高速直升机运输效能评估

doi:10.7527/S1000-6893.2024.30182

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高速直升机运输效能评估

刘昌昊¹(), 曹义华¹, 梅晓萌¹, 汪茂胜¹, 张广林²

^1.北京航空航天大学航空科学与工程学院，北京 100191
^2.中国航空工业发展研究中心系统所，北京 100029

收稿日期:2024-01-18 修回日期:2024-03-04 接受日期:2024-03-20 出版日期:2024-05-15 发布日期:2024-03-26
通讯作者: 刘昌昊 E-mail:changh_liu@163.com

Transport effectiveness evaluation of high⁃speed helicopters

Changhao LIU¹(), Yihua CAO¹, Xiaomeng MEI¹, Maosheng WANG¹, Guanglin ZHANG²

^1.School of Aeronautic Science and Engineering，Beihang University，Beijing 100191，China
^2.System Engineering Division，Aviation Industry Development Research Center，Beijing 100029，China

Received:2024-01-18 Revised:2024-03-04 Accepted:2024-03-20 Online:2024-05-15 Published:2024-03-26
Contact: Changhao LIU E-mail:changh_liu@163.com

摘要/Abstract

摘要：

基于有实际需求的运输任务剖面研究了高速直升机的运输效能评估问题，选择X3复合式直升机与V-22倾转旋翼机为对象进行研究。选取典型任务剖面后，进行飞行性能参数计算，主要包括需用功率、航程与耗油率等。建立了一种高速直升机运输效能评估模型，并将飞行剖面的性能参数计算结果代入效能评估模型中，进行运输效能评估并分析影响运输效能的因素，对模型参数敏感性进行了分析。最后对比分析不同机型之间的运输效能，得出了不同运输任务的适用机型，提出了改善运输效能的建议。

关键词: 复合式直升机, 倾转旋翼飞机, 飞行器总体性能, 运输效能评估, 高速直升机

Abstract:

The transport effectiveness evaluation of high-speed helicopters is studied by providing transport task profiles with practical needs. The X3 compound helicopter and V-22 tiltrotor aircraft are selected as the research objects. After selecting some typical mission profiles， flight performance parameters are calculated， mainly including the required power， range and fuel consumption rate. A high-speed helicopter transport effectiveness evaluation model is established， and the calculation results of the performance parameters of the flight profile are substituted into the model for effectiveness evaluation， and the factors affecting the effectiveness are analyzed. The sensitivity of the parameters is analyzed. Finally， the transport effectiveness between different aircraft configurations is compared and analyzed， and suitable aircraft configurations for different transport tasks are proposed. Suggestions for improving transport effectiveness are also given.

Key words: compound-helicopter, tiltrotor aircraft, aircraft overall performance, transport effectiveness evaluation, high-speed helicopter

中图分类号:

V212.13

刘昌昊, 曹义华, 梅晓萌, 汪茂胜, 张广林. 高速直升机运输效能评估[J]. 航空学报, 2024, 45(9): 530182-530182.

Changhao LIU, Yihua CAO, Xiaomeng MEI, Maosheng WANG, Guanglin ZHANG. Transport effectiveness evaluation of high⁃speed helicopters[J]. Acta Aeronautica et Astronautica Sinica, 2024, 45(9): 530182-530182.

图/表 20

图 1

图 2

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表 1

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参考文献 23

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主管单位：中国科学技术协会主办单位：中国航空学会北京航空航天大学

倾转旋翼机	年代	复合直升机
	20世纪30年代	Fl185
XV-3验证机 XV-15	20世纪50年代
XV-3验证机 XV-15	20世纪60年代	XH-51A 16H-1“探路者” AH-56“夏延”
	20世纪70年代	XH-59A
V-22	20世纪80年代
AW609 V-280，NGCTR	21世纪	X2， S-97， CCH，卡-92 X3， RACER

性能参数	数据
最大速度/（km·h^-1）	472
旋翼直径/m	12.6
机身	AS365N3机身
旋翼桨叶	5片EC155桨叶
发动机	2台Rolls-Royce Turbomeca RTM322

性能参数	数据
空机重量/kg	15 030
旋翼直径/m	11.6
实用升限/m	7 925
机组/乘员人数	4/24
正常航程/km	2 224
正常载油量/kg	6 215
转场航程/km	3 892
转场载油量/kg	11 970
发动机	2台Rolls-Royce AE1107C

飞行阶段	高度/m	时间/min	距离/km
预留	25 min续航时间或10%油箱容量
地面滑行	200	5	0
垂直起飞	200	3	0
悬停	205	1	0
爬升	1 000		5
巡航	1 000		515
下降	15		520
悬停	15	2	520
降落	10	4	520
地面待命	10	5	520
垂直起飞	10	3	520
悬停	15	1	520
爬升	1 000		525
巡航	1 000		1 035
下降	205		1 040
悬停	205	2	1 040
降落	200	4	1 040

飞行阶段	高度/m	时间/min	距离/km
预留	25 min续航时间或10%油箱容量
地面滑行	800	5	0
垂直起飞	800	2	0
悬停	805	1	0
爬升	4 300		40
巡航	4 300		150
下降	1 065		190
悬停	1 065	2	190
降落	1 060	4	190
地面待命	1 060	5	190
垂直起飞	1 060	2	190
悬停	1 065	1	190
爬升	4 300		230
巡航	4 300		340
下降	805		380
悬停	805	2	380
降落	800	4	380

高速直升机运输效能评估

Transport effectiveness evaluation of high⁃speed helicopters

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