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旋翼C-130「泰坦」—— 格羅恩起重旋翼機

2024-02-02軍事

「滾回繪圖板」被淘汰的飛行器方案 288

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格羅恩起重旋翼機想象圖

先進機動運輸機

格羅恩起重旋翼機想象圖

長期以來,米-26級別的超級重型直升機一直是美軍的短板,甚至民間也租用米-26來吊運重型貨物。

服務於美國民間的Mi-26

2003年,為響應美國國防高級研究計劃局(DARPA)的要求,總部位於芝加哥的格羅恩兄弟航空公司(Groen Brothers Aviation)提出一個滿足先進垂直起降起重運輸機(AMT)需求的提案。這個方案的大型運輸機將采用槳尖噴射旋翼和渦輪螺旋槳整合動力系統。稱為「格羅恩起重旋翼機」(Groen Gyrolifter)。

格羅恩的主打產品HAWK 4小型旋翼機

格羅恩兄弟飛機公司成立於1986年,現在已經更名為天空工作航空(Skyworks Aeronautics Corp.),由工程師大衛和傑伊·格羅恩兄弟二人創立,長期以來從事民用小型旋翼機的設計和生產。這一次他們要搞個前所未有的大膽專案。

格羅恩起重旋翼機

格羅恩起重旋翼機

格羅恩起重旋翼機

重型旋翼機並不是格羅恩首創,這一概念的最早實踐者是英國的費爾雷公司Rotodyne。這種1957年開發的重型旋翼機最大起飛重量將近15噸,可以搭載48名乘客,同樣采用了槳尖噴射原理,這架飛機飛行測試非常成功,但是因為噪音過大缺乏民用客運市場前景,被短視的英國佬放棄,他們壓根就沒考慮過軍事用途。

費爾雷公司Rotodyne

格羅恩起重旋翼機的設計特點是:重使用渦輪發動機向大型槳葉尖端的噴嘴註入壓縮空氣,帶動旋翼旋轉,旋轉的槳葉將提供垂直起降的升力,以實作垂直起降能力。

格羅恩起重旋翼機

直接使用洛克希德C-130「泰坦」運輸機的機身包括後機身艙門,具有相同的裝載能力。沿用泰坦的四台渦輪槳發引擎和螺旋槳,在平飛階段提供動力,使用短翼分擔飛行載荷,在平飛階段旋翼速度降低不產生升力,以增加飛機空速。

格羅恩起重旋翼機

沿用C-130的復合材料機身結構可以繼承完備的貨物裝卸系統,節約設計費用縮短周期。槳尖噴射提供高效的功率/重量比,能夠搭載18,144公斤的有效載荷垂直起飛和著陸。平飛模式下旋翼順槳降低轉速,飛機在巡航中使用渦輪螺旋槳飛機的模式飛行,以實作高達1,850公裏的航程。

格羅恩起重旋翼機 另一個版本

旋翼系統包含五個復合材料任務適應葉片,並結合了Westland BERP(英國實驗旋翼計劃)槳葉葉尖,可在所有飛行狀態下最佳化旋翼效能,從而可以以超過任何現代直升機的速度飛行,同時降低燃料消耗。

飛機將使用全電傳操縱,完全整合的飛行、發動機和旋翼噴射管理系統。機身和機翼使用復合材料結構,起落架加強,帶有可轉向的雙輪前起落架和轉向架式主起落架。動力系統為羅-羅AD2100(4,586kW)或AE 1107С(6,711kW),燃料容量11,340kg。似乎有兩種發動機布局方式,一種是沿用C-130的平行布局,另一種是發動機兩台一組前後布置在一個發動機艙,螺旋槳兩推兩拉。

旋翼客機

格羅恩旋翼客機

格羅恩向DARPA提議,由其開發生產一種重型旋翼機的中型演示模型,為最終在洛克希德C-130飛機基礎上開發全尺寸重型旋翼機提供技術演示。格羅恩其實還有自己的想法,這種中型飛機將很容易發展出一架民用客機。於是稱為「旋翼客機」(GyroLiner)的民用方案也同時推出。

旋翼客機采用一個全新設計的中型機身,雙釋出局,提供35個座位。整體比起重旋翼機小一號。旋翼客機主打完全無需跑道,同時提供直升機的起降便利性和支線客機的油耗,公司宣稱提供新穎的城市間旅行方式。

2005年,格羅恩起重旋翼機獲得了DARPA為期15個月的640萬美元的第一期合約,對整個方案進行廣泛的高級電腦建模,開發直升機的初步設計並完成旋翼系統設計。

格羅恩團隊包括:亞特蘭大佐治亞理工學院;Adam Aircraft Industries;威廉士國際;包括聖路易華盛頓大學、賓夕法尼亞州立大學和馬里蘭大學的旋翼科學幹部的主要成員組成的顧問團隊,以及來自整個行業的頂級旋翼科學家的支持,包括美國太空總署艾姆斯和美國太空總署艾姆斯研究中心陸軍AFDD團隊的重要支持。但隨後,就沒什麽進一步訊息了,不過 格羅恩和DARPA的合作沒有結束,還有其他幾個旋翼專案,後面慢慢說。

起重旋翼機的技術數據

旋翼直徑:34.14m,

機身長度:33.53m,

總高度:7.62m,

機身頂部高度:5.64m,

空重:24,950kg,

最大起飛重量:59,875kg,

最高時速:500-600km/h,

75%功率下的巡航速度:463-556km/h

海平面最大爬升率:366m/min,

服務圍網:5500m,

75%功率續航裏程:926-1850km