■王应洋 卓俊朴 张 鹏。飞向何方
近年来,电动电动笔直起降飞翔器(eVTOL)在世界范围内遭到亲近重视 ,笔直其相关技能研讨、起降器旋使用开展如火如荼。飞行
依据美国笔直飞翔学会的翼嗡数据显现 ,到2024年末,飞向何方全球电动笔直起降飞翔器概念产品数量已超越1000个,电动掩盖430多家规划机构。笔直
与此一起,起降器旋电动笔直起降飞翔器在军用范畴的飞行开展也不容忽视 。5年前 ,翼嗡美国空军作战实验和立异中心(AFWERX)对外声称,飞向何方他们将建议“灵敏至上”项目 ,电动致力于探究电动笔直起降飞翔器在军事范畴的笔直使用。前不久,该项目组又发表 ,他们将转向探究混合电推进电动笔直起降飞翔器的办法 ,加快研制电动笔直起降飞翔器的混合电推进系统。
那么 ,电动笔直起降飞翔器阅历了怎样的开展进程?它将为战场带来哪些改动?未来的开展远景怎么 ?请看本期重视 。
美国乔比航空公司的一架实验性电动笔直起降飞翔器正在进行起降测验 。供图:阳 明 。
。从“重型油动”到“轻型电动”。
驾驭舱在机首 ,驾驭舱后方是机身——一个能够旋转的“圆筒”,“圆筒”上固定了3片呈45°歪斜安置的机翼 ,每个机翼的结尾都安装了一个喷口 。起飞时,“圆筒”开端旋转 ,机翼尾端的喷口开端喷气 ,助推飞翔器升上天空…… 。
这个外形有点相似“火箭”的飞翔器,是世界上最早的笔直起降飞翔器 。
二战晚期,盟军把握了战场主动权,德国空军机场经常被盟军限制 。德国空军机场的方针很大 ,在战役中很简单被炸毁。为处理这一问题,德国福克·伍尔夫公司的工程师预备研讨一种能够短距起降的战斗机。
起先,他们打算在发动机和机翼上下功夫 ,但后来发现,假如选用传统的平衡翼规划办法 ,起飞滑跑间隔至少需求800米左右。
后来经过重复规划研讨,福克·伍尔夫公司的工程师拿出了“笔直起降飞翔”的规划方案 。与其他飞翔器比较,笔直起降飞翔器具有一个显着的优势:起飞空间只需求一个篮球场巨细的平地即可 。但由于技能过于杂乱,该飞翔器规划方案终究夭亡。
为了确保战役中机场一旦被炸毁后 ,空军仍能起飞作战 ,研制或引入能够笔直或短间隔起降的战斗机,始终是世界上许多国家重视的要点。
1957年,英国霍克公司和布里斯托尔公司开端研讨笔直起降战斗机 。12年后 ,英国列装了“鹞式”战斗机。使用矢量喷管技能,一起交融固定翼飞机的高速巡航功能与直升机的笔直起降特性 ,这款战斗机完结了短间隔起降,执役后带来了战斗力的进步。在马尔维纳斯群岛战役中,“鹞式”战斗机击落了21架阿根廷战斗机 ,被阿根廷空军飞翔员称为“空中黑色魔鬼”。
作为燃油动力笔直起降飞翔器的典型代表 ,美军F-35B战斗机已布置于两栖进犯舰 ,发动笔直起飞形式时 ,作战半径可达400公里左右 。不过,该型战斗机存在噪音大、本钱高、效费比低一级缺点 。据悉,F-35B战斗机自2015年执役以来 ,已产生至少5起全损事端,可靠性值得商讨 。
关于笔直起降飞翔器来说 ,其“笔直起降”的飞翔办法,决议了飞翔器本身分量对飞翔的重要影响。
为了减轻负重,早在2009年,美国航空航天局就提出了概念电动笔直起降飞翔器“海雀”。但其时受限于动力与动力等技能瓶颈,“海雀”未能落地。
近些年 ,跟着电动机、电池与气动技能的老练 ,美国乔比航空公司于2023年推出全球首架军用电动笔直起降飞翔器原型机,并将其交给美国空军。
从“重型油动”到“轻型电动” ,带来的多种优势清楚明了:电动笔直起降飞翔器的分量大大减轻;电驱动系统将其每小时运营本钱降至约600美元;电驱动模块化规划,使电动笔直起降飞翔器理论故障率较传统直升机削减约70%;电动笔直起降飞翔器噪音低,且完全躲避了燃油走漏引发的环境风险……。
回忆笔直起降飞翔器的开展进程 ,其早已开展成为一个“大家族” 。从广义上来说 ,无需依托跑道起飞的直升机 、多旋翼飞翔器 、倾转旋翼机 、推力矢量喷气机等均可算作笔直起降飞翔器。一起,笔直起降飞翔器也可依照有人驾驭或无人驾驭 ,以及燃油驱动或电驱动等办法进行分类。
电动笔直起降飞翔器作为“后起之秀” ,其最杰出的长处是动力来历从航油变成了电力,噪音更低愈加环保,在规划上也愈加灵敏,更简单获取轻装简行 、灵敏机动的才能,从而习惯更为多样杂乱的飞翔使命 。
。拓展低空战场新疆界。
当时 ,电动笔直起降飞翔器遍及选用分布式电推进系统,驱动动力以高能锂电池为主,容错才能强、可靠性高。
未来跟着动力、动力与控制等要害技能的打破 ,凭仗机动灵敏和可勘探性低的优异功能,电动笔直起降飞翔器有助于构建低空作战与后勤确保的新形态 。
2020年,美国空军发动了代号“灵敏至上”的验证项目 ,探究电动笔直起降飞翔器在战术投送与特战救援等场景中的使用,发挥其“战场斥候”的效果