網友繪制的國產重型武裝直升機想象圖
近段時間國產重型武裝直升機的照片和影片在網上已經非常多了，而且並沒有被禁止。看來國產重武直的訊息確實到了該公開的時候。關於國產重型武裝直升機的型號，目前官方尚未公開。但是按照直升機的研發順序和繼承關系，排在直20之後應該叫直21比較合適。這也是目前網友對這一新型重型武裝直升機稱呼。那我們就暫且先這麽稱呼國產新型重型武裝直升機。這篇文章我們就來分析一下直21的氣動設計。
直21的氣動設計博采眾家之長
直21的設計是非常優秀的，可以說是博采眾家之長。首先繼承了直20的發動機、旋翼系統和主減速器。這都是非常成熟的貨架產品。可以非常容易地投入大批次生產，而且成本已經分攤得非常低。直21的主旋翼采用的是和直20一樣的五葉槳，五葉槳的槳葉數量是個奇數，噪音水平比較低，這有助於減少直21被發現的距離。如果直升機的主旋翼槳葉數量是偶數，噪音相對會比較大。因為如果槳葉數量是偶數，就意味著會有兩片槳葉排在一條直線上，在槳葉轉動時會產生一個更大的峰值雜訊，這樣就會在更遠的距離上聽到直升機槳葉的嘯叫聲。而奇數數量的槳葉會依次劃過空氣，產生的雜訊峰值更低，被聽到噪音的距離會更近。
國產重型武裝直升機的機身線條非常流暢
直21的氣動設計另一個重要的特點是飛行阻力小。直21的機鼻設計比較尖，和米28比較類似。而且座艙整體高度非常低，在MI-28、AH-64、KA-52等幾種重武直中座艙高度是最低矮的。座艙沒有明顯向上凸起的感覺，和機身融為一體，流線性非常好。機身截面變化也更加平滑流暢，這樣的設計可以把飛行阻力降到最低，這對於節省燃料、提高最大飛行速度、擴大航程都非常重要。而KA-52的飛行阻力可能是最大的，因為其采用的是並列雙座，機身比較寬，而且是共軸雙旋翼，總體飛行阻力比較大。
KA-52的氣動阻力比較大
我們知道直21出現的一個重要背景就是滿足對台作戰的需求，可以說直21就是為台海作戰準備的。如果直21從福建沿海直接起飛，從海上繞到台灣島東側作戰，需要一千公裏以上的航程。而且這只是到達戰場的往返航程。比如武直十內油最大航程只有1120公裏。到達戰場很快就要返回，沒法在戰場上停留太多時間。如果帶副油箱至少要占用兩個翼下掛架，只剩下兩個掛架能夠掛載武器，嚴重影響攜彈量。所以航程對於直21非常重要，這就是直21非常重視減少氣動阻力的重要原因。當然在台海實際運用時，可能會借助075兩棲攻擊艦或者其他船只作為彈板，進一步增加直21在戰場上的留空時間。
如果直21沒有機身底部的一圈器材艙 單看機身其實是非常窄的
當然僅僅依靠減阻對於擴大航程還是遠遠不夠的。直21在氣動設計上還有更為有力的手段，那就是提高升力。為了減少飛行阻力，直21的機身其實是非常狹窄的，但是從下往上看並不感覺太狹窄，這是因為在機身底部一周布置了一圈器材艙，這一設計非常類似AH-64。這樣直21的機身底部就變成了一個比較寬的平坦平面。在機身維持一定迎角高速飛行的情況下，這一圈的器材艙就變成了加厚版的邊條翼，能產生非常大的升力。同時器材艙可以用來安裝航電器材，方便維護。也可以用來攜帶燃油和機炮的炮彈。
AH64的機身底部圍了一圈器材艙
大部份直升機采用的增升措施主要是擴大機身兩側的短翼，比如美弟已經下馬的FARA偵查直升機專案。貝爾公司的貝爾360「不屈」武裝直升機采用的辦法就是擴大直升機的短翼，其短翼長達2.7米，可以說已經把短翼的尺寸發揮到了極致。在以333公裏時速飛行時，短翼產生的升力能占到總升力的50%。這樣主旋翼就不用承擔太大的升力，從而可以降低主旋翼的前傾角度，也有助於減低旋翼的飛行阻力。最重要是可以把主旋翼的功率降下來，這樣有助於節省燃料擴大航程。
貝爾公司的貝爾360「不屈」武裝直升機
直21的氣動增升措施的思路也是類似的，不過不是利用短翼，而是充分利用機身底部的平面。因為機身底部的面積要比短翼的面積大得多，只要維持一定的飛行迎角就能產生很大升力。雖然直21的短翼翼展也不算小，但是加長短翼最主要的作用是把武器掛架從武直十的四個增加到六個，以提高載彈量。為了實作這一設計目標，直21的旋翼安裝角非常大，可能有9-10度，比直20的7度安裝角大得多。旋翼安裝角簡單來講就是主旋翼前傾的角度。因為直升機將旋翼前傾可以產生兩個分力，一個是向上的升力可以平衡直升機的自重，另一個分力是向前的拉力，可以拉動直升機向前飛行。擁有更大的旋翼安裝角可以為提高機身的飛行迎角創造條件，而有了更大的飛行迎角，直21就可以充分利用平坦的機身底部產生更大的升力。
因為主旋翼的安裝角比較大 直21低速飛行時有非常明顯的擡頭現象
而更大的主旋翼安裝角需要更為強大的動力和電傳操縱系統的幫助。我們知道AH-64D阿帕奇武裝直升機的T700-GE-701D發動機最大只有1491KW的功率。而中國的直20一開始采用的就是1600KW的渦軸十發動機，渦軸十的應急功率能達到2000KW。而且服役多年可能功率已經改進到1800KW左右了。所以直21的功率儲備是非常充足的。在航電系統方面，中國的直20一開始采用的就是電傳操縱系統，直21采用的肯定也是電傳操縱系統。而美弟的黑鷹直升機發展了幾十年都不是電傳操縱的，只是到了近幾年才在升級UH60M時推出了一個采用電傳操縱系統的升級版。
在強大的動力和電傳飛控系統的加持下，直21必然將夠獲得非常理想的航程和最大飛行速度。估計內油航程能提高到1500公裏以上，最大飛行速度也能超過AH-64D的365公裏時速。直21的最大飛行速度估計可能在400公裏左右。這對於台海作戰是非常有利的。考慮到中國也已經首飛了采用共軸雙旋翼的重型武裝直升機。直21這個傳統構型的重型武裝直升機可以說是為台海作戰專門客製的型號。因為如果沒有國家統一這件事，我們可能不會裝備直21。國產重型武裝直升機可能會直接奔著高速直升機，甚至是傾轉旋翼機的方向發展了。
