傾轉旋翼無人機—固定翼和直升機的混血兒

傾轉旋翼無人機—固定翼和直升機的混血兒

2015年10月15日 10:46作者：宇辰網編輯：畢小菊

　　無人直升機可以垂直起降不受場地限制，但是續航時間和速度卻相對受限。固定翼無人機續航時間長、速度高但卻需要起飛跑道。自上個世紀，技術人員就開始在二者之間不斷探索，旨在尋找一種既可以垂直起降又能保障高航速和長航時的整合型技術。上世紀末，傾轉旋翼無人機技術應運而生。

　　傾轉旋翼無人機結合了直升機機和固定翼的優點，既有旋翼又有固定機翼，而且旋翼可以從垂直位置轉向水平位或者從水平位置轉到垂直位置，因此這種無人機兼具垂直/短距離起降和高速巡航的特點。目前從世界範圍來看，傾轉旋翼技術還處於起步階段，只有少數國家技術相對成熟。

　　領跑全球：美國和以色列傾旋翼無人機技術世界領先

　　最具代表性的傾轉旋翼無人機當屬美國的「鷹眼」無人機。該無人機由美國貝爾公司研製，於2006年進入海軍現役，主要用於執行偵察、監視、搜索、戰損評估、通信中繼和電子對抗等操作。

　　「鷹眼」由複合材料製造，機身結構緊湊，整體呈扁豆型，具有防腐蝕、防黴菌和防鹽霧的能力。機體由前機身、中機身、尾機身、機翼襟副翼和短艙組成，而且機體大部分可以拆卸，便於運輸和維護。該無人機最為顯著的特點就是其旋翼可以傾轉。無人機起飛和著陸時，旋翼軸處於垂直狀態，因此可以保障無人機的垂直起降。成功飛機後，旋翼軸會轉變為水平狀態，使無人機由直升機模式成功過渡到飛行模式。

　　「鷹眼」無人機長18英尺3英寸(約5.56米)、翼展24英尺2英寸(約7.37米)、高6英尺2英寸(約1.88米)。空機質量為590千克，整機總重2250千克。該無人機最大航行速度達到225英裡/小時(約360千米/小時)，續航時間6小時，最高可飛至6096米。與固定翼無人機相比，「鷹眼」可垂直起降、空中懸停、操作靈活。與無人直升機相比，「鷹眼」巡航速度快、航時長、飛行包線大。

　　以色列無人機在全球一直處於領先地位，在傾轉旋翼技術領域亦不遜色。 在2010年，以色列航空工業公司(IAI)研發的「黑豹」(panther)正式亮相。

　　「黑豹」具備傾轉旋翼推進系統，能夠自由起飛和降落，無需專門的起降地點。而且採用了自動飛行控制系統，可以確保飛機在垂直起降和水平飛行兩種狀態之間正常轉換。此外，該無人機還搭載了IAI公司自主研發的迷你光電/紅外傳感器。

　　「 黑豹」的動力裝置為3臺「超靜音」電動機。飛機重約為65千克，續航時間6小時，操作半徑超過60千米，飛行高度為10000英尺(約3千米)。在研發該無人機的同時，以色列還設計了迷你版「黑豹」，迷你版重12千克，續航時間約為2小時。

　　後起之秀：韓國推出「TR-60」無人機

　　韓國於今年四月推出了一款傾轉旋翼無人機樣機TR-60。這款無人機採用了類似美國V-22「魚鷹」(美國的一款有人傾轉旋翼飛機)的傾轉旋翼技術，可以變換旋翼姿態，以調整飛行模式。在起飛時，無人機的旋翼軸會稱豎直放置以獲得升力，飛行時則稱水平放置來獲得推動力。

　　TR-60由韓國航天研究所研發，研發成本為9100萬美元。該無人機航時可達6個小時，時速可達310公裡，並將於2024年投入量產。

　　前景看好：俄羅斯傾心傾轉旋翼無人機

　　其實早在20世紀30年代，俄羅斯的技術人員們就對傾轉旋翼機的構想做了嘗試。而且在80年代中期，俄羅斯的Mil設計局就已經開始研發Mi-30(Mi-30類似於V-22，但是規模更大)。但是蘇聯經濟的癱瘓導致該項目被迫終止。此後的十年裡，俄羅斯Yakovlev設計局曾提出過的傾轉旋翼無人機構想，並將其命名為Albatross，但該構想也隨後淡出大眾視野。

　　今年8月，俄羅斯直升機公司表示將研發傾轉翼技術。儘管該公司沒有透露具體的細節，但是卻明確了最終的目標：建立一個高速多用途旋轉翼飛機家族(包括無人機和有人駕駛飛機)。

　　9月初，外媒有報導稱俄羅斯正在研發傾轉旋翼無人機。並指出，該無人機的最大飛行高度將達到8000千米，續航時間可能會達到10小時。該無人機可用於執行偵察任務。

　　技術難點多阻礙傾轉旋翼無人機發展

　　顯然，相比於直升機和固定翼，傾轉旋翼優點很多。可技術問題卻成為了阻礙其發展的關鍵因素。這些技術難點主要涉及直升機和固定翼飛機模式之間的轉換、飛行控制系統、槳葉和機身的複合材料、以及飛機的發動機。

　　未來，隨著技術的不斷發展和完善，傾轉旋翼無人機將會更加成熟，其良好的性能將得到充分體現。