莱昂纳多验证倾转旋翼机新技术

随着AW609的适航取证工作临近尾声，莱昂纳多公司正在着手新的倾转旋翼机的研发。在欧盟“清洁天空”2计划支持下，莱昂纳多的新一代倾转旋翼机产品的概念设计已接近完成。如果项目能顺利投产，可使欧洲在民用高速旋翼机的竞争中获得优势。

NGCTR验证机将重点探索5项新技术。

莱昂纳多的6～9座级的AW609按计划将于2018年取证。接下来，莱昂纳多将利用“清洁天空”2计划获得的资助，开展高速旋翼机创新验证机的研发，其“下一代民用倾转旋翼机”（NGCTR）的验证机预计于2023年实现首飞。该验证机的后续产品或将会是一款20座级的倾转旋翼机，计划于2030年以后亮相。

欧洲倾转旋翼机的研究开展较早，并为这些项目取了一些稀奇古怪的名字和代号，如EuroTilt、EuroFa、Erica、Nicetrip和2gether等。这些研究虽然取得了一些有价值的成果，但都未进入研制阶段。而在“清洁天空”2计划资助下，莱昂纳多和空客直升机都将开展NGCTR验证机的设计与开发，并进行初始飞行试验和一些包线扩展试飞，使相关构型的技术成熟度达到6级。而此后的测试工作将由莱昂纳多公司独自承担。

NGCTR验证机将探索5项新技术：发动机采用固定的水平位置安装方案，类似于贝尔公司正在研发的V-280联合多用途技术验证机；研发一款可倾转的减速器，减速器随倾转旋翼一起转动，并将动力传输至旋翼；设计一款先进发动机短舱，将固定发动机和可倾转减速器安装在其中；NGCTR机翼的外翼段、在发动机短舱内侧的部分能够倾转，这样在垂直飞行过程中可降低由旋翼下洗气流带给机翼的载荷，这将是NGCTR设计中最为关键的技术；开发一种先进控制律，将倾转旋翼和倾转机翼以及全权限数字式发动机控制（FADEC）系统集成在一起。

目前，工程团队已经完成了几轮整机和分系统级的内部设计评审，并开始了一些主要部件的试制。莱昂纳多已经确定了NGCTR的机翼结构、油箱、电力系统、配电系统、除冰系统和防雨系统的供应商。

风洞试验的目标之一是确定验证机的尾部外形。一开始采用的是类似于AW609的T形尾翼设计，在后续方案中出现了蝶形尾翼或翼尖下反的V形尾翼设计，而最近又推出了一款带升降舵的V形尾翼设计。工程团队计划在今年年底完成一系列风洞测试后，冻结验证机的外形设计。2018年，将从概念设计转入初步设计阶段；2019年，莱昂纳多将开始建造供系统试验用的地面测试台。另外，发动机的选型也将于今年完成。将发动机固定安装于水平位置，可以给维修保障工作带来有许多好处，而不必像V-22和AW609那样，要对发动机在不同姿态下的运行状态进行验证，同时也可以有多款发动机供选装。

工程团队希望用增材制造的方式生产倾转减速器的主承力机匣，在验证机的生产过程中还将尝试其他更多的新材料和制造技术。

采用倾转机翼的目的之一是使NGCTR在垂直飞行模式下的效率和有效载荷得到提升。由于旋翼的下洗气流会冲击水平状态的机翼，因而传统倾转旋翼机在垂直飞行时存在效率低下的问题。据波音介绍，在V-22上因下洗气流冲击导致机翼的升力减少了10%。另外在水平位置固定安装的发动机也会增加这种载荷的效应。因此，倾转机翼最大的贡献就是将这种载荷降低到一个合适的水平。

让主机翼的外侧倾转，可大大消除上述载荷的影响。与相同尺寸的倾转旋翼机相比，这种设计所需的发动机功率较小。同时，由于机翼倾转和旋翼倾转并不一定是同时进行，因此这样做使NGCTR能够在更高的速度下由平飞状态向直升机状态转变，因为此时机翼没有发生偏转；而验证机由垂直状态向平飞状态转变时，机翼则要先于旋翼返回水平位置。

不过，引入倾转机翼将给倾转旋翼机本已非常复杂的飞控系统带来更多的困扰。AW609的飞控系统是与FADEC系统集成在一起的，从而可以降低飞行员的工作负荷。NGCTR验证机将采用与AW609不同的控制律，但会在相同的逻辑基础上进行重构。

另外，与AW609相比，NGCTR项目最终形成的产品预计将有更高的巡航速度。

在莱昂纳多研发NGCTR的同时，空客直升机正在对其从X3验证机上验证的高速技术进行分析和改进。

（颜思铭，编译自AW&ST，2017-03-03） 

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