美國未能實現的腦洞，俄羅斯要試試

【觀察者網專欄作者/晨楓】

俄羅斯直升機公司（下屬米爾和卡莫夫設計局）在2017年的莫斯科陸軍年會上宣布，與俄羅斯國防部簽署了2年合約，研發下一代武直SBV，米爾和卡莫夫分別提交設計。最近，俄羅斯網絡上流傳一張圖，顯示卡莫夫總師謝爾蓋·米基耶夫在會上演示，背後投影上的兩架直升機是明顯的新設計。這可能就是傳說中的下一代武直的卡莫夫方案。

這依然是很有卡莫夫特色的並列雙座、共軸反轉雙槳直升機，但帶有後掠的前翼和機翼，機尾兩側的翼根上各有一台大型渦扇發動機。因此，這不是傳統直升機，而是複合直升機。也就是說，在直升機狀態下，旋翼提供升力和飛行控制；在平飛狀態下，旋翼怠速運轉，甚至處於無動力的風車狀態，由機翼提供升力。

複合直升機由單獨的推進發動機提供主要的前飛推力，高速平飛中旋翼不出力，緩解後行槳葉失速、震動等痼疾。共軸反轉雙槳不需要尾槳，縮短長度，減小佔地投影，便於在窄小場地起落，也有利於抵抗低空陣風影響。共軸反轉雙槳的起落和懸停運轉特別平順，俄羅斯的卡莫夫艦載直升機飛行員經常在超低空懸停吊放聲納時單手操作，這是傳統的旋翼-尾槳直升機難以做到的。

卡莫夫設計局的新型直升機方案

不走尋常路似乎是卡莫夫設計局從創立開始就堅持的特點

但複合直升機需要分別的直升機發動機和推進發動機，系統複雜，死重大；共軸反轉雙槳也結構複雜，阻力大。但卡莫夫SBV創造性地將後置的渦扇動力用類似F-35B驅動升力風扇的方式將動力從前端引出，驅動旋翼，降低了死重。三葉的雙槳不僅採用降低噪聲和阻力的後掠翼尖，還採用降低氣動阻力和雷達反射面積的碟形槳轂整流罩和翼形槳間驅動軸整流罩。

渦軸與渦扇在一定程度上是相通的，前輸出與後輸出本來就是渦軸的兩種基本形式，但在直升機上走到像F-35B的發動機F135B那麽遠，卡莫夫還是第一個。這要求發動機的功率輸出在噴氣驅動和軸驅動之間大幅度轉換，對發動機設計和控制是極高的要求，可能需要變循環的高低壓渦輪設計。也就是說，渦輪級在渦軸、渦扇模式之間轉換，這將是發動機設計的首創。即使F135B也沒有那麽高的要求，因為在垂直升力模式下，可垂直向下的尾噴管依然提供可觀的推力。

卡莫夫SBV當然也可以採用可偏轉尾噴管，那樣就相當於用共軸反轉雙槳取代升力風扇的F-35B，但對發動機可靠性和同步的要求極大提高，因為左右發動機的任何升力不對稱都很可能導致難以改出的失控。F-35B就是因為這個原因而必須採用單發，導致整個F-35家族必須採用單發，由此帶來一系列設計、製造和使用上的問題。

垂直升力完全由共軸反轉雙槳提供的話，兩台發動機都通過共享的減速系統驅動雙槳，在可靠性要求上與傳統的多發動機直升機無異，技術上已經很成熟了。只是這回到發動機需要變循環渦輪的問題了。

此前在俄羅斯軍事論壇上流傳的據稱是卡莫夫設計局新概念直升機方案，顯然，卡莫夫設計局的創新比網友的想象更厲害

目前俄軍已經開始採購裝備卡-52直升機，新SBV的許多設計仍可看出Ka-52的影子

不過渦扇改為推進螺旋槳的話，就沒有那麽大的問題，軸功率在前輸出和後輸出之間轉換就相對簡單，而且卡莫夫SBV的700公里/小時的飛行速度完全在螺旋槳的工作範圍內。

前輸出渦軸也好，F-135B也好，前輸出動力軸都是包覆在發動機-機體結構內的。但卡莫夫SBV要求前輸出軸暴露在進氣氣流中。這在惡劣的工作環境上可能引起很大的可靠性問題。

由於功率要求巨大，但重量要求很輕，前輸出軸很是精密。直升機的起落和超低空飛行可能遇到沙塵、樹枝、鳥類等各種外來物，對這樣的精密但暴露的機械不是好消息。另外，發動機需要的大型空氣濾清器也在這個位置，兩者之間的協調是一個挑戰。在電腦效果圖上看不到空氣濾清器，有可能在最終設計時用大型空氣濾清器把前輸出軸也一並包覆進去，一石兩鳥，但現在還看不到這樣的設計。

共軸雙槳的上下槳葉都在旋轉，上旋翼的碟形槳轂整流罩還可以安裝在軸套軸的固定內軸上，但上下旋翼之間的整流罩和下旋翼的碟形槳轂整流罩就沒有地方固定了，一般是採用與下旋翼同步反轉的方法達到固定整流罩的效果。這增加了機械複雜性，但降低阻力和提高隱身，綜合權衡下來還是有利的。

這也是西科斯基S-97“劫掠者”的設計。但卡莫夫SBV的上下旋翼間距明顯更大，顯示出卡莫夫沒有採用S-97的剛性旋翼，還是傳統的柔性旋翼。這在技術上更成熟。高速飛行時的揮舞問題由於複合直升機的槳葉不出力，不是很嚴重，因此與傳統卡莫夫相比，卡莫夫SBV的上下槳葉間距還是縮小了，正是出於這個原因。

剛性旋翼有很多優點，但技術挑戰也是顯然的。卡莫夫採用成熟的傳統旋翼並不是守舊，而是尊重已有技術基礎的實事求是。傳統旋翼也容易解決直升機特有機動問題，如懸停、側飛、倒飛、滾轉、原地轉向等。剛性旋翼在這些方面就要困難多了。有效的直升機特有機動是武直有別於F-35B這樣的垂直起落戰鬥機的關鍵，這也是武直戰鬥力和生存力的關鍵。

作為複合直升機，卡莫夫SBV的平飛升力主要來自於很大的後翼。事實上，不看旋翼的話，卡莫夫SBV好比採用鴨式布局的飛機。前後翼分開的鴨式布局使得機翼避開旋翼下洗氣流的路徑，這是卡莫夫SBV的亮點。

從圖中也可以看出卡莫夫局新型SBV的設想技術難度可不低

複合推進直升機早在美國YAH-56研製時期就已經提出，但是與卡莫夫局這個方案相比就顯得陳舊落伍了

後翼還是安裝雙垂尾的好地方，所以卡莫夫直升機傳統的短尾撐索性取消了，減輕重量，氣動布局也乾淨。機翼下當然可以吊掛各種武器和副油箱，前伸的翼根沒有多少邊條的作用，但為發動機的進氣口提供一點從下方的遮擋，減少地面雜物的影響。前翼與鴨翼的作用相似，提供俯仰控制和高速平飛時的橫滾控制。

在某種意義上，卡莫夫SBV可以看作可垂直起落的固定翼攻擊機，平飛速度大大高於傳統直升機，但直升機特有機動能力完全相當於傳統直升機。60-70年代炙手可熱的洛克希德AH-56“夏延”也是這樣的理念，但最終因為剛性旋翼技術不成熟和直升機特有機動達不到要求而下馬，回到傳統的AH-64“阿帕奇”。

卡莫夫SBV如果研製成功，這將是完成洛克希德未竟的夢想。卡莫夫SBV的速度達到380節（700公里/小時），是卡-52的310公里/小時的兩倍以上，米爾方案據說能達到400節，但除了採用單旋翼、設計較為傳統外，外界還不知道任何技術細節。

卡莫夫SBV採用在武直世界裡不被看好的並列雙座，不是頑冥不化，而是為了與運輸型通用。運輸型的機艙更寬大，具有機窗和帶窗側門，其他與武直型相似。作為武直，並列雙座也有觀察和武器發射控制上的便利，不是一無是處的。在固定翼攻擊機裡，並列雙座是很受歡迎的布局，F-111和A-6都是並列雙座的。並列雙座受彈面積大一些，但是觀察、射擊、協調更加有效，而且武直中常用的串列雙座為了方便後座的觀瞄而階梯化後，實際受彈面積並不小。

卡莫夫SBV的具體技術細節流傳出來的並不多，起飛重量、發動機選擇、武器配備都沒有公布，SBV計劃的進度要求、預期單價、裝備數量等更是未知。事實上，SBV計劃是否能從紙面走到實際都未知。但卡莫夫SBV體現的創意值得注意。