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倾转旋翼机融合了直升机华夏彩票注册和固定翼

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  9月5日第二届天津直升机博览会上,中航工业直升机所展出一款名为“蓝鲸”的倾转旋翼机模型,与美国V-44有些雷同,被喻为中国版的V-22“鱼鹰”。“蓝鲸”四倾转旋翼机起飞重量可达到60吨级,目前美军使用V-22“鱼鹰”倾转旋翼机最大起飞重量为27.44吨,“蓝鲸”要比“鱼鹰”大很多。

  倾转旋翼机属于旋翼飞行器,依靠旋翼高速旋转产生升力,旋翼飞行器中最耳熟能详的就是(单旋翼)直升机了,其最大的特点是有一个巨大的旋翼结构和平衡扭矩的尾桨,这样的结构在进行前飞时会形成严重不对称的气动,摆振环境非常复杂,而共轴反转的双旋翼可以解决这一问题,比如Ka-50/52等,但此类气动布局的旋翼飞行器受到速度限制,即旋翼桨叶垂直桨尖随着速度增加出现激波失速,反流导致升力下降,因此单旋翼直升机最大速度一般在360公里每小时左右。

  由此一种具有固定翼飞行器和旋翼直升机特点的概念就被提出,即倾转旋翼机。以美军的V-22为例,在其机翼两端安装了倾转短舱,通过倾转机构实现不同角度的倾转,完整的机翼结构由对称的倾转短舱、机翼、控制系统以及桨毂、叶组成,似横列双旋翼飞行器,从起飞到平飞阶段都由旋翼倾转角度实现。

  倾转旋翼机可进行垂直起降、悬停、侧/后飞等旋翼飞行器必备的飞行本领,当倾转短舱倾转角为90°时又可获得螺旋桨飞机的速度,提高飞行航程,倾转旋翼机的飞行包线较大,几乎涵盖了直升机和涡轮螺旋桨飞机的飞行包线米下完美结合两种飞行器的气动特点。当然,并不可认为倾转旋翼机可完成固定翼螺旋桨飞行的任一动作,比如倾转旋翼机无法使用90°倾转角着陆,巨大的旋翼会碰到地面,这决定了倾转旋翼机的起降需要从直升机模式到过渡段模式,再到固定翼模式。

  倾转旋翼机拥有速度快、大航程、装得多和技术门槛高等特点,美军的V-22携带两个大油箱转场航程可接近4000公里,完全可以从关岛直飞上海,运载能力强,150米高度悬停时噪声可控制在80分贝左右,其最大时速可达到每小时650公里,平飞状态时机翼可产生升力,油耗率相对较低。

  倾转旋翼机的研制技术难度大,弹性机翼和两个巨大的旋翼之间有着复杂的气动和惯性耦合,体积和质量较大的倾转短舱放置在机翼远端,可导致机翼出现弯曲变形,耦合变形明显。目前较为成熟的V-22倾转旋翼机更是贝尔直升机公司等经过半个多世纪的技术积累结果,在研发过程中七架原型机摔了一半,总投资在500亿美元以上。

  从以上信息可以看出,“蓝鲸”倾转旋翼机的研发工作应该说面临着多重困难,资金和技术这两个方向上需要大规模投入,但由于此类飞行器具有极强机动能力,通过纯推力矢量控制技术实现垂直/短距起降和高速巡航,是未来两栖登陆作战的理想空中平台。

  三十年代,Weserflug飞机制造公司的德国工程师们开始研制横列式双旋翼飞行器,其主要任务是对地火力打击,由于其具有直升机的悬停性能,因此在对坦克目标的攻击上精度更高,德军指挥官希望其能阻击苏联的坦克集群。第二次世界大战结束后,德军相当前卫的横列式双旋翼飞行器计划也不了了之。1947年,特拉华州的飞机公司研制出Model 1-G倾转旋翼飞行器,但是技术上依然没有突破。

  1950年,贝尔直升机公司推出了XH-33倾转旋翼方案,倾转短舱布置的机翼两端,通过控制倾角实现垂直起飞、过渡前飞和平飞动作,XH-33方案的尾部都设计了垂尾平尾以及舵面。1955年是倾转旋翼机研发史上的关键一年,XV-3验证机第一次完成垂直起降飞行,1958年XV-3验证机实现了倾转角为直角的飞行,但是XV-3验证机依然存在气动弹性不稳定的问题,直接导致了一次损毁事故。

  可以认为XV-3验证机完成了固定翼飞行器与旋翼飞行器的自由切换,是倾转旋翼机的技术原型。当然XV-3验证机的结局似乎有些戏剧性,1965年的测试中出现了翼尖疲劳和共振,导致XV-3的机身与旋翼解体。

  1970年代,波音和贝尔开始争夺美国陆军的倾转旋翼计划,贝尔直升机公司研制的XV-15原型机表现不俗,甚至在巴黎航展上大秀一番,其最大起飞重量可达到6吨,水平飞行速度在550至630千米每小时之间,美国陆军随即对XV-15进行了一系列测试飞行,在1992年之前共完成了空中加/受油、上舰评估、地形跟踪飞行能力评估、火力打击、吊运能力、飞行品质、噪声等验证性测试。

  80年代后,倾转旋翼机无疑获得了美国陆军的支持,并提出JVX“多军种先进垂直起降飞行器”项目,旨在研制出可海陆空三军通用的倾转旋翼平台,由此引出了V-22“鱼鹰”。80年代末到90年代初是V-22的蓬勃发展期,单发、失速、倾转短舱自由切换等测试上表现完美,然后就开始出现各种“摔”,就目前看来,V-22是最成功的案例,横列式双旋翼成为倾转旋翼机的经典布局。

  除了V-22“鱼鹰”外,还有多款倾转旋翼机方案,比如波音公司的高级民用倾转旋翼(ACT)方案,无人驾驶的“鹰眼”倾转旋翼机、NASA大型民用倾转旋翼机计划、西科斯基公司的RVR反转速旋翼机、贝尔公司的120座民用型四桨倾转旋翼机、欧洲的EuroFAR倾转旋翼机项目、变直径倾转旋翼计划以及贝尔、阿古斯塔的BA-609倾转旋翼机等。

  国外在倾转旋翼机的研究上起步较早,在1974年就建立了多个针对倾转旋翼机的工程模型,90年代时主要研究倾转旋翼机气弹特性和稳定性问题,这些技术都有助于后续倾转旋翼机项目在倾转过渡状态下应对复杂的动力学特性。

  倾转旋翼机在两栖登陆、敌后快速渗透等军事领域有着不可估量的潜力,美国海军陆战队和美国海军装备400架以上MV-22B和CV-22B,并以每年35架左右的速度增加。CV-22B完全适合两栖突击舰搭载,比起MH-53J/G等平台,CV-22B可执行特种部队快速插入、撤出任务,如果配合空中加油机,作战半径可覆盖2000公里内的任一切入点,非常适合营救人质等任务,不进行空中加油的活动半径为850公里左右,抵达目标区域后,可在26秒内从250节减速0,至少运送24名全副武装的士兵或12副担架,起飞段发动机短舱在60至75度之间实现过渡飞行,在18秒之内加速到130节的速度。

  如果在两栖攻击舰上使用40米的滑跑起飞,载重量可以提高3吨左右,同时在红外抑制、隐身、电子对抗、主被动警告抗干扰方面有着优异之处,可以说倾转旋翼是未来旋翼飞行器的发展方向之一,具有航程大、速度快、运载量大(V-22可投送一个加强步兵班,“蓝鲸”的运载能力可达到V-22的2至3倍)、油耗低,在登陆作战和特种渗透任务方面有着极大的优势。

  倾转旋翼机对中国航空领域研究而言是一项巨大的挑战,对倾转旋翼气动的研究需要建立完善的风洞试验台和相关技术,欧美发展倾转旋翼时投入了大量资源建设风洞,华夏彩票娱乐:对倾转旋翼的涡环特性和气弹特性进行重点研究和测试,比较典型的有TDT风洞、DNW-LIF风洞等,兰利研究中心、贝尔直升机公司和波音都有着丰富的倾转旋翼风洞测试经验,可验证旋翼与机翼、旋翼与尾翼以及两幅旋翼之间的产生的干扰特性。

  “蓝鲸”拥有四旋翼,因此考虑的问题更多,四旋翼之间、四旋翼与尾翼还有机翼之间的气动和声学影响需要大量测试评估,对飞行包线之内的颤振裕度进行深入分析,除了建立全尺寸试验台等各种风洞技术,还需要对涡迹、尾涡速度以及流场进行测量,有助于显著提升飞行器的操纵性能。V-22在风洞测试阶段,倾转短舱在倾角变化可需要在20秒之内完成,这种变化对快速起降有着很大优势,但是却会带来诸多桨叶间扰流和机翼负升力的干扰,当遇到四台倾转短舱时,其气动和动力学问题会更加突出。

  中国对倾转旋翼的研究起步较晚,甚至在10年前还处于概念研究阶段,相比较于西方国家从XV-3到XV-15,再到V-22的发展近50年的路子,中国在这方面几乎没有现成的验证机,中国空气动力研究与发展中心建立的4米和2米径旋翼试验台也是最近20年的业绩,其中8×6风洞和4×3风洞是研究倾转旋翼的基础性设施。

  最近几年,中国对倾转旋翼的研究集中在过渡段气动特性研究、旋翼与机翼、旋翼与机翼的气动弹性耦合稳定性、动力学和飞控技术、变直径倾转旋翼动力学技术等领域,飞行试验也仅体现在小型无人倾转旋翼验证平台,这些进步仅仅是基础性的研究,距离四旋翼倾转旋翼样机制造阶段还有相当的距离。

  倾转旋翼机的结构与其他飞行器不同,传统意义上的倾转旋翼机在机翼两端各安装倾转组件,“蓝鲸”则有两幅机翼,拥有四个倾转组件,是一种四旋翼横列式布局。起飞和降落、平飞过程与双旋翼的V-22较为类似:垂直起降模式、倾转过渡模式以及固定翼飞行模式,“蓝鲸”的尺寸比V-22要大很多,在航程和载重量指标上具有压倒性的优势,到随之而来的动力学和姿态控制问题也更加突出,V-22原型机摔掉一半的原因涉及到多起飞行状态控制问题。“蓝鲸”的四旋翼特点也决定了机翼与旋翼之间以及旋翼间的诱导速度场干扰明显,机翼下洗流可形成喷泉效应,增大四旋翼诱导速度,在直升机模式悬停状态下时,不稳定性突出。

  转旋翼在起飞和悬停过程中需要从直升机模式向固定翼飞行模拟转变,其中涉及到升力匹配和操纵冗余的问题,升力转变由旋翼向机翼过渡,过渡飞行的操纵方式极为复杂,对旋翼、机翼、倾转短舱还有尾翼舵面之间的气动模型。

  倾转旋翼机在起飞、降落阶段需要飞行模式的切换,对相关控制技术要求格外突出,2000年一架进行作战评估的165436号V-22在降落过程中失控,其在低速前飞段速度超出飞行包线米以下的高度上,前飞速度超过75公里每小时,下降速度小于4米每秒,如果不符合这一条件就会导致机体陷入涡环状态,坠毁的那架V-22几乎是大头朝下垂直插入地面,因此,倾转旋翼机在起降过程中的模式切换是需要大量的技术验证,甚至是付出生命的代价。

  倾转旋翼的复合材料是研究的关键技术之一,比如桨叶需要采用弯扭耦合特性更强的复合材料制造,通过复合材料机翼塑造出理想状态的气动,同时也需要使用复合材料设计优化桨尖形状,除此之外,倾转旋翼机的机身也需要使用大量的复合材料,以V-22为例,机体的41%使用了复合材料,我国航空工业在复合材料上可能还需要花费更多的时间和资金投入。。

  V-22使用的罗·罗AE1107C大功率发动机属于AE发动机家族,是专门为V-22研制的涡轴发动机,使用了6排可伸缩压缩机叶片和数字控制系统,模块化设计突出,美国海军陆战队希望V-22的发动机能连续飞行600个小时,即便是美军的平均使用寿命也仅为380个小时,其中腐蚀显然较为严重,发动机的问题直接关乎倾转旋翼机的设计方案,如果因为发动机问题不得不采用四旋翼结构,那么就有些牵强,甚至可影响到整个项目的成败。

  中国版鱼鹰的“蓝鲸”四倾转旋翼机是否能在近期研制出来?中国对倾转旋翼机研究主要涉及气动和飞控领域,中国直升机设计研究所、南航以及西北工业等研究单位已经积累了一定的倾转旋翼气动和动力学技术,倾转旋翼的原理并不存在问题,从XV-3到V-22所 发生的飞行事故中,原因集中在人为操纵、设计缺陷和机械故障,这对于中国发展倾转旋翼而言似乎有着积极的意义,至少证明了倾转旋翼方案是可行的,并不存在理论上的不足,需要做的就是完善气动和飞控。

  根据美国国防科学委员会的调查报告,倾转旋翼机对陆军和海军陆战队而言是最佳的选择,相比较于复合直升机,比如源于YSH-60F的X-49A,倾转旋翼机更具有优势。美军对倾转旋翼作战平台的要求能具有C-130运输机的部分运输能力,携带20吨物资达到460公里的作战半径,按照目前“蓝鲸”的设计方案,至少应该可以达到与V-22同样的技战术指标,在载重量和作战半径上还更具优势。

  倾转旋翼作为一种非常有前途的旋翼设计方案,能够实现垂直/短距起降、悬停作业,巡航速度可达到固定翼飞行器水平,该平台的多用性非常强,不仅可以进行登陆、特种渗透,甚至可以为喷气式战斗机进行空中加油,在民用领域也有着广泛的应用前景,但是其涉及到的技术对我国旋翼飞行器的设计和制造是个不小的挑战,欧美从XV-3到现在成熟的V-22,经历了各种设计上的挫折和重大事故,半个多世纪的技术积累并非一朝一夕就能完成,只能说“蓝鲸”倾转旋翼机是未来中国旋翼飞行器发展的方向.

  中国版的V-22“蓝鲸”倾转旋翼机给大家眼前一亮的感觉,似乎这种飞行器距离我们更近了,在研制道路上必然将面对各种不可预测的问题。值得一提的是,同时展出的“绝影-8”是一种复合直升机,与X-2类似,这两种旋翼飞行器已经在80年代末进行了深入比较,结果认为倾转旋翼比复合直升机在最大航程、飞行速度等指标上更具潜力。

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  V-22“鱼鹰”飞机是一款颠覆了传统观念的超级飞机,它的速度比最快的直升机更快,可以垂直起降,能够把部队和补给送到敌人的防线后方陆军难以到达的地带。在攻击的时候它可以像自然界中的猛禽一样加速俯冲向敌人给其致命一击。但是尽管V-22的威力巨大,至今为止已经有30人死于V-22的意外事故——本文将披露V-22的一系列设计缺陷和一些操作上的问题,如果这些地方得不到改进,也许以后还会出更多的事故。

  美国三军都想给自己装配上V-22。空军想要50架V-22来执行特殊任务;海军想要48架V-22来救援被击落的飞行员以及执行其他一些任务;海军陆战队想要360架V-22来取代已经服役多年的CH-46和CH-53运输直升机,因为V-22的性能更加优异,可以从基地的机场起飞,避开易受攻击的敌军滩头,直接把增援和补给物资运送到在敌人的腹地战斗的部队面前。

  因此,聚焦短途市场是瑞安航空的明显特征,也体现了有所为、有所不为的经营哲学。

  如果美国海陆空三军的要求都得到满足,把V-22按他们的需求部署到战场上的话,美军可能会付出不小的代价,而且所遭受的打击不仅是来自敌人的炮火,有很大一部分将会来自对V-22的测试不足和未经改进的设计缺陷。到那时,再想一想,谁来负这个责?

  2005年9月,美国国防部在对V-22进行了全面的操作测试之后,公布了一份报告,里面提到“V-22适合参与作战”、“具有从航空母舰上起飞执行任务的能力。”美国国防部随即批准批量生产V-22。然而,后来人们就恰恰在那份报告的记录里找到了能证明V-22不适宜投入战争的测试数据。从首次起飞之后的17年时间里,V-22不断的飞行任务也证明了它在设计和操作上确实存在致命的缺陷,在实战中,遇到某些空气动力学上的问题时V-22是难以克服的。但是在那份报告中,美国国防部给出的大部分的数据都是令人满意的,有一些需要分析和改进的地方被掩饰了起来,比如在特殊情况下的气流失控问题就一直没有得到解决,当局对有些专家的警告也是充耳不闻。

  1500公里以上的主要是IAG、AF-KLM和Lufthansa等传统载旗航空公司(legacy flag carrier),此类公司的关键盈利因素是长途航线,长途航线网络复制难度大、进入门槛高,因此,仍然处于有利可图的市场形势。1500公里以下群组形势明朗,要么是因为亏损被迫撤离这个市场的传统载旗航空公司,要么是盈利的低成本航空公司,其中,瑞安航空2016财年平均航线公里以上的传统航空公司正在通过伙伴或联盟方式互相支持,但是发展前景不容乐观。1500公里以下的传统航空公司前景堪忧,要么迅速扩张长途市场,要么彻底转型低成本模式。

  而日本民船数量有限,造船工业潜力远远落后于美国,哪怕在南洋占领了足够的地盘和资源,却缺乏运力将其运回本土。其陆军调动甚至经常要抽调民船进行。战争中后期,面对美军潜艇和飞机的绞杀,日本运输船舶大量沉没,却无法造出足够数量弥补损失,其战争工业最终因为缺乏资源而垮掉。相反的是,英国在二战中被德国潜艇战封锁,同样大量船只被击沉,但依靠美国源源不断的船只援助,硬是顶过了最困难的时刻。(作者署名:军事家)

  V-22“鱼鹰”飞机在战场上的首次亮相是在2007年的伊拉克战场。但是V-22过长的研发时间和改进周期,使得它从制造出原型机到真正投入战场花了差不多四分之一个世纪的时间。在这期间,V-22错过了1995年的波黑战争、2001年的阿富汗战争、2003年的伊拉克战争——尽管它在1989年3月19号就完成了首次试飞。

  2009年,瑞安航空停止机场值机服务,要求所有旅客在网上自助完成值机手续并打印登机牌。如果旅客没有在网上办理值机,要支付机场值机费45欧元。如果旅客到达机场时没有打印登机牌,要支付15 欧元。此外,瑞安航空还是预定座位、优先登机和机上餐食等收费服务的倡导者。推行之初,瑞安航空的这些收费服务受到业内和顾客的很多批评、指责,被认为巧立名目、粗暴吝啬和斤斤计较。然而,随着民航业发展演变,这些收费服务已经普遍化,体现了传统航空产品的松绑趋势,也逐渐露出了航空核心产品的本质。

  V-22的研发成功,是过去50年里飞机研发领域跨公司合作的成功例子。V-22的研发,是要在空降运输机的基础上加上直升机的灵活性能和战斗机的高速性能。通常直升机的螺旋桨都是相对低速、灵活的,而V-22的旋翼需要变得质地更硬、转速更高,并且是倾斜式的。这样的设计理念把V-22的研发工作带入了一个充满空气动力学问题的未知领域里。

  图表14:瑞安航空的常规机票、休闲+和商务+套餐。来源:2016年9月13日瑞安航空官方网站

  V-22发生过四次坠机事故,1991年、1992年各一次,2000年两次,总共有30人遇难。这四次事故中,有三起是因为安装了未达到标准的零件、未知的软件或者未知的质量控制装配线所引起的。还有一起是遇到了一种危险的气流现象——涡环状态(VRS)。当V-22的一侧旋翼陷入自身产生的下降气流里,而另一侧的旋翼仍然在产生推力的时候,飞机周围的气流就会陷入涡环状态。这时飞机就会失控,机身开始旋转,最后是倒转俯冲。涡环状态最容易出现在V-22快速垂直降落或者低速前行的时候。

  在经济学上,松绑产品或分类计价并非新事物,而是基于市场细分(market segmentation)的差别定价(price discrimination),差别定价可以向不同顾客提供不同产品,让顾客有更多选择,根据需求购买服务,航空公司同时实现收入最大化。

  青岛日报/青岛观/青报网讯 近期,海上非法砂石运输行为猖獗。记者从青岛海事局获悉,该局联合港航公安、海洋与渔业等单位开展海上联合执法行动,从11月起开展为期两个月的海上非法砂石运输专项整治,持续打击海上非法砂石运输经营行为,有效防范海上交通事故的发生。

  V-22飞行时的产生的下洗气流也非常可怕,在一次飞行事故中有两名海军陆战队队员因此被甩下飞机。还有一次也是因为下洗气流,导致飞行员没有看清下方的河水,结果驾驶着飞机栽进了水中。

  近年来,随着地铁施工、城市建设等项目工程的开建,产生了大量土石方及建筑垃圾,港口、码头等海岸工程建设需要大量土石方进行填海作业,而海上运输运量大、运价低,因此海上运输成为沿海砂石运输的主要方式。部分砂石经营者为获取非法利润,无视法律法规,使用不适合海上运输的内河船舶、“三无”船舶冒险从事砂石运输,而港口建设及工程施工方擅自收取非法船舶提供的砂石助长了此类非法行为的发生。沿海非法砂石装卸点为砂石运输船舶提供装卸服务,也成为非法行为屡禁不止的原因之一。

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