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[信息] 美军JMR-FVL计划

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发表于 2013-10-1 11:54:45 | 显示全部楼层 |阅读模式
美军准备实施JMR-FVL计划,贝尔公司推出V-280方案,AVX公司推出JMR-AT方案,西科斯基和波音公司推出UTX-BA方案,参与竟争。
      我个人认为,UTX-BA方案最好,JMR-AT次之,而V-280最不好,原因如下:
      UTX-BA源于西科斯基的X2,虽然只是验证机,但由于采用相对成熟的技术,难度低,很短时间内就达到试飞阶段,并飞出了260节的速度。它的优点主要有:
①、    采用刚性共轴反转双旋翼和推进螺旋桨,共轴反转双旋翼的升力巨大,效率高;螺旋桨的推进效率高,节省燃油。
②、    旋翼刚度高,高速平飞时阻力小。
③、    旋翼的升力和螺旋桨的推力均作用在机体的中轴线上,控制简单,力矩载荷小。动态稳定性强。
④、    旋翼和推进螺旋桨的源动力统一,结构重量轻,相互切换方便。
⑤、    垂直起降状态与高速平飞相互过渡的飞行控制很简单,操纵容易,安全可靠,这也是这个方案最大的优势所在!
西科斯基的方案还应该在机身两侧加上不是很大的主机翼,籍以此在高速平飞时获得非常大的升力,一则可以为旋翼卸载,二则提高整体的升力效率,节省燃油消耗。尤其对于运输型的UTX-BA,意义会更大。
AVX公司的JMR-AT方案与UTX-BA类似,不知是否采用了刚性旋翼,但我认为刚性旋翼是必须的,它会极大地降低高速平飞时的阻力,使旋翼也成为平飞进程中重要的一分子!而不是累赘。JMR-AT劣势就是不象X2那样进行过验证飞行,所以没有相应的技术积累。另外,在垂直起降状态下,位于双旋翼下方涵道风扇很大的外框会影响旋翼的下洗气流,且其动力传动路径复杂,将会降低效率。
贝尔公司推出的V-280方案沿用V-22“鱼鹰”的技术,V-22貌似已投入了现役使用,但实际上问题多多,还远不是一种成熟实用、安全可靠的飞行器,它具有以下弊端:
①、    技术难度极高,动力学设计等等诸多方面困难重重!尤其是飞行控制技术!特别在垂直起降状态与高速平飞的相互过渡当中。另外,机体结构也非常复杂。
②、    技术难度高,直接导致了研制周期漫长和费用高昂。从上世纪四十年代开始直到2007年入役,其间经历了半个多世纪的磨难,研制时间远远超过了西科斯基的X2!费用更是达到了惊人的380亿美元。
③、    旋翼效率低,V-22的翼型是介于旋翼和螺旋桨之间,垂直起降状态时升力效率低下;高速平飞时旋翼面积又显得过大,阻力非常高。
④、    动力的作用点在机翼的两端,力矩载荷非常大,对操纵控制和结构强度的要求都极为苛刻。总体动态稳定性差。
⑤、    下降速度较大时,旋翼很容易进入涡环状态,此时加大转速反而会令情况更加严重,一侧旋翼进入涡环将使飞机发生致命的滚转。
⑥、    结构复杂导致安全可靠性很低,维护检修也非常困难。很难想象机身内密布着惊人繁复管线的V-22,飞往战火纷飞的前线去执行战术运输任务----它的抗毁伤能力能不能赶上“米-8”?!
综上所述,我认为V-22“鱼鹰”从一开始就对一些技术理论认识不透彻(如倾转旋翼总体构型),对技术难度估计不足(如飞行控制方面),导致它发展至今,虽历经磨难却仍难尽人意。勿容置疑,以V-22为蓝本的V-280方案同样也会继承上述弊端。
所以,美军JMR-FVL计划如果明智的话,宁可选择技术水平较低,但相对成熟可靠、维护简便、成本低廉的西科斯基/波音UTX-BA方案,也不应选择贝尔公司的V-280方案,这样才能少走弯路,多快好省地达到所提出的各项性能要求。   
发表于 2013-10-1 14:11:36 | 显示全部楼层
我认为AVX的方案比SIKORSKY的方案好得多,因为双发推进。
都是共轴双旋翼,双发推进,调整两侧推力就超越实现机身旋转,这样,旋翼系的构造就简单多了。
单推进螺旋桨布局,方向控制要么用垂直尾翼,要么让两个旋翼差速 。双发比单发减少一个麻烦。

SIKORSKY的方案是用一个发动机驱动共轴双旋翼和 推进螺旋桨,这就需要液力传动分配动力,好处是无死重,缺点是可靠性低。
AVX的方案,两个推进螺旋桨是独立动力的,双旋翼也是单独动力,动力系多,机械传动不可能, 液力传动也难,但电力传动就简单可靠。
用一个发电机组(或者两个也可以加电池),通过电力控制系统 驱动三、四个电机。
也就是说,SIKORSKY的方案必然用液力,AVX方案必然用电力。我是这样认为的。
发表于 2013-10-1 14:11:42 | 显示全部楼层
我认为AVX的方案比SIKORSKY的方案好得多,因为双发推进。
都是共轴双旋翼,双发推进,调整两侧推力就超越实现机身旋转,这样,旋翼系的构造就简单多了。
单推进螺旋桨布局,方向控制要么用垂直尾翼,要么让两个旋翼差速 。双发比单发减少一个麻烦。

SIKORSKY的方案是用一个发动机驱动共轴双旋翼和 推进螺旋桨,这就需要液力传动分配动力,好处是无死重,缺点是可靠性低。
AVX的方案,两个推进螺旋桨是独立动力的,双旋翼也是单独动力,动力系多,机械传动不可能, 液力传动也难,但电力传动就简单可靠。
用一个发电机组(或者两个也可以加电池),通过电力控制系统 驱动三、四个电机。
也就是说,SIKORSKY的方案必然用液力,AVX方案必然用电力。我是这样认为的。
发表于 2013-10-1 18:18:45 | 显示全部楼层
不同意您的观点:X2的技术远远高于MV-22,复杂性更高,不可简单类比,这要看用户需要,最好用的才是最好的选择。
发表于 2013-10-1 18:19:49 | 显示全部楼层
不同意您的观点:X2的技术远远高于MV-22,复杂性更高,不可简单类比,这要看用户需要,最好用的才是最好的选择。
 楼主| 发表于 2013-10-1 20:53:00 | 显示全部楼层
悬停转向一定要用上、下旋翼的差动来实现,而不是靠调整两侧推进器的推力。
这给旋翼系带来的结构复杂性并不多。
SIKORSKY的方案动力分配要麻烦些,但要可靠得多。
AVX的方案传动系复杂,重量大,结构复杂。
电力传动目前还是重量大,效率低,结构复杂,不宜采用。

X2的技术复杂性远远低于MV-22,非常简单可靠,这也正是为什么与贝尔
多年共同研制“V-22”的波音公司最终选择背弃,转而与SIKORSKY合作的原因。

                                                     穆骞
                                                       2013.10.1
 楼主| 发表于 2013-10-2 08:19:47 | 显示全部楼层
电力传动直升机我也提出过设想,可惜没有具体的实验数据支持,我也有些动摇。
详情请见:http://www.tech-domain.com/thread-54164-1-1.html
谢谢!
发表于 2013-10-2 09:25:17 | 显示全部楼层
本帖最后由 54169 于 2013-10-2 09:29 编辑

共轴双旋翼差速实现机身扭转,就需要增加差速机构,靠发动机则简化设计,这点差别对于军用机的确意义不大,但如果民用化,越简单越便宜越好。双发方案就很好,至于电动的传动效率劣势,目前已经有很大改观,而且同步电机速度精确可调,螺旋桨的气动效率提高,地效了传动效率低的劣势。电动比液力更可靠,液力有漏油的危险,军事上干式传动比湿式传动更可行。
电动机都是模块化,总体看非常简单,各部件独立性强,而液力传动高度一体化且可靠性低。

至于刚性旋翼,靠记忆合金很容易实现。
发表于 2013-10-2 12:49:39 | 显示全部楼层
mydmt 发表于 2013-10-1 18:18
不同意您的观点:X2的技术远远高于MV-22,复杂性更高,不可简单类比,这要看用户需要,最好用的才是最好的选 ...

共轴多奖死重量太多,最大速度会因为奖叶多而受到局限,还是V-22行,前者早就试验过,但实用的却是V-22,这说明不少问题吧?
发表于 2013-10-2 12:53:55 | 显示全部楼层
真怪事也!怎么查不到这个计划?
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