在作戰中能夠實現零傷亡的目的，為作戰人員的生命安全提供了更加有力的保障，同時，也能夠作為構建空中信息網絡的節點，是一種全新的高效軍事裝備。近階段，無人高速直升機的研制和開發得到了多個國家的重點關注，具有廣闊的發展前景，發展趨勢良好。

（3）數字化、信息化、智能化的全方面發展。針對高速直升機在技術方面的發展趨勢來講，應用在高速直升機設計和制造方面的技術均向著數字化、信息化、智能化以及網絡化等方向全面發展，大力推動了高速直升機設計和制造的一體化發展進程。例如新型旋翼系統的研發，能夠有效地提升軍用高速直升機的機動性能和敏捷能力，確保高速直升機在軍事作戰中具有更高的生存能力；在高速直升機的研發中采用光纜材料，不但擴大了信息的容量、提升了信息的傳播速度，還大大減小了高速直升機控制系統的體積，降低了直升機的整體重量，提升了高速直升機的可操作性和穩定性；光傳操縱系統的應用，能夠使高速直升機具備更強的抗電磁干擾能力和抗電磁脈沖輻射能力；而復合材料與智能材料在高速直升機制造中的廣泛使用，有效地提高了直升機部件的壽命，不但降低了使用成本，還減輕了高速直升機的結構重量。由此可見，未來高速直升機技術層面的發展，必然會向著信息化、智能化、網絡化、數字化的方向全面發展。

5 結語

綜上所述，在科技新時代的發展趨勢下，高速直升機順應了經濟發展和軍事發展在直升機技術方面提出的新需求，再加上新材料以及新技術在高速直升機研發中的應用，新構型、新概念的飛行器具有成功研發的可能，是今后高速直升機發展的首要趨勢和方向。相關研發部門和人員結合科技迅猛發展的特點，在常規研究的過程中另辟蹊徑，從而促使我國高速直升機的研發躋身世界前列，讓我國的高速直升機成功地翱翔于世界各地。