我们平时见到的直升机大多都是单旋翼带尾桨的形式,以卡莫夫为代表的共轴反转直升机数量不多,而以CH47为代表的纵列双旋翼直升机就剩这一根独苗。更奇葩的直升机还有卡曼的Kmax以及各种各样的高速直升机构型,但是这些直升机全部都是发动机驱动减速器再带动旋翼产生升力。那么,各位脑洞大开一点,既然喷气式发动机可以推动飞机前进,那要是把发动机装在旋翼的翼尖,省去了减速器,会不会更好用呢?今天来给大家介绍一下某一种意义上的全世界第一种武装直升机,席勒YH32直升机。
再说YH32之前先来说一下它的对手,XH26喷气吉普直升机。这架直升机的外观看起来非常卡通,只能乘坐一人,有简易的三点式起落架。直升机有一个非常可爱的小尾梁,末端有一个直径很小的尾桨,中间位置还有和V字型的尾翼。
直升机的动力系统为两台安装在旋翼翼尖的 XPJ49-AH-3脉冲喷射发动机,单台推力0.16千牛。这台发动机和直升机一样来自美国直升机公司,重量只有7.3千克,由于结构和其他直升机完全不同,因此只要准备30秒就可以起飞,跟汽车差不多。也正因为准备时间短,对燃料要求低,所以它被美国称作是喷气吉普,即便是在空投的状态下,也只需要20分钟就能准备好。
使用桨尖喷气驱动旋翼转动并不可能会产生明显的扭转力矩,但是为了控制飞行,还使用了由皮带驱动的小尾桨。在飞行测试中,直升机的最大飞行速度为135千米每小时,航程则为168公里,升限能超过2000米,对于一架起飞重量只有320千克的小直升机来说很难的。
然而,美国人还是不认可这架直升机,首先是脉冲喷气发动机实在是太吵了,小身板大嗓门。其次,一旦发动机发生故障,旋翼的阻力会非常大,难以用旋翼自转的方式来进行迫降。因为这两个严重的问题,美国原本打算使用冲压发动机继续改进,但是他们放弃在这架小型直升机身上改进,而是选择了更大的YH32直升机,而两架XH26则被放置在博物馆,留作纪念。
YH32直升机来自古老的席勒直升机公司,整体构型和XH26一样,浑圆的机舱和短小的尾梁,头顶则是直径巨大的旋翼。YH32改进了桨尖喷气直升机的设计,首先是换用了冲压发动机。这台发动机来自席勒,型号为8RJ2B ,推力稍大,为0.18千牛,换算成功率大约是45马力。其次,YH32取消了尾桨,使用尾翼来控制,简化了飞机的结构。
最早的型号称作HJ1,也是席勒内部的代号。YH32是美国陆军的试验型号,尾桨改成了倒V型。而最厉害就是YH32A,因为他是HJ1的武装版本,还可以被视作是第一种武装直升机(gunship)。YH32A去掉了座舱,飞行员相当于坐在飞行支架上,用手来控制与旋翼连接的操作杆,两侧则携带有四个火箭弹发射器或者无后坐力炮。武装版本的直升机被称作是Sally rand,一位美国的性感女演员。按照搭载的武器来看,武装版本的直升机拥有不错的反坦克能力,而且因为造价低飞行灵活,运用得当将是一种很不错的攻击和侦查平台。
不仅如此,海军也测试这架直升机,名为XHOE-1,似乎意味着这种小型直升机有着很好的前景。然而美国海军和陆军相继放弃了这架直升机,这又是为什么呢?首先YH32的确战胜了前面说到的XH26直升机,他更大更优秀。这类直升机的优点是结构简单操作便捷,发动机对燃料也不挑剔,很适合野战。但是两大缺点确很明显,无论是哪种发动机,噪音都还是太大。冲压发动机在亚音速工况下效率偏低,这导致直升机的航程很短,油耗更高。相比之下,传统的小型直升机的确更复杂一些,但是活塞式发动机加上减速器仅仅增加了重量,效率更加高且有着更远的航程,操控也更加灵活。
此外,那个年代的直升机可靠性还不算高,如果在低空发生故障,其他直升机可通过旋翼迫降,而桨尖喷气再怎么改进,阻力依旧太大。军方在实验中发现这类直升机的起重能力出色,前面说到的两大问题却难以根治。对于军用来说,冲压发动机夜晚的亮度太高,加上噪音大,非常容易被敌方发现。美国军方最后表示,这种类型的直升机优缺点很明显,但确实是一种落后的直升机构型。
实际上,二战德国也曾试验过类似的桨尖喷气垂直起降战斗机,在美国队长电影当中也有出现,只是这类简单粗暴的设计不是飞行器的最优发展趋势,这就好比你的汽车装上一台涡喷发动机也能动,烧煤也能跑,但终究存在很明显的缺陷。如果当时美国冲动之下采购了YH32A,那么世界第一种武装直升机的名号或许就是他的了。
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