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才友军事|西科斯基复合式直升机之路，不只是放大而已，从X2到SB>1

进化——美国陆军航空装备现代化计划与西科斯基的新构型飞行器
从上世纪六十年代末期开始 ， 西科斯基公司就启动了“前行桨叶概念旋翼”（简称：ABC旋翼）技术的研究 ， 当然 ， 在科普文中 ， 这项技术有个更广为人知的名字“刚性共轴双旋翼” 。 在该技术的基础上 ， 西科斯基公司先后打造了XH-59A试验机、X2技术验证机和S-97演示验证机 。
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▲机身两侧装有喷气发动机的XH-59A试验机
这一系列基于“ABC旋翼”技术的飞行器不仅验证了“ABC旋翼”技术的可行性和应用价值 ， 并且也将基于该技术的新构型飞行器逐步推向了成熟 。 而随着美国陆航对于旋翼类飞行器速度和航程的要求逐步提升 ， 尤其是美国陆军航空装备现代化关键计划“未来垂直升力”（FVL；FutureVerticalLIft）计划的推进 ， 促使西科斯基联手波音公司开始进行“ABC旋翼”复合式飞行器的“放大”计划 ， 从而促成了本文的主角SB>1验证机的诞生 。
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▲SB>1是FVL计划的先导计划的一部分 ， 其竞争对手是贝尔公司的V-280倾转旋翼机
从吨位上来说 ， X2试验机是3吨级别的 ， S-97验证机则是5.2吨级别的 ， 而脱胎于美国陆军“联合多任务-技术验证”（JMR-TD；JointMulti-Technology）项目的SB>1“挑衅者”复合式直升机则定位在14吨级别（潜在的黑鹰直升机接任者） 。
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▲从X2到SB>1 ， 西科斯基新构型复合式直升机尺寸“放大”示意图
从项目层面上来讲 ， SB>1复合式直升机主要还是面向FVL计划中的”中型垂直升力“（FVL-Medium ， 或者简称FVL-M）计划来打造的 ， 为此 ， 美国陆军也针对性地提出了一系列的”中型任务性能指标“（MPS-Medium） 。 这些任务指标主要可以归结为下述几个方面：
巡航速度要超过230节（约为426千米/时 ， 1节约等于1.852千米/时 ， 下同）；在1800米海拔高度和35摄氏度的环境条件下实现垂直起降；在搭载4名机组成员和12名全副武装的士兵情况下 ， 作战半径要达到424公里；为了实现这些任务性能指标 ， SB>1复合式直升机采用了”ABC旋翼“技术、集成的尾部推进螺旋桨、优化的复合材料结构、电传操纵飞行控制系统和主动振动控制系统 。 其中 ， 在旋翼系统中 ， 主要突破了高升阻比的旋翼桨叶几何外形优化设计和低阻力的主旋翼桨毂整流罩系统设计 。
这所有的种种优化设计联合起来促成了这种新构型高速直升机的诞生 ， 采用上述一系列技术的X2（单座）验证机就在平飞测试中达到了250节的飞行速度 ， 之后在S-97的飞行测试中 ， 西科斯基公司也一直在推进着这一飞行速度上限 。 尽管S-97和SB>1在吨位上有着巨大的差异 ， 但是 ， 从X2到S-97 ， 其飞行测试的成功无疑也大大降低了SB>1复合式直升机诞生的风险 。
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▲在飞行测试中的西科斯基X2演示验证机
当然 ， 作为”放大版本“的X2 ， SB>1复合式直升机更多的也只是一架”验证机“ ， 而并不是美国陆军航空装备现代化的某种原型机——或者说黑鹰接任者的原型机 。 这主要是因为 ， 对于”黑鹰接任者“ ， 美国陆军还有很多其他的要求 ， 比如要求配备改进的新型发动机等一系列部件 ， 这些部件并非SB>1在研制之初就能接触到的 。 但是 ， 相同的是 ， SB>1虽然不会是最终的原型机 ， 但是 ， 该机的发展毫无疑问会大大降低后续机型的研制风险——如果美国陆军选择它作为”黑鹰接任者“的话 。
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▲黑鹰直升机几乎就是美国陆军的象征 ， 更是美国陆军在役的主力直升机 ， 所以其对其接任者的挑选也必须慎重
从X2到S-97再到SB>1 ， 延续下来的不仅仅有典型的”刚性共轴旋翼“+”辅助推进螺旋桨“的独特构型布局 ， 同样还有那些分析模型和方法 。 事实上 ， 从XH-59A开始 ， 西科斯基就已经着手建立这样一套用于”刚性共轴双旋翼飞行器“的优化设计模型 ， 这套模型被用于X2和S-97的优化设计的分析计算 ， 并通过其飞行测试数据进行优化 ， 并最终被用到了SB>1之上 。
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▲今年2月份 ， 正在进行飞行演示的SB>1复合式直升机
尽管SB>1有着西科斯基在“ABC旋翼”技术方面数十年的努力和经验技术积累 ， 但是吨位和尺寸的“放大”显然并不是简单的几何变化关系 ， 其中涉及到诸多关键技术难题 ， 阻挡了SB>1复合式直升机前进的脚步 ， 直接导致其在飞行测试进度上全面落后于JMR-TD项目中的竞争对手——来自贝尔公司的V-280“勇气”倾转旋翼机 。 即便如此 ， 西科斯基的这种新构型复合式直升机仍然牢牢吸引着美国陆军的目光 。


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