采用鸭翼布局的倾转机翼设计、偏转翼和偏转鸭翼的推进方式，美国研发的新型“垂直起降试验飞机”能够完成高效盘旋和高速飞行——
无人旋翼机引发战场风暴
3月4日，美国国防预先研究计划局（DARPA）宣布，极光飞行科学公司的 “雷击”无人飞行器赢得“垂直起降试验飞机”（VTOL X-Plane）的项目竞标，授予其价值8940万美元的第二、三阶段研究合同。在第二、三阶段启动后，将继续开展原型机的研制和试验工作，计划2020年进入现役。可以预测，如果VTOL X-Plane研发成功并服役，将大幅度提高美军战场快速突击、运输和后勤保障能力。
出于DARPA对项目技术指标的“苛刻”要求，“VTOL X-Plane”具有飞行速度快、载重量高、气动性能好等优势，该飞行器的飞行速度556-741千米/小时，最大起飞重量4500-5400千克，经技术扩展后可适应1800-10800千克的不同级别吨位平台。相比之下，美军之前研发的“联合多任务旋翼机”对飞行速度提出的指标仅为315-556 千米/小时，服役多年的V-22“鱼鹰”倾转旋翼机的最大前飞速度也只是582千米/小时。另外，“VTOL X-Plane”要求悬停效率不低于75%，巡航状态升阻比不低于10，这些参数要求意味着该机很难仅靠旋翼系统提供升力，必须通过创新设计，运用气动性能更好的翼型，同时优化桨尖形状和桨叶设计。
美军为保持在高速旋翼机领域的技术优势，早在2013年就开展了VTOL X-Plane项目。该项目总预算达到1.3亿美元，计划分三个阶段完成。第一阶段的研究合同中，波音公司等另外三家公司相继设计出无人高速旋翼机。在竞标中脱颖而出的“雷击”飞行器，是在“人马座”和“猎户座”无人机项目基础上研发而来，结构独特，气动性能突出，机身包含24个涵道式风扇，在2个鸭翼上各安装3个，另外18个风扇则对称分布在2个主机翼上。由于采用鸭翼布局的倾转机翼设计、偏转翼和偏转鸭翼的推进方式，“雷击”飞行器性能出众，达到了DARPA提出的技术指标，可进行高效盘旋和高速飞行。
在美军装备体系中，能够垂直起降的旋翼直升机在军事行动中发挥重要作用。目前，美军现役的垂直起降飞行器因飞行速度等原因，已不能适应信息化条件下的联合一体化作战需求，这致使美军加速新型垂直起降飞机的研发步伐。DARPA明确要求，“VTOL X-Plane”既要具有常规直升机垂直起降能力和悬停性能，又要达到公务机的有效载重水平和飞行速度。
美军在武器装备创新领域一直引领时代潮流，此次由DARPA主导新一代高速旋翼机的预研工作，标志着美军已经将高速旋翼机上升为战略性武器装备。在项目第一阶段同时开展多种技术方案验证，更为下一代高速旋翼飞行器的研发进行了概念探索和技术储备。
（作者单位：国防科技大学）
