
AR40
上世纪60年代,西科斯基公司在一架为S-61A直升机上测试了这种所谓的摆动尾桨,能在三秒内完成90度旋转,既能在低速下作为抗扭尾桨使用,又能在高速下作为推进螺旋桨使用,此时随着飞行速度的提高,旋翼扭矩已经能被垂尾产生的偏航力矩完全抵消。

西科斯基的摆动尾桨
除了神奇的摆动尾桨之外,AR40还有两个颇为有趣的设计。第一个就是所谓的“速度优化旋翼”,这幅三叶刚性旋翼直径11米,能根据垂直起降和水平飞行工况主动调整旋翼转速,保持旋翼叶片始终处于最佳负载状态,在最大程度上提高推进效率的同时降低振动。该旋翼系统没有采用传统直升机的总距和周期变距控制系统,能对每一个叶片的桨距进行微调,进一步优化旋翼气动性能。
第二个就是翼展为12.2米的大机翼了,该机翼能在水平飞行提供大部分升力,为旋翼大幅卸载,外翼段还能在上升和下降过程中倾转到垂直状态,降低对旋翼下洗气流的干扰。

AR40技术含量颇高,研制风险也很大
AR40采用并列双座座舱设计,机身中部安装一台军方指定的通用电气T901涡轴发动机,进气口位于机背,排气口埋入尾梁上方。卡瑞姆公司称AR40的最大速度约为407公里/小时,远超军方规定的333公里/小时底线。令人意外的是该机驾驶舱之后还设置有一个小客舱,可容纳四名乘客,用于运输特种作战部队执行潜入任务,之后是内部弹舱。由于机翼倾转设计,AR-40的所有武器都内置于弹舱,没有翼下挂架。
卡瑞姆公司是名不见经传的新丁,根本没有研制过有人驾驶飞行器,AR40是该公司与诺斯罗普·格鲁曼公司和雷神公司组队设计的,卡瑞姆提出核心的旋翼和驱动技术,诺斯罗普提供生产和产品支持以及航空电子专业知识,雷神则负责任务系统集成和设计模块化开放系统架构。

尾桨摆动机构有些类似F-35B的尾喷管
西科斯基“袭击者X”
西科斯基在2019年10月公布了自己的“袭击者X”(Raider X)方案,该机是一种高速复合直升机,可被视为西科斯基S-97“袭击者”验证机的生产型。S-97目前正在进行包线扩展试飞,已经显示出X2复合直升机技术在提高直升机飞行速度和机动性上的巨大潜力。

袭击者X
根据S-97“袭击者”的试飞结果,“袭击者X”的最大速度有望超过463公里/小时,而不是“360不屈”刚刚触碰及格线的333公里/小时。此外该机的升限也将超过2700米,低速和高速机动的压坡角度超过60度,将具有大幅优于传统直升机的飞行性能。
“袭击者X”延续了S-97的基本气动布局,具有共轴反转刚性旋翼和尾部推进螺旋桨,双旋翼消除了单旋翼直升机高速飞行的后退桨叶失速现象,所以能在尾部螺旋桨的推进下达到更高速度。

S-97的共轴反转刚性旋翼和尾部推进螺旋桨
“袭击者X”和“360不屈”一样也纳入众多雷达和红外隐身改进以增强其战场生存能力,该机机身表面平滑,没有突出的传感器和武器短翼,天线也都为保形设计,机身两侧棱线能起到降低雷达截面积的作用。“袭击者X”机鼻的20毫米机炮炮塔甚至被设计为在不使用时向后旋转180度隐藏炮管,其旋翼头也被保形整流罩包裹,下方V形进气口为深埋的涡轴发动机提供进气。

“袭击者X”正面轮廓
“袭击者X”在机身中部安装一台T901涡轴发动机,发动机排气也经过精心设计,狭长排气管被隐藏在后机身左侧棱线内,利用旋翼下洗气流加速热废气与冷空气的掺混,以此来迅速降低排气温度,降低红外辐射。这种设计最初被使用在西科斯基的RAH-66“科曼奇”隐身武直上。

“袭击者X”模型
“袭击者X”与S-97相比重了约20%,起飞重量达6.35吨,旋翼直径不超过12.19米以满足美国陆军提出的城市战中在建筑物之间穿行的要求,正是该要求导致贝尔放弃了倾转旋翼机方案。“袭击者X”的并列双座驾驶舱之后有一个大型内部武器舱,可容纳导弹和无人机,所以无需外置武器短翼。

弹舱门也兼做武器挂架
电传飞控系统和刚性共轴主旋翼使“袭击者X”在低速时具有更高敏捷性,有助于该机在森林和城市等狭窄环境中的作战。这套系统能使“袭击者X”的转弯半径降低为传统直升机的一半,尾部螺旋桨可通过逆桨产生反向拉力减速,使该机具有独特的俯冲能力。此外尾桨也能使“袭击者X”在水平飞行中迅速加速或者减速,由于不必改变姿态可使武器始终对准目标,所以“袭击者X”的操纵特点更接近固定翼。
波音FARA
2020年3月3日波音最后一个公布了其FARA的真面目。波音FARA方案是一种典型的复合直升机,具有六叶“高强度”旋翼、倾斜四叶尾桨以及尾部4叶推进螺旋桨,总体设计与波音此前研究的“高速阿帕奇”方案一致,只是将尾桨从平尾移到倾斜垂尾顶部,以降低起降时尾桨击打异物的概率。和其他竞争方案一样,波音FARA也将安装一台通用电气T901涡轴发动机,进气口位于机身右侧。这种发动机是美国陆军改进涡轮发动机计划(ITEP)的获胜者,除装备FARA之外还将被用于AH-64和UH-60的升级。

