
直-20通用直升机
直-20的定位和美国生产的UH-60“黑鹰”直升机非常接近,因此也拥有和“黑鹰”非常相似的布局和外形,以至于有不少人声称直-20就是“黑鹰”的复制品。但实际上,二者在不少设计细节上是有很大区别的。最明显的例子就是直-20机身下部向上凹进的折线设计,这也是该机在外观上和“黑鹰”直升机最大最显眼的区别。
那么,为什么直-20的机身不借鉴“黑鹰”直升机那样平直的底部设计,而要采用这样独特的设计呢?
首先要说明一点,直升机的机身气动外形设计并不是决定直升机飞行性能的最关键因素,这一点和固定翼飞机气动外形决定飞行性能完全不同。决定直升机飞行性能的关键因素是“旋翼系统(包括主旋翼和尾桨)、发动机、主减速器”这一整套组合,也被称为直升机“三大件”。因此,“三大件”这一套组合的最终性能,决定了这架直升机的大部分性能指标,而机身气动外形只发挥部分作用,属于相对次要设计内容,其设计首先考虑使用需求,并且在和“三大件”的设计发生冲突时,服从“三大件”的设计需要。
直-20机身下部有一个明显向上凹进的折线设计
直-20机腹的折线设计并不是一蹴而就的设计,早年珠海航展上曾展出过一个和“黑鹰”直升机无比相似的“新型10吨级直升机”模型,应该就是直-20的初步设计方案。在那个模型上,并没有现在直-20那样的机身折线,但旋翼已经是现在直-20使用的那种五叶旋翼,说明这一折线设计,是在直-20后期详细设计阶段不断进化和完善的结果,当2013年直-20首次试飞时,已经是这样的折线设计了。
直-20的主要用途是空中突击作战,需要较快的速度和较好的操控稳定性,机舱设计主要考虑人员投送和散货运输,不考虑车辆装载,这些设计需求和“黑鹰”直升机基本一致,因此外形布局相似也就不奇怪了。不过外形上像是一回事,具体到详细的设计那就是天壤之别了。通过对各种公开信息的分析,直-20直升机的机舱比“黑鹰”直升机更大更宽敞,长度更长,高度更高,可以搭载更多兵员和物资。
主要原因,是直-20没有“黑鹰”直升机那样严格的机身高度限制。“黑鹰”直升机在设计时有一个刚性的尺寸要求,就是必须要能够装入C-130“大力神”战术运输机的机舱内进行快速远程部署,这是当时冷战时期东西方在欧洲大陆对峙,需要从美国本土快速向欧洲空运部署这一战略大环境造成的。
虽然“黑鹰”直升机目前主要使用C-17这样的大型运输机进行空运,但在设计时是按能装进C-130要求的
为此,“黑鹰”直升机被设计得整体低矮,其旋翼主轴一开始设计得很短,因为震动问题才不得不加高,但设计了可以人工降低的机构以便装入运输机的机舱。减速器舱和动力舱的高度压得非常低,致使大量管线和辅助设备必须要侵入机舱。“黑鹰”直升机的机舱高度非常低矮,并呈前高后低的状态。顶棚上安装有很多管线设备,其机舱后段因上部发动机舱安装位置所限而呈斜坡状,到最后一排座位,人员坐在座椅上头部几乎已经顶到机舱顶棚。
解放军陆航也使用着“黑鹰”直升机,所以对于这一情况是相当了解的。但解放军陆航并没有使用战术运输机进行大规模远程转运的刚性需求,所以装入战术运输机这一尺寸要求并不需要,在无需对整体高度进行严格限制的情况下,直-20对于高度尺寸的设计可以比较宽松,可以适当加高机舱高度。在公开的新闻视频中,显示直-20的机舱不仅高度较高,顶棚也是平直的,甚至还装有轻质的顶棚防撞舱壁板,完全没有管线外露的情况。
不过有人也许会问,为什么直-20海军型上,取消了这个折线设计,改为和“黑鹰”一样的平直底部设计呢?
海军型直-20因为后起落架位置前移,为缩短后起落架长度,便取消了机身底部的内凹折线
那是因为直-20海军型有一个陆军型所没有的刚性设计要求,就是在狭小的舰艇直升机甲板上起降。由于这类甲板一般尺寸面积都非常有限,所以直-20海军型必须大大缩减前后起落架的间距,将后起落架前移至机身和尾梁连接处。如果继续保留陆军型直-20向上凹进的尾梁设计,后起落架的支柱就变得很长,造成的结果就是强度不足,无法承受舰上起降时比陆军型更大的落地冲击力,因此只能拉平以保证后起落架位置的强度。