當前位置: 華文天下 > 軍事

酷帥氣,前景廣闊,ZN-1傾轉旋翼機

2024-03-09軍事

在第六屆天津直博會上,一架造型獨特的飛行器引起了眾多觀眾的興趣,除了炫酷帥氣的機體造型,更吸引人的是它采用了類似美國「魚鷹」傾轉旋翼機的設計結構和工作原理,發動機艙采用可旋轉設計,能夠在垂直起降和平飛兩種模式之間進行切換,從而兼顧直升機與固定翼飛機的優點,它就是ZN-1傾轉旋翼機。

事實上,近幾年的國內航空展上,經常可以看到傾轉旋翼機產品,比如彩虹-10傾轉旋翼無人機,使用AES100發動機的彩虹-10升級版,還有去年珠海航展上航空工業展示的新型傾轉旋翼機等,再加上此次的ZN-1傾轉旋翼機。說明國內開始重視傾轉旋翼機技術的發展,並有一定的需求,促進了該領域的發展。

ZN-1傾轉旋翼機

國產傾轉旋翼機發展

傾轉旋翼飛機是上世紀80年代開始成熟的新型旋翼飛行器,其既具有傳統旋翼飛機垂直起降和空中懸停的能力,而在旋翼傾轉後進行巡航飛行時又酷似螺旋槳動力的固定翼飛機,從而融合了直升機與固定翼飛機的優點,既可像直升機那樣在較小空間垂直起降以便於人員、貨物裝載和部署使用,又具有固定翼飛機較高的飛行速度和較遠的航程,故而很受青睞,不少國家都曾進行過研制。

不過,傾轉旋翼飛機的研制難度非常大,很多研制專案最後都不了了之,最終研制成功並實作批次裝備的只有美國的V-22「魚鷹」傾轉旋翼機。近年來,美國更是推出了一批新型傾轉旋翼機,如貝爾直升機公司和洛馬公司聯合推出了新一代傾轉旋翼機V-280,貝爾公司推出的一款傾轉旋翼無人機V-247等。傾轉旋翼機正在蓬勃發展。

而中國也很早就想研制這種先進飛行器。此前幾屆航展上,航空工業部門曾展出過一種4旋翼的大型民用傾轉旋翼機,叫「藍鯨」,它類似於美國取消研制的貝爾V-44,載重可達20噸,相當於運-9中型運輸機,是「魚鷹」雙倍不止,但研制難度太大了,一直沒有下文。

正在兩棲攻擊艦上垂直起飛的美國MV-22「魚鷹」傾轉旋翼機

之後,2018年珠海航展上,航天科技彩虹公司首次展示了彩虹-10傾轉旋翼無人機,後面兩屆珠海航展該機也都有參展,一次比一次成熟。2022年7月份,中國航發和彩虹無人機在京簽約,將為大型無人傾轉旋翼機提供國產1000千瓦級民用渦軸發動機AES100,大家根據發動機的功率猜測這款無人機很可能與美國V-247一個級別。再然後就是2022年的珠海航展上,航空工業展出了一款新型傾轉旋翼機模型,外觀和尺寸都比較接近AW609。該機是貝爾公司與阿古斯塔合作研制的7噸級中型民用傾轉旋翼機,采用兩台成熟的普惠PT6C-67A渦軸發動機,最大飛行速度超過500千米/小時,可載客6到9人或2.5噸貨物,航程約1600千米。

從上述發展可以看出,國內清楚地認識到傾轉旋翼機的研制難度,所以非常務實,準備按照「先易後難」、「先小後大」、「先無人後有人」的步驟來推進。先研制彩虹-10這樣的小型傾轉旋翼無人機,等有了一定的技術積累和成熟的國產發動機,再研制彩虹-10的升級放大版,接著再研制中小型的民用傾轉旋翼機磨煉技術,最終再向軍用大型傾轉旋翼機發起沖擊。

國產「彩虹」-10小型傾轉旋翼無人機

ZN-1傾轉旋翼機

從外觀上看,ZN-1傾轉旋翼機體型不是很大,座艙只能容納兩人,屬於小型傾轉旋翼機。ZN-1的機體外形接近紡錘體,接近機身中部與機翼連線處的機體橫截面最寬最大,越到機頭和機尾則截面尺寸越小,整機外形過渡十分流暢。這種設計一方面將使ZN-1具有良好的空氣動力學效能,可以降低飛行阻力以適應高速飛行。從展板介紹可知,該機還采用了模組化設計,具備機體動力系統和任務模組迅速互換的能力,可透過更換機體模組和動力單元,在整體設計改動最小的前提下,實作多用途兼顧經濟性。

而在最重要的傾轉旋翼設計上,ZN-1采用了與V-22類似的發動機短艙整體傾轉設計。即在類似固定翼飛機機翼的兩端翼尖處,各安裝一套可在水平位置與垂直位置之間轉動的旋翼傾轉系統元件,當飛機垂直起飛和著陸時,旋翼軸垂直於地面,呈橫列式直升機飛行狀態,並可在空中懸停、前後飛行和側飛。在傾轉旋翼機起飛達到一定高度和速度後,旋翼軸向前傾轉90度角,呈水平狀態,旋翼作為拉力螺旋槳使用,此時傾轉旋翼機能夠像固定翼飛機那樣以較高的速度作遠端飛行,因而兼有直升機和固定翼飛機的優點。

ZN-1采用了與V-22類似的發動機短艙整體傾轉設計

套用方面,傾轉旋翼機的特點使得ZN-1在飛行速度方面遠遠超過傳統直升機,並與現代軍用直升機相比,速度提高了1.5倍至2倍。這使得ZN-1在快速運輸材料和人員、運輸和回收部隊等方面具備更大的優勢。其次,ZN-1較小的體積和垂直起降能力,還讓其具備低空滲透能力,非常適合執行快速偵察、快速滲透、快速突襲等特殊作戰任務。與解放軍目前使用的「獵鷹」旋翼機相比,ZN-1不僅能夠垂直起降,最大飛行速度也快得多,使其在快進快出的作戰任務中表現更加高效。這使得ZN-1在特種作戰領域具備廣泛的套用前景,可以成為解放軍特種作戰人員執行各種特殊任務的得力工具。

此外,考慮到ZN-1的體積小和低成本優勢,它還可以在民用領域發揮重要作用。例如,可以用於城市巡邏警察,提供快速響應和機動性,並幫助維護社會治安;也可以用於森林防火消防,利用其低空滲透能力,快速響應並撲滅森林火災。因此,ZN-1具備在多個領域發揮作用的潛力,具有廣闊的市場前景。

ZN-1傾轉旋翼機發動機特寫

總之,ZN-1傾轉旋翼機在第六屆天津直博會上的亮相,展示了中國在航空領域取得的重要突破和創新成果。其設計獨特、效能優越,使其在軍事和民用領域都具備廣闊的套用前景。相信隨著技術的不斷進步和市場的不斷需求,ZN-1在未來將發展成為一種重要的飛行器,為中國的國防和應急救援事業做出重要貢獻。

結語

國內眾多傾轉旋翼機產品的露面,表明國內在該技術領域的發展已經步入正軌。相信隨著國內科研人員的不懈努力,我們必將在傾轉旋翼技術領域進入國際先進行列,為我們的兩棲攻擊艦裝備上先進的大型軍用傾轉旋翼機。