加速起飞的倾转旋翼机

　　加速起飞的倾转旋翼机

　　■刘一澳 余励飞　　

美国贝尔公司的V-280倾转旋翼机。

　　据外媒报道，由美国贝尔公司研发的V-280倾转旋翼机即将批量生产、列装部队，成为继V-22倾转旋翼机之后，世界上第二款投入服役的倾转旋翼机。这则消息再次引起外界对倾转旋翼机这种特殊机型的关注。

　　倾转旋翼机被称为“空中混血儿”，是一种融合直升机和固定翼飞机优点的航空器，既可以垂直起降、空中悬停，又可以高速飞行。倾转旋翼机的结构特点是采用固定翼设计，翼尖处装配可在水平位置与垂直位置之间旋转的旋翼倾转系统组件。当垂直起降或悬停时，其旋翼朝向天空，像直升机旋翼一样水平旋转，产生垂直升力;到达一定高度和速度后，旋翼向前翻转90度，类似于固定翼飞机的螺旋桨，提供向前飞行的动力，带动飞机进入前飞状态。

　　倾转旋翼技术发展脉络

　　以美国贝尔公司生产的倾转旋翼机为主要代表，可以看出倾转旋翼机的发展大致经历了四个阶段。

　　20世纪50年代至60年代的原理验证阶段。早期的倾转旋翼机采用双叶半刚性旋翼系统和活塞发动机，存在发动机与旋翼耦合不稳定、动力不足等问题。同时，其飞行速度慢，航程短，仅用于概念验证。例如，1955年美国贝尔公司推出的XV-3原型机，最大飞行速度200千米/小时，最大航程890千米，最终因风洞损坏事故草草结束试验。

　　20世纪70年代至80年代末的试飞突破阶段。这一时期的倾转旋翼机采用三叶刚性旋翼系统和涡轮轴发动机，巡航速度大幅提升。此阶段攻克了倾转过渡模式下的动力平衡问题，并完成舰载适配、空中加油等测试。1977年首飞的XV-15倾转旋翼机，最大飞行速度达615千米/小时，完成了海上舰载试验与空中模拟加油试验。

　　1989年至2017年的规模服役阶段。这一阶段的倾转旋翼机继续改进技术，采用两台高功率涡轮轴发动机，两台发动机之间加装耦合系统，可以实现单边发动机驱动双边旋翼，并大幅提升载荷能力。例如，以XV-15倾转旋翼机为原型的V-22倾转旋翼机，最大载荷量约10吨，是其原型的4倍。V-22倾转旋翼机于2007年正式列装美国海军陆战队，随后装备美军多个军种。

　　2017年以来的结构升级阶段。以2022年获得军方采购合同的V-280倾转旋翼机为代表，此阶段的倾转旋翼机，采用“发动机平行固定、旋翼自由倾转”模式，同时采用传动机构倾转替代发动机舱整体转动，优化了倾转结构，增强了旋翼稳定性。同时，这种设计使发动机产生的高温气流喷向后方，可大大减少对地面或甲板的损害。

　　弥补两种机型能力空白

　　与常规固定翼飞机相比，倾转旋翼机摆脱了对地面跑道的依赖，可以像直升机一样在林间空地、舰船甲板等狭小的场地进行垂直起降，还可以在目标区域上空悬停，进行人员和装备的精确投放。

　　与直升机相比，倾转旋翼机在速度、航程与载荷效率方面优势明显。倾转旋翼机的巡航速度超过500千米/小时，作战半径达700千米以上，几乎是通用直升机的2倍，在分秒必争的战场上，这意味着更短的暴露时间、更快的反应速度和更远的突击距离。载荷能力方面，目前投入使用的倾转旋翼机内部载荷量超过10吨，可搭载约20名全副武装的士兵，远超同级别的通用直升机，这意味着在执行同等规模兵力投送任务时，所需架次更少，提升了作战效率。

　　不过，倾转旋翼机并非用于替代固定翼飞机和直升机，而是用于弥补两者之间的能力空白。在两栖突击任务中，倾转旋翼机可从航母上起飞，快速向岸滩投送兵力与装备。在特战渗透行动中，该机可以低空高速飞行隐蔽前出。在精准投送任务中，倾转旋翼机可将人员与武器装备以绞车或索降方式准确投放至指定区域，这些作战运用场景体现了倾转旋翼机在现代战争中的实用价值。

　　倾转旋翼技术发展方向

　　倾转旋翼机在“集多种优点于一身”的同时，也存在一些“技术通病”。其中，复杂的动力与传动系统带来的系统脆弱性是其主要问题。当这套机械系统协助飞机从垂直悬停转换为高速前飞状态时，由于机身周围气流变化剧烈，任何细微的故障都可能引发灾难性后果。另外，倾转旋翼机对作战环境的“挑剔”也限制了其战场应用。在地面起降时，巨大的旋翼下吸气流常常会卷起大量异物，损伤桨叶或吸入发动机。在严寒地区，巨大的桨叶还面临结冰考验。

　　针对上述问题，下一代倾转旋翼机将在三个方面实现技术突围与能力跃升。首先，旋翼系统采用油电混动技术，不仅简化传动系统设计，还能提升可靠性，同时实现动力分配，例如垂直起降时采用“油电联合”输出峰值功率，巡航时切换至“燃油”模式，渗透突防时利用“纯电驱动”增强战场生存能力。其次，未来倾转旋翼机不再局限于直升机与固定翼飞机两种飞行模式，而是可以旋转至任意角度。这意味着飞机能以稳定的姿态实现低空盘旋、侧向平移射击等复杂战术动作，“解锁”了介于悬停与高速飞行之间的广阔战术应用区间。最后，倾转旋翼无人机出现。这种机型无需考虑飞行员的生理极限，可实现超长航时侦察与打击，或充当“忠诚僚机”执行作战任务。未来，倾转旋翼机能否继续与新兴技术结合发挥更大作用，值得继续关注。