近年随着客户需求的不断转变，世界直升机市场逐渐趋向低迷。尤其是军用市场，各国裁减军费的大背景下，由于采购和使用成本得到大幅度摊销，以H-60“黑鹰”系列和米-8/17“河马”系列为代表的上一代军用直升机仍然是各国军用直升机的主力。

虽然进入了市场低谷期，各大直升机制造商却并没有放松对新一代直升机技术的研发，随着新世纪航空科技的不断发展和进步，一些并非专为直升机而研制的新型航空技术也有可能应用于下一代直升机。

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大功重比发动机

新一代发动机设计与制造技术的进步，推动涡轮轴发动机的功重比不断提升，特别是功率的极大提高，对于直升机性能的提升是非常显著的。

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提升使用性能

美国海军陆战队原有的CH-53E重型直升机，装备了3台3270千瓦的通用电气T64发动机，最大起飞重量约33吨。而在CH-53K重型直升机上，发动机升级为3台5600千瓦的通用电气T408发动机。

GE T64发动机

GE T408发动机

与T64相比，T408通过采用全新的三维气动设计、新一代冷、热端材料，功率比T64增大了约57%，耗油率降低了约18%，零件数目减少了惊人的约60%，直升机最大起飞重量达到了约40吨。此外，CH-53K预留了第4台发动机的安装位置，以备在需要时可以通过较为简单的方式，再次增大发动机总功率，进一步提升使用性能。

正在进行发动机地面测试的CH-53K直升机

在H-60“黑鹰”直升机的发动机升级计划中，参与竞争的ATEC公司T900发动机和通用电气T901发动机的功率均达到2240千瓦，比原装备的T700发动机功率提高了约50%，耗油率却降低了约25%。这使得在伊拉克和阿富汗这样的高温和高原环境下，原先必须使用两架“黑鹰”直升机输送一个步兵班的状况，换发后可以由一架来完成，极大提高了作战效率。

ATEC T900发动机

GE T901发动机

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改善飞行性能

更强大的新发动机为直升机带来了更多的功率储备，使得可以考虑采用更多的方式输出功率流，从而改善直升机的飞行性能。例如，以空客欧洲直升机公司RACER、西科斯基S-97、AVX公司JMR-TD方案为代表的几种复合推进高速直升机设计中，均采用了推进式螺旋桨，其驱动功率即由传动齿轮箱分出的驱动轴来提供，可以获得比普通直升机旋翼前飞矢量更大的推力，巡航速度可以提高1.5~2倍。

在航空器向多电、全电化发展的趋势下，新发动机可以驱动更大功率的发电机，为日益增加的用电负荷提供充沛的电力供应。目前飞机上实装使用的最大轴带发电机是F-35战斗机使用的400千瓦发电机，通用电气公司已经试验了1000千瓦的轴带发电机。虽然直升机的涡轴发动机日常负荷较大，能分给发电机的功率不如普通飞机多，但较大的直升机可以选择增加一个适当功率的APU来供电，这在需要较大的电功率时是可以接受的。

F-35战斗机结构示意图?

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电推进直升机

电推进的引入，使直升机传动系统大幅度简化，反应速度和可靠性显著提高，操作能力得到革命性的提升。目前除了电动起落架等使用电动作动器的应用之外，最值得期待的改变，就是将尾桨、推进式螺旋桨乃至旋翼改为电推进方式。

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尾桨改为电动方式

目前的常规设计中，为了降低尾桨的功率消耗，增大扭矩，必须布置于远离机身的尾部，从传动齿轮箱引出一根长细轴进行传动。由于细轴的刚性差，直升机的旋翼、发动机、尾桨等激振源的工作状态复杂，很容易导致异常振动，轻者降低乘员舒适感，重者有可能导致疲劳损坏。

直升机传动系统

如果将尾桨改为电动方式，只需要用电缆传递动力，柔性细轴带来的弊端自然迎刃而解。当直升机在地面待机、准备起飞时，尾桨可以暂时停转，以防对地面人员造成威胁；当直升机进入前飞状态、尾翼上的作用力足以平衡旋翼扭矩时，又可以关停尾桨，从而提高巡航经济性。

贝尔公司带有电动尾旋翼的改装试验版429直升机

2016年12月，莱昂纳多直升机公司已经开始了电动尾桨的地面台架试验。对于空客欧直RACER直升机这种采用两个间距较大的推进螺旋桨的设计来讲，如果水平推进器改为电动，还可以通过两个推进器之间的推力差来对直升机进行控制，进一步提高其机动能力。

文章来源：《下一代英才》 网址: http://www.xydbjb.cn/zonghexinwen/2020/0810/613.html