直-20超低空悬停的秘密，纹丝不动稳如磐石，采用了什么神仙设计？

2021-08-07 11:13

北京

以下文章来源于科大烽火，作者科罗廖夫

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郑州因为突降暴雨造成严重灾害，我军除了派出救灾部队赴灾区救灾，还紧急派遣大批直-20直升机赶赴灾区，从央视报道的直-20赴郑州救灾，空投救灾物资的画面，可以看出来，直-20的超低空悬停用“纹丝不动”来描述一点也不为过。反观美国的黑鹰直升机，悬停的“哆哆嗦嗦”简直就是常态，孰强孰弱自然一目了然。因此直-20几乎是世界悬停稳定性最好的直升机。

中国直-20直升机与美国的黑鹰直升机很有渊源。直-20由哈尔滨飞机工业集团设计生产，2013年12月首飞，目前已经批量装备部队。直-20的外型与与美国军队大量装备的大名鼎鼎的“黑鹰”系列直升机很类似，这二款直升机都是属于中型（10吨级）直升机，同时这两款直升机也是这个吨位级别直升机里面的佼佼者。但直-20的机体更大，且使用了我国自主研发的先进电传飞控技术以及大量复合材料，将成为我军未来通用直升机装备的主力。

直升机的任务场景号称是海、陆、空、天之外的“第五空间”，也就是低空超低空，即所谓的“树梢高度”和“低空王者”。由于直升机在垂直降落和起飞时要耗费非常大的功率，而且在降落和起飞过程中如果遭遇外来威胁，不能够做出机动反应。此外，直升机采用三轮着陆，如果在野外坡度过大，直升机能够选择三轮着陆的降落场地非常有限。所以直升机在实战中经常采用贴地慢速飞行或空中悬停的方式运送人员和物资。对于低空投送任务来说，直升机悬停位置的准确性和悬停状态的稳定性十分重要。

不过，在低空稳定悬停的直升机，极易受到地面气流的影响，侧风，旋翼产生的强大气流和悬停时的机身晃动。为了应对低空气流突变和地效的负面影响，飞行员需要同时应对多向的细微操作，例如旋翼产生的升力要和自重平衡，旋翼侧向拉力要和水平风力要平衡，还要注意反扭矩等等，所以低空超低空悬停十分考验飞行员的技战术水平。

其实，串列旋翼的直升机更有悬停性能的优势，例如美国CH-47“支奴干”直升机是美国直升机种类中非常出名的一款，已经服役了五十多年，仍是美国陆军航空兵的主力，之所以能够长期服役，除了具有优异飞行性能以外，具备单点半悬停功能的也获得美军喜爱的原因之一。支奴干能像美国战争电影中演得那样，频频上演屋顶、山顶、狭小空间半空悬停的场景。CH-47“支奴干”采用的串列双桨还，能通过双浆叶完成水平侧向推力的微调，让前后旋翼在水平方向上抵抗侧风，能够让支奴干直升机在低空保持平衡和稳定。甚至可以使用后轮实现单点悬停着陆，然后通过尾门输送人员或物资。

而常规的单旋翼直升机的悬停稳定性一直是各国工程师烦恼大问题。单旋翼直升机在低空悬停时，存在桨叶挥舞振动，主桨共振、地面共振和直升机振动的困扰。因为悬停需要使用较大功率，因此一次悬停时间不能太久，以防止发动机传动系统过热，对直升机产生损害。

实战应用中，还可能需要在海拔较高的地点进行无地效悬停，这对飞行机组的要求更高。直升机天生就是不稳定的，在悬停的时候，地面效应、风的大小和方向还有飞行员操作都会影响到直升机悬停的稳定性。直升机低空悬停是一个不断往复操纵驾驶杆、总距杆、方向舵的过程，一个动态的平衡，每出现一点点小偏差，飞行员就要立即修正，因此直升机低空悬停是最困难也是最累的飞行动作。

而直-20的低空悬停就具有无以伦比的优越性，不仅“稳如老狗”，而且驾驶起来也十分轻松。不久前，西藏军区某陆航旅特级飞行员朱葛首次挑战驾驶直-20将直升机下方的吊钩放进奶粉罐里。奶粉罐口最宽处只有十几厘米，和吊钩大小差不多，高原环境恶劣多变，更加增大了挑战难度。奶粉罐在朱葛的视线之外，他根据机械师的指令，以厘米级的操作，成功将吊钩放进奶粉罐！

前不久，央视《国防军工》节目也展示了直-20的优异悬停性能。一架国产新型通用直升机直-20悬停在距离大面大约10米左右的位置，特战旅女兵们索降而下，即使现场环境有非常明显的侧风，直-20直升机几乎可以说是“纹丝不动”，表现出令人惊叹的稳定性。