NOTAR无尾桨攻击直升机和修斯直升机的LHX方案

军心安营扎寨 2024-04-21 21:42:43

“滚回绘图板”被淘汰的飞行器方案313

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修斯公司的初期LHX方案

应朋友的邀请,本期开始填LHX项目的大坑。

NOTAR

OA-6A NOTAR

NOTAR 是"no tail rotor"即“无尾桨”的缩写,NOTAR布局的直升机只有单片旋翼,但使用发动机的尾流偏转来抵消螺旋桨扭矩,从而省去了尾桨、,这一技术在战后出现,但直到70年代后期才由美国修斯直升机公司(Hughes Helicopters)发展成熟。@nordland 今日头条 原创首发

OA-6A NOTAR

1975年,在美国国防部高级研发局(DARPA)资助下,当时休斯直升机公司的工程师开始了NOTAR的概念开发工作。修斯的NOTAR 系统不同于前期项目的直接引流发动机尾气,而是直接在发动机后部增加了一个独立可变螺距风扇,风扇尾流通过封闭的尾梁传输到后部,由主减速器驱动。这样这个风扇的气流是“冷”的从而避免了很多因为尾气过热导致的结构性问题。

OA-6A NOTAR

休斯的另一个创新是风扇气流可以通过尾梁右侧的两个槽向侧下方喷出,这样的气流可以通过Coandă 效应(称为循环控制的边界层控制系统)沿尾桨曲面偏转主旋翼的下洗气流,可以获得非常高的升力系数(>6.0),提供超出气流本身的侧向推力,还可提供一定的方向控制力,尾梁的尾部有一个直接侧向喷射口。

NOTAR原理

1981年12月17日,装有NOTAR的首架原型OH-6A(序列号65-12917),完成首飞并且表现良好。NOTAR系统的好处包括提高安全性,避免尾桨和尾桨传动故障导致的事故,并大大降低了外部噪音。配备NOTAR的直升机是FAA认证的最安静的直升机之一。

LHX

1980 年代初期,美国陆军拥有大约2000架通用飞机、1100架武装直升机和1400架侦察直升机,当时美国陆军对他们的直升机运用方式进行了很好的思考,认识到当时现有的直升机系统在现代防空系统面前的脆弱性。为了解决这一问题,启动了一项庞大而雄心勃勃的计划,称为轻型实验直升机(Light Helicopter eXperimental;LHX)。

美国陆军LHX-SCAT早期概念,这一概念很可能来自修斯

LHX项目的目标是1990年代将要投入使用的轻型,高度机动性,多用途旋翼机。将大大加强陆军航空兵在21世纪的作战能力。LHX将采用强调简单性、小尺寸和轻量化的设计。LHX项目最初分为取代UH-1“休伊”的LHX-U通用直升;和取代AH-1眼镜蛇和UH-1M的LHX-SCAT武装直升机角色,LHX-SCAT还将取代OH-6A和OH-58C,用于特别危险的侦察/识别任务。两个子项目具有共同的组件和许多设计特征。

LHX-SCAT取代OH-6A和OH-58的时间表

LHX-SCAT取代UH-1和AH-1的时间表

最初方案中的LHX大小与OH-58大致相同,任务总重量为6,000至8,000磅。飞行性能将是LHX-SCAT的主要特色。很多概念设计中最大空速可达300节,再加上旋翼系统设计的改进,LHX的机动性将远远超过我们目前的直升机机队。

带有NOTAR系统的LHX早期方案

四大供应商的初步方案

由于以上需求覆盖了陆军航空部队的大部分主力直升机,LHX项目的中标人将可能获得大量订单,实现巨额利润以及霸占军用直升机领域的全球霸主。因此,美国直升机的四大巨头波音、贝尔、修斯和西科斯基悉数到齐。一开始投标人倾向于激进的创新设计,同时最初的LHX项目也鼓励供应商提供非常规的方法来解决该问题。还鼓励使用先进材料、航空电子设备和新概念,如隐身和单人机组的尝试。

修斯公司早期LHX

贝尔 BAT

LHX SCAT项目上,贝尔公司最初拿出了基于XV-15的倾转旋翼的BAT方案(参见)

修斯 LHX

修斯LHX

修斯LHX

休斯当时为美国陆军生产了世界上最先进的武装直升机AH-64阿帕奇,他们认为他们处于赢得LHX的有利地位。他们最初的提议非常大胆,与之前和之后的任何直升机都完全不同。

修斯 LHX

休斯LHX SCAT没有尾桨,而是使用了他们正在开发的NOTAR系统,其形状程纺锤体,阻力比任何其他直升机都要小得多。头尾都是尖锐,还拥有一对儿后掠翼,座舱在外观上更接近超音速战斗机,而不是攻击直升机。

1984年大众科学封面

休斯LHX SCAT比其他提案小,但同样装备精良,速度快,估计为342英里/小时(550.4km/h)。采用先进的高度自动化驾驶舱技术,将能够进行单飞行员操作,许多飞行员功能由自动化系统执行,包括复杂的光电传感器阵列与全景飞行显示屏配合使用,因此照明、天花板和能见度条件最差。简化的飞行控制和可预编程的自动驾驶仪,能够自动进行极低空飞行,将使飞行员能够专注于整体战术情况和武器使用。

1985年陆军航空杂志封面

1984年陆军直升机协会40周年年会上修斯的展台顶部,即修斯的LHX项目LOGO

被收购的公司和被放弃的方案

涡轮发动机制造商盖瑞特的广告,提到了未具名的LHX方案

1988年陆军宣布没办法同时支持4个初步方案,于是要求四大门派组成两队进行竞争。早在4年之前,1984年修斯直升机公司被麦克唐纳-道格拉斯公司收购,变成了麦道直升机。麦道选择了贝尔作为合作伙伴共同推进LHX。相应的波音和西科斯基组成了另一队。

修斯的LHX广告

同时,新整合的LHX要求取消了LHX-U通用直升机的要求,只剩下了攻击/侦察直升机的要求。麦道和贝尔根据更新的需求,放弃了各自早期的方案。他们将拿出一个更加实际的方案来参与竞争。这个方案我们下期分解。

被麦道收购以后,广告中依然使用早期修斯LHX形象

LHX项目后面的故事就广为人知了,1991年,西科斯基-波音团队被选为赢家。它们的产品是波音-西科斯基RAH-66科曼奇,于1996年首飞,然而在8年之后被国会放弃,留下70亿美元的烂账和一地鸡毛。@nordland 今日头条 原创首发

修斯LHX的一个模型封面

毒刺蝙蝠

毒刺蝙蝠

四大门派最初的脑洞概念也刺激到了模型商,意大利亚在80年代推出了这个“毒刺蝙蝠” Stingbat LHX模型,实际上是几种热门概念的组合,包括修斯的NOTAR,隐身概念,弯曲旋翼等等。这个看上去很像那么回事儿的模型并不是真实的提案。

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