“飞行汽车”.docVIP

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“飞行汽车”.doc

“飞行汽车”   美军历来重视无人驾驶飞行器研发和运用,先后推出十余种军用无人机投入战场前沿部署,成为世界公认的无人系统大国。同时,美军对于新型无人驾驶飞行器的研发探索也从未停止,“飞行汽车”就是要把直升机的空运作战能力与战术车辆的全地形能力结合起来,以全新的垂直起降能力适应复杂战场环境的超前尝试。   “黑骑士”开启飞行汽车研发之旅   美军的“飞行汽车”计划最初起源于“飞行悍马”(Flying Humvees)项目,美国国防部高级研究计划署(DARPA)投资高达5000万美元,第一阶段研发目的是能够搭载454千克负载、航程480千米的垂直起降飞行器,制造相对简单,能够嵌入模块化载荷,让战场上的“黄金1小时”变得更加容易把握。项目以加利福尼亚州埃尔塞贡多先进战术公司为主研发,美国陆军、海军陆战队特种武器中心、波士顿动力公司、军事技术公司等单位都有参与。   “飞行汽车”项目虽然要研发世界上第一种有公路机动能力的垂直起降(VTOL)飞行器,但是最初设计的思路只是在战术车辆上加装旋翼系统,研发团队推出了“AT黑骑士变形者”方案,但是样子多多少少还是能看出“黑鹰”直升机的影子。“黑骑士”全长9.45米,宽5.79米,高2.44米,机身位置的机舱长7.62米,高1.21米,机翼向机身方向折叠之后宽1.37米,乘员和物资装备从后舱门出入,类似于现在的MV-22“鱼鹰”的操作方式。   “黑骑士”全比例验证机计划采用柴油涡轮增压发动机,能够以241千米的飞行时速将453千克的物资或5名士兵运送到463千米之外的目的地,在公路上行驶时最大速度达到110千米/时,最大载重量726千克,能够搭载8名士兵。尽管埃尔塞贡多公司推出了原型机,也完成一次训练飞行测试,但是上述这些理论上的数字很多都没有来得及实现,项目预算随后遭到削减,项目转入第二阶段,项目名称也发生了变化,以便用全新的设计更好地满足美军的特种作战需求。   “变形者”推出全新飞行汽车概念   2009年,美国国防部高级研究计划署将项目第二阶段名称改为“变形者”(TX),意图发展验证一种全新的原型机系统,提供灵活的全地形后勤能力,在前线和基地之间运载物资和人员,同时执行战术支援任务。“变形者”的设计方案是基于2 个固定水平翼加2个主旋翼的机身结构,飞行状态时由主旋翼提供动力,地面行驶时水平翼能够向后折叠,主旋翼转轴向前、桨叶向后折翼,以4X4轮式车辆的方式机动。燃油加注在水平翼的自密封油箱里,使易爆的油料远离机组人员,能够在飞行器被袭击时提高士兵生存机率。   “变形者”的结构设计更加紧凑,机身整体尺寸比上一代成果“黑骑士”要小,主旋翼采用新型低速旋翼/复合式(SR/C)结构,使用高惰性材料,保证了垂直起降所需要动力,在发动机故障的情况下也能安全着陆。轴毂采用万向节(云台式)设计,能够在低速飞行时控制旋翼的倾斜角度,在巡航时再倾斜到推进效率最大的角度。   在飞控设计方面,“变形者”的尾部装有2个探测器,分别探测飞行器在(X、Y轴平面的)水平旋转(Raw)和机头俯仰角度的方向旋转(Pitch),固定水平翼翼尖安装有监测(以机身纵线为轴的)滚转角度(Roll),用于在低速和高速时的飞行控制。尾部的涵道推进器用来巡航飞行,全动稳定尾翼也用来提升巡航时的飞行控制。“变形者”还安装了全自动一体化飞行控制系统(FCS),能够由地面控制人员遥控操作。   机身采用高强度的汽车底盘,机身前部安装一部涡轮轴发动机,用于向巡航飞行提供动力。另外配备有Terrafugia公司的辅助动力系统,在地面机动时采用四轮驱动模式,能够保证在复杂地形条件下作战时进行长途全地形机动,行驶起来也拥有良好的静音性能。发动机舱外壳的缓冲区安装有Terrafugia公司研发的符合国家公路交通安全管理局(NHTSA)标准的坠毁保护系统,进一步提升了飞行器的安全性能。机身外侧安装有贝尔公司与特斯朗公司联合研发的轻型复合装甲,驾驶舱使用防弹挡风玻璃,提升飞行器的自身防护能力。   “战神”项目高度契合美军作战需求   尽管“变形者”(TX)的研发概念超前,项目进展也比较顺利,但在2013年被“战神”项目所取代。洛克希德?马丁公司臭鼬工厂与皮亚塞基飞机公司(Piasecki Aircraft)组建了一支研制团队,赢得了价值2030万美元的“变形者”项目第三阶段研发合同,根据美军计划,这将是该项目的最后一个阶段,并将项目重新定名为“嵌入式变形航空系统”(ARES)项目。ARES英文缩略语的词义恰好是罗马神话中的“战神”,因此该项目通常被称作“战神”,但是仍然强调项目前身“变形”这个主题。   2014年2月,美国国防部高级研究计划署首次对外披露了“战神”项目。“战神”项目团队由臭鼬工厂领导,研发目标与“

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