直升机的速度是否很慢?能不能研发出速度可以达到普通民航客机速度的直升机?

Deleat隐身


速度快慢是一个相对的概念,直升机速度有多快呢?举个例子,世界上最著名的直升机是是美国西科斯基公司的黑鹰直升机。直升机是在越南战争时期开始大规模的应用,当时的代表作是贝尔公司的UH-1休伊通用直升机。在越南战场上是呼风唤雨,美军利用直升机在各种场合进行了作战。而后来美国陆军提出了比贝尔UH-1更高要求的直升机需求,这就有了如今的黑鹰直升机的诞生。



黑鹰直升机可以达到的最大速度是361千米/小时,而且这是利用直升机俯冲活动通过高度获得势能而来的最快速。从这个数据看直升机并不慢,与在类似德国的高速公路行驶的汽车相比,整整快了一倍。不过,黑鹰直升机虽然具备361千米/小时的速度,但却不是最快的直升机。目前作为世界上直升机技术最为厉害的西科斯基正在研制一款革命性的直升机S-97。



根据西科斯基的设计指标,研制中的S-97侵袭者直升机可以达到480千米/小时的速度,这将是世界上速度最快的直升机系列。S-97之所以可以获得这么快的速度是在于其独特的设计,同轴共旋翼模式可以完全利用发动机的功率,因为省却了用于抵消反转的尾桨。而且S-97在尾部增加了一副推进式的螺旋桨,这些改变是关键。



普通民航客机的速度在1000千米/小时以下,这个已经属于接近音速的速度,之所以保持这个亚音速是由于飞机进入音速之后就要考虑更多的要求,包括机体设计的强度,蒙皮的类型等。当然世界上民航客机历史上曾经有达到2倍音速的飞机出现,从伦敦飞纽约只要3小时,这就是协和式超音速客机。



直升机是利用螺旋桨获得升力,而螺旋桨的结构导致其旋转速度有极限,如果旋翼翼尖达到音速就会产生非常大的空气阻力,这个导致直升机无法实现更高的速度。就目前的技术看,直升机最快也就480千米/小时的速度,这个与普通民航的速度相比还是差了一大截。


航空爱好者AMR


快慢是一个相对概念,相比固定翼飞机来说,直升机的飞行速度确实很慢。举个例子,“黑鹰”直升机的极速是356公里/小时,巡航速度是270公里/小时,这个速度在直升机里已经算快的了,CH-53一类的重型直升机极速才315公里/小时。然而相比使用涡扇发动机的民航客机,“黑鹰”直升机的速度就非常慢了,我们以最常见的空客A320客机为例,空客A320客机的巡航速度可达830公里,是“黑鹰”直升机巡航速度的3倍还多。

直升机速度受限和其自身构型有关,直升机最常见的构型是单旋翼+尾桨形式,在主旋翼桨叶高速旋转的过程中,向前的桨叶和向后的桨叶速度是不一样的,当前行桨叶速度接近音速的时候,会产生激波,这和固定翼螺旋桨飞机始终无法超过音速的原理类似,激波会产生极大的阻力,将直升机的前行速度控制在某一数值,就常规的单旋翼+尾桨构型直升机来说,飞行速度到400公里/小时基本上已经是极限了,不能再快。

想要获得更快的前行速度,就必须改变构型,这就是当前旋翼机迈向高速的主要突破方向——复合构型直升机。复合构型直升机主要通过在机身或者机尾增加一个推进螺旋桨来实现高速飞行,典型例子如当前正在试飞的S-97“掠夺者”直升机。正在试飞的V-280“勇敢”倾转旋翼机,严格意义上来说并不能算直升机,在此不做讨论。


军机图


直升机的速度和固定翼螺旋桨飞机相比确实是偏慢的,如UH-60L型“黑鹰”直升机的最高速度为294公里/小时,C-130H型“大力神”运输机的最高速度则能达到620公里/小时。

“鱼鹰”

另外,像V-22“鱼鹰”这种倾转旋翼机,其由于结合了直升机和固定翼螺旋桨飞机两者的特点,最高飞行速度就能达到509公里/小时。也正因为这种速度上的优势,“鱼鹰”虽事故不断,但仍受到美海军陆战队重视,且日本自卫队也开始进行装备。

图-95

至于将直升机与普通民航客机相较,若这里的民航客机指的是喷气式飞机,那这个速度就会相差更多。如波音737系列客机,其最大速度约876公里/小时。而这种速度就远非直升机所能达到了,即使是固定翼螺旋桨飞机,当前能达到该速度的也只有俄罗斯的图-95战略轰炸机,其最高时速能达到926 公里/小时,这也是当前飞的最快的螺旋桨飞机。

曾实现超音速飞行的XF-88B试验机,不过该机除了螺旋桨外还配备了喷气发动机

此外,依历史试验情况及当前的技术水平,即使是固定翼螺旋桨飞机也无法进行超音速飞行,至于直升机就更加困难。当然这也是由于其飞行原理所限,只要能被归到“直升机”中,想在速度上获得突破就几乎是不可能的。


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