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西科斯基内部的速度破纪录直升机技术——Sikorsky X2

西科斯基内部的速度破纪录直升机技术——Sikorsky X2
2019年07月13日 09:20 新浪网 作者 yikecat

  (本段文字系鄙人翻译的英文资料,转载请注明来自@yikecat “仙猫藏图”系列,谢谢)

  

2010年

  在我们印制西科斯基飞机宣称其堆叠式双旋翼直升机设计将打破旋翼机空速记录的一年后,该公司将其取消。9月15日,西科斯基的首席飞行员凯文·布莱登贝克将X2达到250节(287英里/小时),非正式创造了世界纪录(尚未获得认证)。官方速度记录(由世界航空运动组织“国际航空联合会”认可)于1986年由一架名为韦斯特兰“山猫”的改装型英国军用直升机创造,该直升机以216节或249英里/小时的速度飞行。

  去年,我们给西科斯基颁发了X2同轴设计的突破奖。现在,西科斯基的高级项目经理吉姆·卡格迪斯解释了一些让X2打破速度记录的创新。

  X2是XH-59A的微调,是更加计算机化的后代,这是该公司于1973年测试的同轴飞机。该原型机有一些缺陷。

  "[XH-59A]速度很快,但振动很高,这是不可接受的,“卡格迪斯说。需要两名飞行员处理工作负荷,配备了四台发动机,声音很大。

  “像电传操纵技术、先进的推进器数字飞行控制和数字发动机控制等技术所带来的效率,都为一架与这些技术高度集成的小型飞机创造了条件。”卡格迪斯说。“两名飞行员当时所做的事情,我们现在可以做到一个飞行员和一台发动机完全控制的飞机。当时XH-59 alpha计划完成了它的任务,但它尚未准备好迎接黄金时段。”

  该公司将旋翼技术中断了20年,并努力开发创造X2所需的一系列其他的创新。然后,在2005年,用5000万美元的预算,西科斯基开始制造它的原型机。它是怎么做到的。

  西科斯基内部的速度破纪录直升机技术——Sikorsky X2

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减振系统

  先进减振系统背后的原理类似于降噪耳机-当系统检测到振动时,它利用反向移动的力对其进行抵消。探测器连接到X2腹部的一组力发生器。

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电传操纵控制

  “常规直升机有一个操纵杆在头部的机械系统,”卡格迪斯说。“因此,当飞行员移动操纵杆时,机械系统会移动旋翼系统上的推拉杆。我们有一个电传操纵系统,飞行员的控制进入飞机的电子设备,然后最终移动旋转斜盘或控制杆伺服系统。”这就像用驾驶杆而不是方向盘驾驶汽车。

  电子设备降低了直升机的重量,使其更容易飞行。另外,卡格迪斯说:“它为我们提供了一个电子设备骨干,为飞机引入自主或半自主之类的特征。”

  西科斯基内部的速度破纪录直升机技术——Sikorsky X2

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刚性桨叶

  “桨叶技术必须坚持不懈,”卡格迪斯说。“我们不能像从塞斯纳飞机上拿走起落架那样,从另一架飞机上偷走桨叶。”X2的桨叶是刚性的,全复合材料和同轴。卡格迪斯说:“刚性旋翼系统是为了做一件非常好的事情而制造的,那就是快速运转。”

  在X2上,同轴桨叶一个堆叠在另一个上面,它们以相反的方向转动。当直升机接近高速时,这允许一个桨叶补偿另一个桨叶。在正常的直升机中,当飞行器向前飞行时,桨叶朝向飞行器的机头旋转产生比相对于向尾部旋转的桨叶更大的升力。当两者之间的差异变得太大时,直升机变得不稳定。同轴系统修复了这个问题。

  西科斯基内部的速度破纪录直升机技术——Sikorsky X2

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推进式螺旋桨

  X2尾部的推进式螺旋桨不是为了稳定,而是为了速度。卡格迪斯说:“这是一款高性能的桨叶,这样飞机就能飞得非常快。”有趣的是,大部分动力在高速时提供给推进式螺旋桨,而提供给主旋翼的则很少。

  “这里的关键信息是,技术与飞行员结合在一起,这使我们能够完成这四个关键性能参数 - 速度,声学,振动和较低的工作量,”卡格迪斯说。

  西科斯基内部的速度破纪录直升机技术——Sikorsky X2

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下一步是什么?

  虽然它可能已经是破纪录的,但原型并不完整。在待办事项清单上还有更多围绕旋翼系统的气动特性。在上下盘之间的减阻过程中,公司的技术人员计划增加一个航空帆。“随着与飞机的整合,我们相信我们可以达到高于250节的速度,”卡格迪斯说。“我的猜测是,到今年年底或明年年初,我们将完成我们的飞行试验计划。”

  西科斯基内部的速度破纪录直升机技术——Sikorsky X2

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