航空概论论文 - 军用直升机技术发展

航空概论论文

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二〇一一年七月

军用直升机装备与技术发展研究

摘要：在研究世界军事强国现有军用直升机的基础上，分析了依托于高新技术的直升机装备与技术发展的趋势，为我国军用直升机事业的发展提供借鉴。 关键词：直升机装备及其技术；发展趋势；无人直升机；新概念飞行器

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引言

进入信息时代以来，新军事变革推动武器装备与技术迅速发展。旋翼升力系统技术、动力装置技术、材料和结构技术、微电子信息技术、航空工艺制造技术等的不断创新和进步都积极促进和推动了直升机相关技术的发展。国外军用直升机装备及其技术的发展呈现出以下趋势 1新军事变革推动军用直升机装备标准化

综观世界各国特别是美、俄两大军事强国的新军事变革，其核心就是：利用现代化高技术军事装备，打造机动灵活、快速反应、具备网络信息化作战能力的部队。具体特征就是部队建制模块化，军事装备标准化。反映在军用直升机装备方面，就是军用直升机装备的标准化。

例如，为适应新军事变革的需要，美国陆军航空兵正在实施重大转型，对建制进行全面调整，设立模块化的、多功能的航空旅。航空旅内建立连级规模的模块化建制单位，每个采用标准编制的连的规模一定，装备的军用直升机采用标准配置。如美国陆军航空兵未来的重型航空旅中，每个旅将装备攻击直升机２８８架，通用运输直升机２２８架，重型运输直升机和医疗救护直升机各７２架，总计６６０架。同时，为了在保证作战应用有效性的前提下，便于管理和指挥，有利于构建战场信息网络，减轻后勤保障、补给和维护压力，保证在役直升机的战备完好率，配备的军用直升机型号种类将大幅度减少。美国陆军航空兵计划在未来几十年内，把其主战机种从目前的１２种减少到只有ＡＨ一６４、ＣＨ一４７、ＵＨ一６０和新型侦察直升机ＵＨ一７２这４种。而俄罗斯陆军航空兵希望最终实现由卡一５０、米一２８、卡一５２武装直升机和卡一６０多用途直升机组成主战直升机机群，以大幅度提高陆军航空兵的

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作战能力。这充分表明：新军事变革正在推动军用直升机装备朝标准化配置方向发展。

2无人直升机的研制受到各军事强国重视

无人直升机具有作战零伤亡优势，能够有效保障作战人员的生命，降低战争成本，特别是现代信息化战争中，无人直升机将成为一种理想的空中信息网络节点，因此，它已引起世界各国各兵种的高度重视。

２０世纪９０年代以来，国外无人直升机的发展势头十分强劲，除研制无人直升机的国家数量大幅增加外，研制的和在研的无人直升机型号也大幅攀升据不完全统计，全世界现有的各类无人旋翼飞行器型号已超过１００种。例如，美国陆军正在研制ＲＱ一８Ｂ“火力侦察兵”无人直升机，并进行了一系列相关试验。美国陆军打算将这种无人直升机作为Ⅳ级无人机系统使用。此外，英国、法国、德国和俄罗斯等国也在大力开展无人直升机的研制。可以预料，一旦这些无人直升机研制成功，必将成为世界各国一种全新的军事装备。 3新一代装备研制催生新构型、新概念旋翼类飞行器

常规构型直升机由于自身固有的空气动力特点限制，飞行速度一直难以突破３６０ ｋｍ／ｈ，这不仅极大限制了其应用，也不利于其在现代严重威胁环境中生存。因此，在发展新一代军用直升机装备的过程中，国外一直在努力探索新构型、新概念旋翼飞行器，其中最重要的有复合式直升机和组合式直升机２大类。复合式直升机是新构型直升机中最简单的，只需在常规直升机上加装固定的升力机翼和辅助推进装置即可。这种直升机在前飞时，由于机翼和辅助推进装置产生的升力和推进力可减小旋翼上的载荷，从而可以降低旋翼转速，推迟后行桨叶的失速和减轻前行桨叶上的压缩效应。这种复合式直升机的速度可提高到４４５ ｋｍ／ｈ，实用升限达６000m而且航程也有所增大，其

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典型机种是美国研制的ＡＨ一５６“夏安”武装直升机。

新概念旋翼机最成功的例子是倾转旋翼机，能作高速远距飞行，巡航速度可达６００ ｋｍ／ｈ。现在不仅已有几种军民用设计方案，如四旋翼倾转旋翼机，而且美国研制的Ｖ一２２“鱼鹰”倾转旋翼机已经进人部队服役，并被派到伊拉克参加实战。随着世界各国对军用直升机技术性能和任务能力的要求越来越高，可以预料，各种新构型、新概念旋翼飞行器未来必将成为各国军用直升机装备中重要的组成部分。

对军用直升机而言，大力提高生存性和作战效能，是其追求的最高目标，军用直升机技术未来的发展也将围绕这个核心目标。概括起来，国外军用直升机技术发展呈现出以下趋势： 1设计与制造技术数字化／一体化

数字化、信息化、互联网、数值分析、数控等各个领域技术的迅猛发展和直升机制造业国际合作的不断深入，大大推动了数字化、信息化技术在新型直升机型号设计方面的一体化进程。通过建立工程化的直升机数字样机，实现直升机研制过程从模拟量协调向数字量协调的转变，实现了直升机设计、制造和

信息的无缝集成，大大提高了型号研制效率。如ＲＡＨ一６６、Ｖ一２２、ＡＨ一６４Ｄ、ＥＨｌ０１和ＮＨ９０等先进军用直升机，都采用了设彬制造／试验一体化技术。并取得了巨大的效益。 2大力开发新型旋翼系统

先进旋翼系统的研究主要集中在旋翼动力学、旋翼气动优化设计、先进翼型和平面形状研究、先进桨毂系统和高性能尾桨系统的技术开发方面，包括采用矢量推力技术设计的尾部结构，旨在提高军用直升机的机动能力和敏

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捷性，从而提高其生存性和任务能力。 3复合材料与智能材料应用更广泛

先进复合材料将获得更广泛的使用，从而大大提高直升机零部件的使用寿命，降低维护工作负荷、使用成本和结构重量。如欧直“虎”直升机机体的复合材料占结构重量的８０％以上；ＮＨ９０采用全复合材料机身，整个复合材料中机身一次浇铸而成，使空机重量大为降低。随着复合材料技术的不断发展，还将会出现集复合材料桨叶、复合材料桨毂和无轴承旋翼于一体的全复合材料旋翼系统，全复合材料直升机将成为可能。 4航空电子系统向网络化、智能化方向发展

近年来各种新型军用直升机大量移植固定翼飞机上已经采用的先进航电系统，使军用直升机航电系统进入模块化、数字化、集成化和综合化发展阶段。

针对未来网络化信息战作战环境，一些主要国家如美国已将军用直升机特别是无人直升机作为信息网络节点纳入未来作战系统体系建设中，正在进行全面的开发和广泛的作战评估，可以预料，未来军用直升机航电系统将从目前的数字化、集成化、综合化向网络化和智能化方向发展。 5光传操纵系统将逐步成熟并获得应用

当前正在研制的军用直升机普遍采用电传操纵系统，如ＮＨ９０、Ｖ一２２“鱼鹰”、“虎”式直升机等。但电传操纵系统存在可靠性低、成本高、易受雷击和电磁脉冲干扰等缺点，而光传操纵系统具有抗电磁干扰、抗电磁脉冲辐射和防雷电优点。且光纤本身不辐射能量、电隔离性好、频带宽、容量大、传输速率

高，采用光缆可减轻控制系统的重量、缩小体积，从而大大改进军用直升

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