空客“競速者”和改進自H130的飛行測試平臺有望為發(fā)展創(chuàng)新直升機技術(shù)鋪平道路。

 

       盡管研制進度有所推遲，但空客公司正在著手裝配“競速者”（Racer）復(fù)合式直升機，預(yù)計在2022年實現(xiàn)首飛。而在單項技術(shù)的研發(fā)和測試方面，空客改裝了一架H130直升機作為飛行測試平臺，以加速新技術(shù)的轉(zhuǎn)化腳步。

 

 

 

 

       近日，空客公司發(fā)言人表示，繼去年開始裝配大型部件后，位于法國梅里尼亞訥的生產(chǎn)廠將在未來幾周內(nèi)開始“競速者”（RACER）驗證機的總裝工作。由此，遲遲未能露面的“競速者”驗證機重新引發(fā)了外界期待。

 

       “競速者”源自歐盟委員會提出的H2020研究計劃，是在“潔凈天空2”（Clean Sky 2）計劃的框架下設(shè)計和研制的技術(shù)驗證機，預(yù)期目標(biāo)是使二氧化碳和氮氧化物的排放量比目前的直升機降低20％，噪聲目標(biāo)降低20％。

 

 

 

       “競速者”方案在很大程度上得益于空客X3高速驗證機所積累的經(jīng)驗。此前，該公司通過X3驗證機的飛行測試，成功地驗證了傳統(tǒng)的主旋翼與創(chuàng)新的側(cè)向旋翼組合而成的復(fù)合式直升機構(gòu)型。

 

       與當(dāng)前廣泛使用的常規(guī)直升機相比，空客希望“競速者”驗證機的巡航速度提高1倍，達(dá)到407千米/小時。在巡航速度下，該機大約有一半的升力來自固定翼，使最大航程達(dá)到740千米。

 

       “競速者”驗證機采用了創(chuàng)新的盒式機翼概念，盒翼不僅提高了氣動效率，在巡航狀態(tài)下提供升力，而且具備更高的剛度，減輕了重量，同時可以更好地容納起落架。

 

       除了新穎的構(gòu)型，“競速者”驗證機還具有低成本電傳飛控的特點。這種電傳飛控系統(tǒng)將常規(guī)的機械聯(lián)動與智能致動器相結(jié)合，可以提供80％的電傳飛控系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)性能，但只需額外增加20％的成本。

 

 

 

“競速者”模型在風(fēng)洞中接受測試。

 

       2018年2月，空客選擇了賽峰公司研制的Aneto-1X渦軸發(fā)動機作為“競速者”驗證機的動力裝置。在動力系統(tǒng)方面，“競速者”另一個重要創(chuàng)新之處是在雙發(fā)動力系統(tǒng)中應(yīng)用了“生態(tài)模式”（ECO）概念，也稱為“節(jié)能模式”。在這種模式下，飛行員可以在巡       航飛行期間讓一臺發(fā)動機暫時處于空轉(zhuǎn)的“睡眠”狀態(tài)，從而節(jié)省大約15％的燃油，實現(xiàn)更長的航程。在加速、著陸或應(yīng)急操作等必要情況下，借助賽峰的新型電動機，備用發(fā)動機可以快速自動重新起動并達(dá)到最大功率。

 

       當(dāng)然，這種“生態(tài)模式”的測試還不能在試飛初期就進行，因為該機采用的新技術(shù)比較多，對于動力系統(tǒng)這樣的關(guān)鍵系統(tǒng)測試，盡量要在其他系統(tǒng)都已測試完畢后進行。

 

       按計劃，空客在“競速者”驗證機完成首飛后，將分兩個階段完成相關(guān)飛行測試。第一階段，驗證機將開展長達(dá)一年的測試，重點是擴展包線，評估關(guān)鍵性能參數(shù)，以及操縱品質(zhì)、穩(wěn)定性和氣動性能，預(yù)計累積試飛時間達(dá)到200飛行小時。

 

       第二階段，“競速者”驗證機將主要測試一些特定任務(wù)，包括搜索與救援（SAR）、緊急醫(yī)療服務(wù)（EMS）以及私人飛行和公司運輸。在這些任務(wù)中，提高速度和效率具有非常重要的作用。

 

       新技術(shù)飛行測試平臺

 

       為了盡快將新概念投入飛行測試應(yīng)用，空客公司將一架H130輕型直升機改裝成試飛平臺，用于測試一些即將走上市場的新技術(shù)，諸如城市空中交通 （UAM）、混合動力飛行技術(shù)以及新型飛行安全系統(tǒng)等�？湛驼J(rèn)為，H130飛行測試平臺可大大提升某些項目的研發(fā)進度，甚至可以將產(chǎn)品研發(fā)周期縮短為原來的1/3。

       自2020年4月以來，該飛行平臺已進行了數(shù)次飛行，對幾個關(guān)于飛行安全的關(guān)鍵技術(shù)進行了攻關(guān)。如果用大型商用飛機的試飛平臺作為對比，這架H130就相當(dāng)于當(dāng)年做層流翼型實驗的A340測試機。