X-49A“速度鷹”驗證機

X-49A“速度鷹”(Speedhawk)是由美國軍方提供經費開發的高速直升機技術驗證和發展項目，X-49A最初的計畫是作為海軍執行掃雷任務的一個潛在的平台，而美空軍則計畫用X-49A的技術來改進HH-60直升機，用於執行“戰鬥搜尋和救援”(CSAR)任務，並且可以憑藉高速度的優勢擴大軍用直升機的套用範圍。X-49A的背後寄託著美國陸、海、空三軍對高速直升機的希望。X-49A採用驗證機的X而不是原型機的Y作為樣機的編號，代表著它仍然屬於不成熟的試驗性系統，作為改進美國軍隊現役直升機的措施，關鍵是其綜合技術水平和效費比是不是具備足夠大的吸引力。

基本介紹

• 中文名：X-49A“速度鷹”驗證機
• 外文名：X-49A "SpeedHawk"
• 首飛時間：2007年
• 製造商：西科斯基
• 數量：1

基本技術分析

X-49A是在SH-60F“海鷹”直升機上加裝機翼及矢量推力涵道螺旋槳推進器(VTDP)的複合直升機，技術目標是提高現役陸軍直升機的速度、航程和飛行高度，並且在需要的時候可以利用X-49A的技術對現有直升機進行改進設計，這就決定了X-49A利用現役直升機改造的特點。X-49A在2007年6月30日的首飛，是提高直升機飛行速度的長期努力的新成果。X-49A在首飛的15分鐘裡進行了基礎的懸停、轉彎和低速度下的前飛和側飛，成功證明了使用VTDP可以提供有效的配平能力，在取消尾槳後的抗扭矩和方向控制方面以可以滿足安全使用的要求。“速度鷹”機身側面增加的固定機翼可以在前向飛行時提供所需要的部分升力，翼面上裝有襟副翼在增升的同時還能夠起到一定的控制作用。動力系統結構的變化可以同時提高X-49A相對SH-60的飛行速度和航程。按照設計單位公開的數據來看，X-49A的飛行速度超過390千米，小時。而動力系統工作效率的提高也可以將直升機典型任務的作戰半徑由200千米提高到約500千米，原本只能在戰區行動的UH/SH-60在進行類似改進後就可以執行縱深作戰任務，能夠在離基地更遠的距離上完成比現有直升機複雜得多的任務。

X-49A起降時的動力裝置工作方法與常規直升機沒有什麼不同，但是在利用VTDP產生推進力和為固定翼面提供升力時，X-49A的動力功率分配和控制方式則更加類似旋翼機的飛行原理。SH-60直升機傳統的螺旋槳在起降時的作用沒有變化，原本由尾槳擔負的抵消旋翼扭矩的功能由VTDP完成。而在直升機平飛時，VTDP為直升機提供向前飛行的主要動力，這就使“速度鷹”的主旋翼不需要全面承擔拉動直升機飛行的功能。新增短翼產生的升力也可以部分分擔旋翼螺旋槳的作用。這樣一來，更高效率的組合動力系統使典型的直升機在進行改進後，速度、航程和飛行高度都有所提高，性能更加接近常規螺旋槳飛機。

高速、遠距的誘惑

能夠讓飛行器不依靠特殊場地就可以使用是設計師和使用者的夢想，直升機就是這一願望在技術上所取得的最終成果，現代化直升機雖然滿足了起降不需要特殊場地的優點，但是依靠旋翼裝置作為升力和動力的驅動設計方法，卻使直升機在飛行速度和航程上遠遠的低於常規推進式螺旋槳飛機。改變直升機速度慢的問題是各國直升機設計師努力的重點，曾經出現的X翼飛機和V-22“魚鷹”傾轉旋翼機也都是為了解決這個問題。雖然X冀機和V-22都能滿足性能指標的要求，但是這些方案在成本和技術難度上都遠比傳統的直升機要高，而且複雜的動力和飛行控制系統也使可靠性和飛行安全性存在缺陷。

X-49A相對於高風險的V-22和不成熟的X翼機的最大優勢就是便宜和低風險，而且還可方便利用現有直升機的機體進行改裝，無論是在研製還是裝備、維護方面都對用戶有著很大的吸引力。

低成本成就未來

X-49A存在的問題主要是VIDP的結構重量超過了傳統的尾槳，這樣就在垂直起降和懸停時增加了升力螺旋槳的負擔，而且在整機結構重量分配和裝載有效載荷的工作中也存在問題。龐大的機尾涵道體積和被彈面過大，對於地形干擾和外力破損的敏感程度也要比常規的UH-60高。因此，就說X-49A的技術改進措施滿足實用性要求還為時過早。

儘管X-49A還存在一些不足，但是VIDP提供的高速飛行能力的確可以改善直升機的作戰性能，在垂直起降時可以提供直升機更高的飛行速度和更大的升限。如果採用複合動力短距起飛也可以大幅度提高有效載荷和航程，尤其作為艦載直升機執行搜尋和反潛任務時，更大的飛行速度和作戰半徑能提高作戰效率。在陸軍航空兵直升機部隊中也適合擔負對速度要求較高的救援和偵察任務。

“速度鷹”直徑約2.4米的涵道推進螺旋槳已經通過了基礎的結構測試，動力傳動系統和減速裝置也即將完成壽命和可靠性試驗，在展示出技術可行性的同時也兼顧了技術上的可靠性。

根據現有的投資規模可以感受到項目的實用化要求並不迫切，而且美軍投資的類似項目也並不僅僅只有X-49A，只是用X-49A的技術改進現有直升機的條件上略有優勢，屬於利用現有技術和基礎平台進行改進提高的組合式技術方案。

X-49A項目為驗證新技術而投入的資金和技術資源可說是微不足道，但在投入和使用的技術對比上可說是低成本的典型。該項目涉及到氣動、結構、動力和控制等非常廣泛的範圍，對動力裝置的改進設計涉及到了直升機的整個性能指標變化。但採用這些大膽和激進的技術，最終目標也不過是在全新設計的高速直升機成熟前，提供技術儲備和在必要的情況下滿足現役飛機性能提高的需要。

在美國航空技術發展過程中經常可以看到類似的低成本技術驗證機，在有限的投入下卻可以獲得非常可觀的技術收穫，是在實踐方面推動美國整體航空技術快速發展的重要動力來源。X-49A激進的技術途徑與保守的套用前景是美國航空技術基礎的表現。通過美國航空工業長期以來所發展的大量技術驗證機來看，可以感受到在航空基礎、創造力和進取心背後認真謹慎的態度。