60年前的费尔雷直升机憧憬

王柏林   2018-07-10 23:09:39

60年前的1957年11月6日,一架外形古怪的旋翼飞行器在英国完成了首次飞行。这架旋翼机拥有一副巨大的旋翼,但同时机身两侧还装有一副机翼,每侧机翼上各装有一台螺旋桨发动机。这架旋翼机身上,寄托着英国航空工业对未来高速直升机的曼妙期望。

20世纪50年代,英国就开始考虑如何让直升机飞得更快。费尔雷公司提出了一种比较新颖的方案,那就是复合式旋翼机。英国政府为项目提供了资金,准备把它用于军事和商业用途。这种直升机采用了大胆的新概念,4叶主旋翼直径达27.43米,但是桨毂部分却没有发动机驱动——每个旋翼桨叶尖端安装了一台小型喷气发动机,每台可以产生1 000磅(4.4千牛)推力。机身两侧的短翼上安装两台2 800马力(2 100千瓦)纳皮尔公司“埃兰”涡轮螺旋桨发动机,分别驱动一副4叶拉进式螺旋桨。在垂直起飞时,主旋翼内部特殊的燃料管道和空气管道会分别将燃料和压缩空气(来自两侧的涡轮螺旋桨发动机)提供给尖端的喷气发动机,供其启动。启动后的喷气发动机推动主旋翼高速旋转(旋翼尖端速度可达219米/秒),产生强大的升力,让罗特迪恩拔地而起。这种方式也同样可以用于垂直降落和悬停状态。

一旦完成起飞,罗特迪恩就可以转入巡航状态。此时拉进式螺旋桨会驱动飞机平飞加速。在一定速度下,主旋翼尖端的喷气发动机停止工作,主旋翼改为利用迎面气流吹动自转提供升力,转换到自转旋翼机模式,前行动力完全由拉进式螺旋桨提供。由于主旋翼在动力模式下是由桨尖喷气发动机驱动,在非动力模式下是吹动自转,所以也就不存在控制反扭矩的问题,也就不需要安装尾桨。

罗特迪恩仅建造了一架原型机,该机机组两人,可以载客40名,空重9 979千克,起飞重量14 969千克。试飞中发现该机最大飞行速度可达307千米/小时,巡航速度298千米/小时,超过了当时许多直升机。罗特迪恩最大航程为724千米,升限4 000米。

虽然这种设计有不少优点,测试中表现不俗,但该项目最终还是在1962年被取消。取消的主要原因是没能吸引到商用订单,有记录显示该机飞行中旋翼尖端喷气发动机会产生很大的噪音,让不少商业企业望而却步。一台直升机拥有6台发动机,且旋翼系统中要安装桨距调整机构以及燃油和空气管路,变得异常复杂,对当时的制造工艺和可靠性要求提出了严峻挑战。另外政治原因也是个要素,该项目是政府出资,这在某种程度上阻碍了商业订单的获得。看来,新概念技术走向实用,要做好持续投资持续改进的充分准备,此外,商业化问题也得深谋远虑且大胆实施创新举措。

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