俄罗斯也玩“倾转翼”,但和“鱼鹰”不一样
兵工科技
文|兵工科技
据俄罗斯直升机公司报道,隶属于俄直公司的Kronshtadt 集团设计开发的KT-PTN垂直起降无人机近日成功完成了首次飞行测试,充分显示出了机动灵活,不依赖机场跑道随时起降,具有传统固定翼飞机的航程和空速以及直升机垂直起降的双重优点,功能上与美国具备垂直起降能力的“鱼鹰”倾转旋翼机完全一样。
采用可整体旋转的涵道风扇
虽然功能一样,但俄罗斯KT-PTN垂直起降无人机却与“鱼鹰”的倾转旋翼设计结构不同,是在机身两侧设计了可偏转涵道风扇。机翼两端各装备一部可偏转的涵道风扇,可以沿着机翼轴向方向旋转由垂直过渡到水平状态,这一点与目前早已服役的美军V-22“鱼鹰”倾旋翼机有些类似,但由于涵道风扇相对机翼独立,相互之间不受干扰,因此不存在V-22“鱼鹰”倾旋翼机存在下洗气流冲击机翼翼面反弹引起的 “涌泉”效应、颤振效应以及涡环效应的影响,因此KT-PTN垂直起降无人机相对倾旋翼具有更高的安全可控性。
图注:俄罗斯新型KT-PTN垂直起降无人机模型
联翼布局带来的优势
KT-PTN垂直起降无人机的第二个设计特点,是采用了联翼方式,主机翼为后掠翼,水平和垂直尾翼为前掠翼,两个翼面直接进行刚性连接或者通过安定面进行转接而构成的特殊机翼布局,两个翼面的连接处位置可根据飞机整体气动布局进行设置。
联翼的气动布局,可使飞机获得较高的升阻比,在飞机设计方面,过去通常的做法是运用高展弦比来获得较高的升阻比,而展弦比大的飞机在飞行速度方面受到限制,联翼布局很好兼顾这两方面的要求。同时,飞机在飞行过程中的控制方面,联翼布局也有独到之处,可以不改变飞行姿态的情况下,通过直接对机翼的控制,改变飞机的飞行姿态,所以这类飞机可执行多种类型的任务。
当然,联翼布局设计也不是完美无缺,难点在于整体结构布局的优化设计,设计不好很容易造成联翼结构重量较大,飞机诱导阻力和干扰阻力的增加。从KT-PTN设计细节来看,其外围组成联翼的下半部分后掠翼安装在飞机前身的底部,相对面积更大的上半部分前掠翼则有垂直尾翼支撑,安装在机身后部,因此这种联翼结构设计降低了飞机的飞行控制难度。
图注:KT-PTN垂直起降无人机模型,背后屏幕还进行了视频演示
噪音更低,更隐蔽
俄罗斯在KT-PTN无人机上把联翼布局与整体可倾旋机翼螺旋桨进行结合,无疑是一种创新之举,飞行测试也验证了它可以对飞机盘旋状态的偏航、滚转和俯仰进行控制,这一点与普通固定翼面飞机特别是联翼飞机没有任何区别,而垂直起降状态近似一架直升机,但其飞行速度和航程却是直升机的2-3倍,相对于包括“鱼鹰”在内的各种倾转旋翼设计方案,采用涵道风扇的KT-PTN无人机速度更快,噪音相对更低,更有利于实现飞机低空隐蔽飞行,更有利于执行作战侦察任务以及其他各种用途,应用前景非常广阔。
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