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晨枫小苑

来的都是客,相逢握握手

 
 
 

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晨枫  

西西河水浪打浪,一浪打到网易上。我本是喜欢纸上谈兵的一介草民,在西西河那边开了一个小铺子,这是海外华人的一个精神家园。我是一个一坐下来就不动窝的懒人,但架不住友人的邀请,到网易也开了一个茶摊。阿庆嫂是怎么说来着:来的都是客。希望您能喜欢我这小号。来来来,先握一个手! 当然,主有主规,客有客道。请勿随地吐痰,喧哗扰众,或者乱贴小广告。不欢迎指桑骂槐,更不准恶语伤人。

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老骥也得折腾  

2009-09-03 09:46:06|  分类: 纸上谈兵 |  标签: |举报 |字号 订阅

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对驻阿富汗的英军来说,过去两个星期很是郁闷。先是一架CH-47在起飞时遇到地面的塔利班火力袭击,一台发动机被击中着火。飞行员只得紧急迫降,幸好机 上人员都没有受伤。再火力压制住塔利班之后,另一架CH-47把幸存者接走,一架战斗机用制导炸弹把动弹不了的CH-47炸毁,以免机上的敏感设备落入塔 利班之手。不到两个星期,又一架CH-47直升机在战斗中粗暴降落,损坏了一个旋翼,同样只好炸毁。损失直升机是惨痛的,但并不新鲜,可损失CH-47是 特别惨痛的,英军对此深有体会。在马岛战争期间,“大西洋运输者”号集装箱船被阿根廷空军的“飞鱼”导弹击沉,英军损失了所有6架CH-47,只好用海军 的“海王”直升机代替,极大地减慢了上陆的速度,使得防空导弹阵地来不及部署,间接导致了“羚羊”号、“加拉哈德爵士”号等军舰在阿根廷飞机的拼死轰炸中 被击沉。

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串列双桨的CH-47是直升机世界里一个熟悉的身影了

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越南战争期间,CH-47就是美军的空中机动主力

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在阿富汗战争中,CH-47再次老将出马

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CH-47也是英军的空中机动主力

CH-47“奇努干”是美国波音公司制造的大型直升机,1962年投入使用。在越南战争期间,750多架CH-47投入使用,损失了200多架。除了西科 斯基公司的CH-53,这是西方最重型的直升机,不光可以运兵,还可以运输物资、车辆、装备,甚至可以作为空中吊车吊运受伤的直升机,在美国和盟国陆军中 得到广泛的使用。CH-47采用不多见的串列双桨,两副旋翼一前一后,不但同时提供升力,还自然地抵消了旋翼的反扭力,省却了直升机上常见的尾桨和尾撑。 但为了保证前后旋翼的同步,串列双桨需要又长又重的同步传动轴,而不能简单地由前发动机驱动前旋翼,后发动机驱动后旋翼。高大的旋翼塔也引起不小的阻力。 不过串列双桨有一些普通单桨直升机所不具备的特点,双桨同时产生升力,所以在旋翼总面积相同的情况下,旋翼直径较小。另外,前后旋翼通过各自的周期距控 制,可以使得前后旋翼的旋转平面反向侧倾,在产生升力的同时,同时产生侧向的水平推力分量,前后一“夹攻”,飞机就可以迅速绕机身中点偏转。反之,如果光 倾斜前旋翼,就可以绕后机身打转转;光倾斜后旋翼,当然也就可以绕前机身打转转。这在不平的山地很有用,可以在特别窄小的山顶或岩石上作单点接地的半悬 停,供部队上下,用另一头的旋翼抵抗侧风的影响。

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Ch-47很大的运载能力可以用来吊运重炮

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也可以用来吊运车辆

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甚至可以用来吊运飞机

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吊运物资更是不在话下

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CH-47独特的机动性使庞大的直升机也可以在狭小的平台上降落

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这个角度看起来更加清楚些

由于CH-47的运载能力和独特的机动性,CH-47是美国和盟国陆军空中机动力量的大力士。阿富汗炎热的高原上,直升机的发动机出力大大下降,旋翼升力也大打折扣,经常需要用CH-47才能完成本来UH-60就能完成的任务,所以CH-47更加吃重。

空中机动能力对现代战争至关重要,在强调快速反应和远程机动的阿富汗尤其如此。美军大约是每200人可以摊上一架直升机,但穷酸一点的英军就要每700人 才能摊上一架。英国政府信誓旦旦要增加直升机的采购,但口惠而实不至,阿富汗英军只有12架CH-47,现在又损失了两架,更加捉襟见肘了。

CH-47的基本技术以经快50年了,机械复杂,使用和维修的成本很高。在冷战刚结束的时候,欧洲(如荷兰)和加拿大军方对未来空中机动要求估计不足,纷 纷将在役的CH-47退役。阿富汗战争改变了这一切。现在新造的CH-47F单价3500万美元,早期CH-47改装也是供不应求,估计CH-47及其变 型还将服役至少20-30年,人们可以在博物馆和战场上看到同样的飞机,蔚为奇观。

人生70古来稀,直升机70那简直就是恐龙级的古物了。美国军方当然不是没有注意到Ch-47的年纪,在20年前就开始研制V-22直升机了。这是和常规 直升机绝然不同的倾转旋翼飞机,半大不小的旋翼在垂直起落或悬停时竖立起来,当直升机的旋翼使用;在平飞时“躺”下来,当推进的螺旋桨用。这样,V-22 既有直升机垂直起落的能力,又有螺旋桨飞机的速度,鱼与熊掌兼得。但这个革命性的概念也需到了革命级的技术困难,使V-22成为难产儿,也几次几乎丧命于 削减开支的大铡刀下。

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V-22是一种革命性的新型直升机

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旋翼可以在水平和垂直之间倾转

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在垂直状态可以像直升机一样垂直起落

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在水平状态,就可以像螺旋桨飞机一样高速飞行

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V-22的奥妙和问题都出在这半刚性的旋翼上

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但在战斗中高速垂直降落时,容易进入“涡流环”状态而导致失事

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这个样子肯定不是设计状态

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V-22已经在美国海军陆战队中使用,但在伊拉克和阿富汗还只是有限使用

直升机的旋翼和飞机的螺旋桨初看起来很相似,但两者有一个根本的不同:前者是柔性的,后者是刚性的。由于直升机本身具有前进速度,旋翼在前行和后行过程中 对空气的相对速度有很大的不同,左右两侧产生的升力相差很大,有一个天然的滚转倾向。为了克服这个问题,旋翼的桨叶在前行时要下探,后行时要上扬,用迎角的差别补偿升力的差别。但这个下探、上扬造成的挥舞使桨叶受到极大的应力,如果用刚性桨叶的话,疲劳很快就会使桨叶断裂,只能使用柔性桨叶,靠弹性承受这反复的挥 舞带来的疲劳。但螺旋桨没有这个问题,在圆周各个点上和空气的相对速度都是一样的,采用刚性桨叶可以增大转速,减小直径和阻力,提高推力,还避免了柔性桨叶挥舞在高机动是可能的碰撞问题。倾转旋翼需要兼顾旋翼和螺旋桨的特性,所以折中一下,采用半刚性构造。当然,折中的结果就是两边都不是最优的。在直升机状态时,需要增大转速以达到同样的升力,但这样在某些情况下可以出现“涡流环”现象,好比车轮打滑一样,桨叶“吃不住”空气,丧失了升力。“涡流环”现象在快速垂直下降时尤其容易发生,V-22的几次失事都和这有关。但这是在战斗地区必须的,在敌人密集火力下突击机降,还慢吞吞地降落,不是找抽吗?V-22采用左右并列的双桨,也可以像CH-47一样免 除反扭力尾桨,但在不平地形侧身接近着陆时,可能由于两侧升力不平衡而失稳。V-22的设计概念是革命性的,也开始在海军陆战队试验性装备,但离大规模战场实用还有一定的距离,更重要的是,美国陆军还没有大量采购V-22的计划,其他国家就更不用说了。CH-47这老骥还有几十年要折腾呢。
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