无人机“抢了不少工作” 未来直升机会变成什么样

据国外媒体报道，直升机有着不可替代的特殊用途，在战时和平时都发挥着不可替代的作用。在未来，它的速度将会更快，自动驾驶将会实现。

以下是文章内容的翻译:

“与直升机不同，普通飞机更倾向于飞行，”美国资深记者哈里·里森纳在观看了美国直升机在越南战争期间的行动后打趣道。他描述道:“直升机不想飞行。它被各种相反的力量和控制力保持在空中。如果微妙的平衡受到任何干扰，直升机将立即停止飞行，造成灾难性后果。”

尽管直升机的机械复杂性和驾驶技术与骑独轮车的杂技演员相似，但直升机的特殊用途也能使人们忍受这一切。它能做飞机做不到的事情。自从美国第一次在越南大规模部署UH-1“Huey”直升机以来，其垂直起降和低空盘旋能力使其成为美国军方不可或缺的武器。在越南，无处不在的UH-1“休伊”直升机甚至使这场战争被称为“直升机战争”。直升机在和平时期发挥着同样重要的作用。从营救被困人员到被用作空中救护车，从扑灭野火到运送人员往返没有跑道的地方，我们都能看到直升机。

然而，随着时间的发展，直升机也有了新的竞争对手。一些无人驾驶飞行器也可以通过由电动机驱动的旋翼垂直起飞和降落，从机械角度来看，它们的控制和操纵更加直观。此外，无人机更安静，更便宜，也更容易飞行。这主要是因为它们基本上是无人驾驶的，可以被地面上的人远程控制，并且不需要飞行员执照。毫无疑问，无人驾驶飞行器已经开始夺走直升机的许多工作，例如执行军事任务，如侦察，以及执行民用任务，如摄影、测量和运输货物。能够运载乘客的无人驾驶飞行器也在开发中。直升机还有未来吗？

不用说，制造直升机的公司认为他们的机器还有很长的寿命。目前，电池驱动的电动旋翼无人机不能长时间飞行或携带重物。此外，许多直升机任务可能仍然需要机上的机组人员。你可以想象直升机机组人员操作绞车进行海上和空中救援。大多数无人机可以在空中盘旋，但不能在高强度风暴和暴风雪中飞行，相比之下，直升机有时不得不俯冲。然而，所有这些并不意味着未来的直升机仍然会以同样的方式飞行，或者飞行员将永远在飞机上进行控制。

关于未来直升机的一些新想法正在形成。这包括西科斯基开发的“X2”技术。西科斯基公司是由伊戈尔·西科斯基创建的康涅狄格州公司。西科斯基在1939年制造了第一架实用直升机，并开发了一架带有“倾斜旋翼”设计的V-280 Valor直升机(见图表)。该设计得到了德克萨斯州“休伊”直升机制造商贝尔公司的支持。两家公司的目标都是克服直升机的一个固有缺点:最大速度有限。

加速

直升机的速度受到它们飞行方式的限制。飞机通过流经机翼的空气获得升力。直升机的叶片形状相似，工作起来像一个旋转的机翼。问题在于，在直升机向前飞行期间，流过主旋翼桨盘的相对气流在前桨叶侧具有较高的相对气流速度，其中前侧和后侧是不同的。后缘叶片侧的相对气流速度较小。这种升力的不对称性随着向前速度的增加而增加。直升机设计者主要通过调整叶片的旋转角度来进行补偿，这样整个旋翼板获得相同的升力。一旦直升机的速度超过每小时280公里(每小时174英里)，后叶片的叶片角度将导致“失速”，并且根本不会产生升力。这时，直升机可能会产生低频振动，并可能会翻转。

倾斜旋翼通过安装在机翼上的一对反向旋转旋翼克服了这个问题。这种安排有效地将直升机转化为飞机。起飞后，飞机向前倾斜旋翼，以实现更快的飞行，然后向上转动旋翼，使直升机能够垂直降落和起飞。贝尔的V-280倾斜旋翼可以以每小时520公里的速度飞行(根据飞行员的说法是每小时280海里，因此得名V-280)。飞机上有四名机组人员和14名全副武装的人员，航程近1500公里。

此外，贝尔和波音公司还生产了一种更老更大的倾转旋翼机V-22鱼鹰。它也比普通直升机快，并且可以飞得更远。它被美国海军陆战队使用。然而，V-22在飞行中需要同时倾斜旋翼和发动机。V-250简化了设计，并通过将发动机保持在适当位置并仅倾斜驱动轴和转子来减轻必须旋转的重量。

贝尔公司军事行动负责人文斯·托宾说，新设计可以扩大规模，制造更大的飞机。贝尔也在考虑将来某个时候研究电子飞行系统。

不需要飞行员

在设计上，V-280将是“可选的飞行员”。一些乘客可能更喜欢一个人在驾驶舱，但这在很大程度上取决于任务本身。前美国陆军直升机飞行员托宾说，“在战争中，乘客不在乎飞机是有人驾驶还是无人驾驶。”他补充说，在民用领域，倾斜转子以其速度和范围开辟了各种旅行机会。它可以从屋顶起飞和降落到直升机场，节省传统机场占用的土地。

西科斯基公司的X2直升机系统使用安装在直升机顶部的两个旋翼，一个在另一个上面，但是转向相反的方向。这种所谓的同轴结构长期以来一直被一些俄罗斯直升机使用，因为它不再需要尾桨，这使得直升机更容易通过狭窄的环境。在传统直升机中，尾旋翼主要用于抵消“扭矩”，即直升机主旋翼旋转过程中产生的扭力。同轴转子结构设计可自行抵消扭矩。

与以前的同轴直升机不同，西科斯基在尾部安装了一个螺旋桨，以更快的速度向前推动直升机。另一个不同之处在于，每个转子上的四个叶片比通常的要坚硬得多，因此转子和转子可以更近而不会发生叶片碰撞。结果，在高速飞行中克服了叶片失速的问题，因为总是有一个叶片向前运动，从而提供平衡的升力。

这种设计使直升机更快、更灵活。西科斯基创新公司的负责人克里斯·范·比滕说，发动机也更安静，因为后螺旋桨可以用来提供大部分向前的推力，而不会使主旋翼旋转得更快。该公司有两种使用这种技术的型号。其中一架S-97突袭机(见下文)可以搭载6名乘客，时速超过400公里。波音公司正在开发一种更大的型号SB> 1，将于今年晚些时候开始试飞。它可以搭载12名全副武装的人员。两种民用型号都是计划好的。

所有这些新型直升机都将通过计算机飞行控制系统飞行，这使得直升机控制更加容易。例如，西科斯基公司正在开发一种只需按一个按钮就能起飞和悬停的系统。这种自动化水平使得直升机的自动驾驶成为可能。范·布伊登说，这可以用于无人驾驶任务或作为单人飞行员的后备系统。如果飞行员失去机动性，自动驾驶系统可以控制直升机返回基地。大约10年前，当西科斯基开始测试自动飞行系统时，测试直升机的整个机舱都装满了电脑。现在唯一需要的工具只有烤面包机那么大。无论人员能否被携带，无人驾驶飞行器和直升机之间的差距无疑已经开始缩小。