无轴承旋翼技术催生我国第四代直升机

无轴承旋翼技术催生我国第四代直升机
本报记者  张 强
    ■科报讲武堂 
    直升机最显著的标志是旋翼，即“旋转的翼”。旋翼系统是直升机无可争辩的核心，它的每一次技术突破都引人关注。中国航空新闻网近日报道称，中航工业直升机所专家攻克了无轴承旋翼技术，而这项技术是第四代直升机的关键技术。那么，什么是第四代直升机？无轴承旋翼技术究竟有什么技术上的优势？科技日报记者就此采访了军事专家江河。
    “应该说，我国直升机无轴承旋翼技术的发展，对我军用直升机发展起到了促进和示范作用。无轴承旋翼技术在新一代直升机上的成功应用，标志着我国直升机旋翼技术进入了一个新的发展阶段。”江河说。
    “准确地说，无轴承旋翼技术是第四代直升机的关键技术之一。”江河指出，实际上，从20世纪90年代以来，直升机技术发展就进入了第四代，也是当今最先进的一代。第四代直升机的主要特点在于其较快的飞行速度，良好机动性、先进的电子设备和强大的武器系统，它在设计和材料使用上都有了大的变化，有较强的生存能力和隐身能力，最大飞行速度已达350公里／小时。其最明显的技术特征是安装第三代发动机；装有进一步优化的翼型、桨尖和先进的复合材料旋翼桨叶，无轴承或弹性铰式等新型桨毂；机体结构大部分或全部使用复合材料；操纵系统改为电传操纵，机载电子设备采用数据总线、综合显示和任务管理；先进的飞行控制、通信导航等系统。
    众所周知，直升机旋翼相对机身以恒定的速度转动。这样就造成旋翼桨叶的工作环境要复杂得多，也就使得直升机旋翼的结构比固定翼飞机复杂，并导致直升机研制过程中存在着许多复杂的技术问题。
    江河介绍道，在20世纪早期国外就开始研究无轴承式旋翼技术，到90年代开始应用无轴承式旋翼技术，典型的有美国研制的RAH-66“科曼奇”和S－92，法、德、意和荷研制的NH－90，英、意研制的EH－101直升机等。
    到目前为止，已在实践中应用的旋翼形式有铰接式、跷跷板式、无铰式和无轴承式。无轴承式旋翼是在无铰式旋翼基础上发展而来，无铰式旋翼尽管有许多优点，但从根本上看无铰式旋翼还没有大的改观，只是没有了挥舞铰和摆振铰，却仍然保留了变距铰，因此也还不是真正的“无铰”。这使得无铰式旋翼结构重量难以减轻，结构简化也受到了限制。
    “因此，无铰式旋翼合乎逻辑的进一步发展，就是取消变距铰。无轴承旋翼就是取消了挥舞铰、摆振铰和变距铰的旋翼，桨叶的挥舞、摆振和变距运动都以桨叶根部的柔性元件来完成。”江河指出，“无轴承旋翼的连接件采用复合材料，结构更为紧凑，重量大为降低，阻力大大减少，一般与无铰式旋翼相比，无轴承旋翼重量可减轻50%。这就可以使得直升机在机动性能不变的情况下，增加其他功能，或者增加携弹量等。”
    中国官方媒体公开报道我国的无轴承旋翼技术，很多媒体将其解读为我国的这项技术已经非常成熟。
    对此，江河认为应该理性看待。他指出，“较之美俄，我国军用直升机数量和技术发展还有一定差距。首先是产能小，数量和规模上与军事强国都有一定差距。其次是装备性能有差距，缺少先进发动机和传动装置技术，如我军研制的直－10武装直升机总体上属于第三代水平，与世界强国的先进武装直升机仍有明显差距。”（科技日报北京11月17日电）