現代直升機
20世紀90年代是直升機發展的第四階段,出現了目視、聲學、紅外及雷達綜合隱身設計的武裝偵察直升機。典型機種有:美國的RAH-66和S-92,國際合作的“虎”、NH90和EH101等,稱為第四代直升機。
這個階段的直升機具有以下特點:采用第3代渦軸發動機,這種發動機雖然仍采用自由渦軸結構,但采用了先進的發動機全權數字控製係統及自動監控係統,並與機載計算機管理係統集成在一起,有了顯著的技術進步和綜合特性。
第三代渦軸發動機的耗油率僅為028千克/千瓦小時,低於活塞式發動機的耗油率。其代表性的發動機有T800、RTM322和RTM390。槳葉采用碳纖維、凱芙拉等高級複合材料製成,槳葉壽命達到無限。新型槳尖形狀繁多,較突出的有拋物線後掠形和先前掠再後掠的BERP槳尖。
這些新槳尖的共同特點是可以減弱槳尖的壓縮性效應,改善槳葉的氣動載荷分布,降低旋翼的振動和噪聲,提高旋翼的氣動效率。球柔性和無軸承槳轂獲得了廣泛應用,槳轂殼體及槳葉的連接件采用複合材料,使結構更為緊湊,重量大為降低,阻力大大減小。
旋翼升阻比達到105,旋翼效率為08。這個階段應用了無尾槳反扭矩係統,其優點是具有良好的操縱響應特性、振動小、噪聲低,不需要尾傳動軸和尾減速,使零部件數量大大減小,因而提高了可維護性。
複合材料在直升機上獲得了前所未有的廣泛應用。直升機開始采用複合材料主結構,複合材料的應用比例大幅度上升,通常占機體結構重量的30~50%。這一時期的民用型直升機的空重/總重比約為037。高度集成化的電子設備。計算機技術、信息技術及智能技術在直升機上獲得應用,直升機電子設備朝著高度集成化方向發展。
這一時期的直升機,采用了先進的增穩增控裝置,用電傳、光傳操縱取代了常規的操縱係統,采用先進的捷聯慣導、衛星導航設備及組合導航技術,先進的通訊、識別及信息傳輸設備,先進的目標識別、瞄準、武器發射等火控設備及先進的電子對抗設備,采用了總線信息傳輸與數據融合技術,並正向傳感器融合方向發展。機上的電子、火控及飛行控製係統等通過多餘度數字數據總線交連,實現了信息共享。
采用了多功能集成顯示技術,用少量多功能顯示器代替大量的單個儀表,通過鍵盤控製顯示直升機的飛行信息,利用中央計算機對通訊、導航、飛行控製、敵我識別、電子對抗、係統監視、武器火控的信息進行集成處理從而進行集成控製。
采用這類先進的集成電子設備,大大簡化了直升機座艙布局和儀表板布置,係統部件得到簡化,重量大大減輕。更主要的是極大地減輕了飛行員工作負擔,改善了直升機的飛機品質和使用性能。直升機的全機升阻比達到66,振動水平降到005g,噪聲水平小於90分貝,最大速度可達到350千米/小時。