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[科普中国]-波音-360直升机

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研制概况

波音360是原波音·伏托耳公司(1987年改称波音直升机公司)自行投资设计和制造的双发双旋翼纵列式中型通用货运直升机。 其尺寸与CH-46/UH-46“海上骑士”相当,在机身、旋翼桨毂、上部操纵装置和传动系统等部件上大量采用复合材料。该机是世界上最大的全复合材料直升机。机上安装了先进的飞行控制和飞行管理系统。验证机体动力特性的振动试验和验证载荷试验已经完成。1986年8月,原型机(N360BV)进行了最后装配,1987年6月10日进行了首次飞行,到1991年初已累积飞行了190小时,飞行速度达397公里/小时,巡航速度达371公里/小时。3

到中期二十世纪90年代,波音360继续用作技术验证机,波音直升机公司采用先进的技术继续研制波音360。

设计特点旋翼系统两副纵列反向旋转的4片桨叶旋翼由互连轴传动,该轴可以保证任意一台发动机都能驱动两副旋翼。全复合材料旋翼桨叶采用VR12和VR15新翼型,可提高直升机的悬停效率和高速飞行性能。旋翼桨毂几乎完全是由玻璃纤维和碳纤维复合材料制成,带有粘弹性轴承。自动桨叶折叠电动机与联动装置和桨叶摆振阻尼系统连为一体。传动系统和操纵系统的许多部件,包括旋翼传动轴和自动倾斜器都是由碳纤维或玻璃纤维复合材料制成的。3

机身基本结构为碳纤维复合材料机身骨架和大梁,外面蒙有Kevlar斜织纤维蒙布制成的预成形板,中间填以Nomex蜂窝夹芯。板的边缘和所有切口用碳纤维复合材料加强。采用冷胶接法和金属紧固件把预成形板与机体结构连接在一起。机舱地板连同燃油箱及货物装卸滚轮系统一起为单独的构件,悬挂在弹簧配重上面,以便隔绝振动。整个驾驶舱也是这样安装的。机身后部采用了一种可以减少阻力的新的没计方案,有一个整体式装卸货物跳板舱门。3

着陆装置可收放式前三点起落架,每个起落架有两个机轮。起落架结构为碳纤维复合材料制成。

动力装置两台达信·莱康明公司AL5512涡轮轴发动机,每台发动机的标准额定功率为3132千瓦(4258轴马力),安装在后旋翼塔座正前方、后机身两侧。后机身内有一个901升的密封油箱,前机身有2个1109升的油箱,总贮油量为3119升。

系统液压系统和电气系统的部件为单元体式结构,并集中在一起,使系统与结构在制造过程中就融为一体。

机载设备全套导航和通信设备。多普勒雷达,可选择远距地形读图仪。本迪克斯公司的综合飞行控制和飞行管理系统,包括霍尼韦尔公司数字式自动飞行控制系统和6个带多功能开关的阴极射线管。有供驾驶员和副驾驶员使用的计算机控制的电子指引地平仪和电子航道罗盘显示器,通过一条多路数据总线与航向和姿态参考系统连接。3

新技术波音-360装有一套双余度自动飞行控 制系统(AFCS)。在两台霍尼韦尔公司的数字式计算机操纵下,飞机在所 有轴向上保持稳定r并自动保持所需 的空速,坡度和航向。计算机采用Mil -std-1750 A单片处理机,用 JOVIAL- 73高级语言,以40赫兹的 速度处理飞行控制率。一个本迪克斯 公司生产的1553数据总线可将数据 分布到整个系统。AFCS 可根据飞行 条件的变化谰整飞行响应和稳定性。 驾驶员还可利用键盘对各项増益进行 控制。2

一个三轴耦合飞行指引仪允许飞 行员松杆飞行,其自动飞行的工作模 式包括航向选择,VOR和多谱勒导 航、航向和逆航向仪表着陆、下滑,气 压和雷达高度保持,进入悬停和悬停保持、复飞和攻击,驾驶员可利用驾 驶杆上的“瓷帽”配平开关和总距操纵 杆上的一个“笛音”开关对AFCS和 飞行指引仪进行精调。2

该机全玻璃座舱内装一座舱管理 系统和4个单色阴极射线管.该系统 包括一对多功能显示器、两个字母键盘和两台任务计算机。舱内多功能显 示器装有一个与夜视镜配合使用的滤 波器。每个多功能显示器四周有25个按钮。

360直升机具有良好的悬停性 能,着陆和升空都很平稳,也不难操 纵,AFCS甚至在悬停自动中断的情 况下也能提供足够的稳定性。即使悬 停中机轮偶然触地,飞机也不会出现 有害的滚转灵敏度。

机身虽然较长(约15米)但偏航 响应很快,沿纵袖的转向飞行很容易 掌握。并具有串列式旋翼布局对风向 和侧滑角不敏感的特点,飞机顺风悬 停也并不困难。

机上的多功能显示器和电子仪表显示器,因具有 清晰的功能标志 和阴极射线管, 使用相当简便。 能提供大量的信 息,驾驶员可根 据自己的需要控 制显示器上的信 息显示。2

在驾机到飞 行试验区作超低 空侦察科目的飞 行时,飞机从 隐蔽位置向树梢 髙度逼近,井迅速上升转弯,随后推杆进入一个小的 林间空地保持隐蔽。此间直升机表观 出了良好的操纵性,椎杆时飞机振动 水平没有明显增大,并能平稳地返回 到完全的正过载飞行。这一过程中,飞 机的坡度倾斜角达60°,推杆和拉杆 量从+0.5〜+1.5g。操纵精度在贴 地飞行中是非常重要的因素之一,360 机在贴地飞行中,旋翼桨尖可一直保 持在离障碍物0.3米高的距离上,贴 地飞行中,为了避开空旷地边缘的障 碍物,需驾机作几次急剧的协调转弯, 这架13.8吨重的直升机在此时表现 出了极好的灵活性。2

在几次从悬停状态过渡到隐蔽状 态和非隐蔽的机动飞行中,机上 AFCS不论风向和机械的紊流度如 何,均可提供精确的控制。

贴地飞行后,为评价360机的偏航特性,又将飞机拉升到约450米高 度。因360的低阻设计特点,偏航飞 行中它不会自然进入事故风中,后来 又断开AFCS,评价360机人控状态 下的偏航稳定性.此时.机上抗扭脚 蹬负荷立刻增加,井需集中静力保持 航向、此时,飞机以±15°的侧滑角飞 行,当侧滑角超过30°时便会导致侧 向过载过大。

最后,又接通AFCS,作了几次 坡度达45°的转弯飞行,以研究360 机在转弯过程中的偏航稳定性限制, 结果发现,它的后旋翼系统在大过载 转弯时失速.并能出现突然失去平 衡的状况。2

技术数据外形尺寸机身长 15.54米

机高 5.91米

主轮距 3.96米4

内部尺寸座舱

最大宽度 1.93米

最大高度 1.80米4

重量及载荷设计最大起飞重量 13835千克

性能数据最大设计速度 435千米/小时

正常巡航速度 334千米/小时4