2021年12月10日,中国航空工业集团正式公布了国产新型AC313A直升机的新动向,该消息以《AC313A铁鸟试验机完成总装交付》的新闻称:“最近AC313A候鸟试验机完成了最终组装交付,成功地运到了候鸟试验台。”

这标志着该型号的研制工作取得了重大进展,为后续铁鸟试验开试和型号首飞奠定了坚实基础。”

“AC313A直升机是在AC313基础上改进改型而得的一款13吨级、单旋翼、带尾桨的多用途国产民用直升机。AC313A直升机换装3台新型发动机,采用宽机体结构、倾斜尾桨,升级传动系统,提高传动系统寿命和传递功率,并对航电、飞控、液压、操纵等系统进行改进,同时提升产品质量和可靠性、维护性,降低使用和维护成本,进一步提升直升机市场竞争力

AC313A首架铁鸟试验机照片

同时,新闻的配图还首次展示了AC313A直升机组装完成后全貌,这是外界第一次看见这种新型直升机的真实实机照片。照片一经发布,就在航空爱好者中掀起一阵巨大的波澜,大家都被这种新型国产直升机帅气的外形所折服,不少网友甚至发出了惊叹:这还是我们印象中的那个“笨头笨脑”的直-8直升机吗!

的确,笔者第一眼看见这张图,差点也以为是一架美国西科斯基公司生产的S-92直升机照片,毕竟生产AC313A昌河飞机工业公司,曾经也参与过S-92的研发和生产。不过在仔细看完这架直升机的细节后,笔者不得不对国产直升机工业所取得的巨大进步感到欢欣鼓舞,虽然这架直升机尚没有安装全部设备,包括发动机,但其展现出来的新面貌已足够让人感到兴奋!

S-92直升机,只看小图是不是非常像?

关于这架新型直升机的初步分析,笔者曾在以前的文章《继直8宽之后,中国又一大型直升机全新亮相,中国版AW101现身》()中做过介绍,有兴趣的朋友可以看一看,在此不再赘述,今天结合照片和官方文字表述,再补充一些对于该机的新分析。

如果说直-8L宽机体构型,是在直-8G直升机成熟的“三大件”基础上,通过重新设计宽机体,从而达到装载性能的最优化,属于一个“短平快”项目的话,那么利用直-8L机体升级“三大件”诞生的AC313A,则可以看成是对于直-8L的精细化进一步改进提高。其改进的项目也相当有特点。

直-8L

首先要说的是“倾斜尾桨”,这是第一次官方证实该机采用了倾斜尾桨设计。笔者以前的文章提到过AC313A采用了倾斜垂尾设计,但是这次的官宣证实,不仅垂尾是倾斜的,尾桨也改为像CH-53E“超级海上种马”那样的倾斜设计,而不是像AW101那样只倾斜垂尾、尾桨依然垂直的设计。

CH-53E的倾斜尾桨设计

倾斜尾桨在现在很多新型直升机上都有出现,其主要作用在于提供一定的升力,帮助卸载主旋翼的压力。有些直升机的尾桨是倾斜的,但垂尾并不倾斜,比如美国的UH-60“黑鹰”系列直升机和意大利AW139直升机,以及中国的新型直-20直升机;有些直升机则两者都倾斜,比如前面提高过的“超级种马”。一般来说,两者同时采用倾斜设计的直升机大多是大型和重型直升机,而中型直升机则采用仅尾桨倾斜的设计,这主要还是在重心、抗扭矩、结构重量等多方面因素平衡下的考虑。

直-20的倾斜尾桨设计

另外还有个特点,采用倾斜尾桨的设计的直升机,其主旋翼安装角(即整个旋翼桨盘前倾的角度,一般都是由主减速器安装角度决定的)较大,比如直-20的旋翼安装角度就高达6-7度。这样的大安装角设计可以让直升机在平飞过程中,让直升机以最小的阻力获得较大的前飞拉力分量,从而提高直升机高速前飞时的速度,提高操控性,减轻飞行员的工作强度。

直-20的旋翼安装角约6-7度

因此,我们有理由相信AC313A结合主减速器的改进,有很大可能会提高其主减速器的安装角,从而获得更高的速度、更好的操控性。当然,作为13吨级的大型直升机,AC313A不太可能像10吨级直-20那样将安装角增加到6-7度,但是稍许增加的可能性是非常高的。

说到主减速器,作为AC313A的主要改进项目之一,除了需要适配采用新发动机所带来的全新安装方式和功率输出变化,AC313A很有可能会借此一劳永逸的解决一直困扰直-8系列直升机的主减速器设计问题。主减速器由于大部分时间装在机体内部不可见,所以大家的关注度不高,但它其实是直升机上非常重要的一个部件,它的作用是将发动机功率传导到旋翼上,只有高效匹配的主减速器才能将发动机的动力尽可能多的作用于旋翼上,因此它也和发动机、旋翼一起被称为决定直升机性能最关键的“三大件”。

主减速器是直升机最复杂也是最重要的部件之一

直-8直升机的减速器问题主要是功率损失和主减速器过热,以及寿命问题。这些问题是在直-8仿制原准机SA321“超黄蜂”上就一直存在的,是娘胎里带来的毛病,这就好比国产WS-9“秦岭”涡扇发动机的油门响应慢问题,也是从英国斯贝MK202发动机里带来的一样。造成这一问题主要还是“超黄蜂”直升机的原始设计缺陷,由于涉及最底层的设计,一直无法根本解决,这也是造成法国“超黄蜂”直升机销量不佳(全部产量仅179架,还没直-8系列的产量高)的重要原因之一。即便是国内这些年依托精密加工技术的进步,已经能部分解决其中的问题,但限于直-8直升机的发动机布局方式一直没有改变,始终无法从根本上予以根除,直-8直升机因此一直存在相对较高的动力损失和长时间悬停情况下减速器过热的问题。不过随着AC313A换装新型发动机所带来的全新发动机布局,相信这一问题能够得到很好的解决,按照早期公布的性能指标,其功率损失将减少3%。这是一个相当可观的数字。

3%的损失可不是小数字

(上篇完,未完待续)

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