采用鴨翼布局的傾轉(zhuǎn)機翼設計、偏轉(zhuǎn)翼和偏轉(zhuǎn)鴨翼的推進方式，美國研發(fā)的新型“垂直起降試驗飛機”能夠完成高效盤旋和高速飛行——

無人旋翼機引發(fā)戰(zhàn)場風暴

3月4日，美國國防預先研究計劃局（DARPA）宣布，極光飛行科學公司的?“雷擊”無人飛行器贏得“垂直起降試驗飛機”（VTOL?X-Plane）的項目競標，授予其價值8940萬美元的第二、三階段研究合同。在第二、三階段啟動后，將繼續(xù)開展原型機的研制和試驗工作，計劃2020年進入現(xiàn)役?？梢灶A測，如果VTOL?X-Plane研發(fā)成功并服役，將大幅度提高美軍戰(zhàn)場快速突擊、運輸和后勤保障能力。

出于DARPA對項目技術指標的“苛刻”要求，“VTOL?X-Plane”具有飛行速度快、載重量高、氣動性能好等優(yōu)勢，該飛行器的飛行速度556-741千米/小時，最大起飛重量4500-5400千克，經(jīng)技術擴展后可適應1800-10800千克的不同級別噸位平臺。相比之下，美軍之前研發(fā)的“聯(lián)合多任務旋翼機”對飛行速度提出的指標僅為315-556?千米/小時，服役多年的V-22“魚鷹”傾轉(zhuǎn)旋翼機的最大前飛速度也只是582千米/小時。另外，“VTOL?X-Plane”要求懸停效率不低于75%，巡航狀態(tài)升阻比不低于10，這些參數(shù)要求意味著該機很難僅靠旋翼系統(tǒng)提供升力，必須通過創(chuàng)新設計，運用氣動性能更好的翼型，同時優(yōu)化槳尖形狀和槳葉設計。

美軍為保持在高速旋翼機領域的技術優(yōu)勢，早在2013年就開展了VTOL?X-Plane項目。該項目總預算達到1.3億美元，計劃分三個階段完成。第一階段的研究合同中，波音公司等另外三家公司相繼設計出無人高速旋翼機。在競標中脫穎而出的“雷擊”飛行器，是在“人馬座”和“獵戶座”無人機項目基礎上研發(fā)而來，結構獨特，氣動性能突出，機身包含24個涵道式風扇，在2個鴨翼上各安裝3個，另外18個風扇則對稱分布在2個主機翼上。由于采用鴨翼布局的傾轉(zhuǎn)機翼設計、偏轉(zhuǎn)翼和偏轉(zhuǎn)鴨翼的推進方式，“雷擊”飛行器性能出眾，達到了DARPA提出的技術指標，可進行高效盤旋和高速飛行。

在美軍裝備體系中，能夠垂直起降的旋翼直升機在軍事行動中發(fā)揮重要作用。目前，美軍現(xiàn)役的垂直起降飛行器因飛行速度等原因，已不能適應信息化條件下的聯(lián)合一體化作戰(zhàn)需求，這致使美軍加速新型垂直起降飛機的研發(fā)步伐。DARPA明確要求，“VTOL?X-Plane”既要具有常規(guī)直升機垂直起降能力和懸停性能，又要達到公務機的有效載重水平和飛行速度。

美軍在武器裝備創(chuàng)新領域一直引領時代潮流，此次由DARPA主導新一代高速旋翼機的預研工作，標志著美軍已經(jīng)將高速旋翼機上升為戰(zhàn)略性武器裝備。在項目第一階段同時開展多種技術方案驗證，更為下一代高速旋翼飛行器的研發(fā)進行了概念探索和技術儲備。?

（作者單位：國防科技大學）