備受美國關注的中國空中三蹦子，可以做成大型突擊機嗎？

美國媒體對咱們便宜好用的空中三蹦子（國產軍用自轉旋翼機）一直都非常感興趣，詳見《美媒困惑：為何中國既搞高端隱形戰機，也不落下空中三蹦子？》，我在這篇文章對國產空中三蹦子進行了介紹，反響挺好，讀者朋友對這玩意也很感興趣。

一些讀者朋友建議將這種旋翼機做成無人的，要用的時候呼啦啦一大片整體出動，效果應該不錯，不過要考慮的一點是自轉旋翼機不能懸停，這一點沒法和無人多旋翼以及無人直升機相比；而飛行速度又沒有固定翼飛機快，在成本控制方面，無人多旋翼現在的成本也極具可控性，所以無人化這個方向值得商榷。

還有一些讀者朋友私信問我：空中三蹦子能不能做成大型突擊機，既然它便宜好用、維護簡單，是否比大型突擊直升機更有潛力？這個問題很有意思，因為航空史上還真的有大型的自轉旋翼機，那麼，我們可不可以考慮打造一架大型空中三蹦子呢？可以當然是可以，但有沒有必要呢？且看下文。

何為大型空中三蹦子？

自轉旋翼機比直升機出現得更早。西班牙工程師胡安·德拉·席爾瓦在1921年為西班牙軍隊設計了一架三發固定翼飛機，但是在試飛過程中，這架飛機墜毀了，原因是失速。席爾瓦由此發誓要研製一種“永不失速”的飛行器，在這個想法的驅動下，席爾瓦夜以繼日地工作和研究，終於在兩年後成功打造了“永遠都不會失速”的自轉旋翼機，雖然第一架自轉旋翼機的設計遠不如現在的旋翼類飛行器複雜，但它卻為後來所有旋翼類飛行器的發展打下了基礎，最重要的當然是促成了直升機的發展。

▲席爾瓦的自轉旋翼機

大型自轉旋翼機的想法很美好，而且曾經實現過。上世紀50年代，英國費爾雷航空公司開始著手研製一種大型複合式自轉旋翼機，這種自轉旋翼機配備了獨特的槳尖噴氣驅動系統和兩側分列式螺旋槳，從而使其具備如同直升機一樣的垂直起飛和(理論上的)懸停能力。費爾雷旋翼機FB-1完成了原型製造、技術驗證、飛行測試等一系列過程，可謂是當時日漸式微的英國航空工業最後的榮耀(之一)。

費爾雷FB-1的設計有效載荷為8噸，總共能夠搭乘40名乘客，在1957年，該機實現了首飛測試(懸停)，在1958年，該機成功實現了前飛測試，在隨後長達四年的飛行測試中，該機完成了一系列飛行科目，甚至載客在倫敦上空完成過飛行測試，測試結果認為這種飛行器比當時直升機的速度快了一倍。

儘管該機取得了巨大的成功，英國軍方和不少航空公司都對該機表示出了興趣，但是當時英國的財政狀況並不好，航空公司紛紛倒閉、技術投資逐步縮減，該項目強撐了數年之後也最終在1962年下馬，這也標誌著英國航空工業國際領先的地位正式結束。詳細介紹可以看我這篇《英國獨立航空工業的墓誌銘——可載40人大型旋翼機的落幕》

如今的自轉旋翼機大多數都是作運動和旅遊產業的用途，還有少部分軍用的。在軍用方面，這種飛行器早期經常被改裝為靶機，用來充當“敵方直升機”的角色，畢竟它和直升機外形上有很多類似之處，但是成本要比直升機低得多得多。

美國在自轉旋翼機方面的研究雖然越來越少，還是一直都在推進並沒有中斷。NASA旋翼飛行器部門近些年對自轉旋翼也展開了一系列研究，其研究內容主要集中在高速型的複合式自轉旋翼機方面。美國卡特航空也專門研究了高速型自轉旋翼機，早些年還來中國推廣過其技術，後來他們推出了一款大型運輸自轉旋翼機的方案概念，其有效載荷能達到5噸左右。

2020年，美國Skyworks Global公司和美國國防先進研究局DARPA合作設計了一款名為GBA-DARPA Heliplane的中型軍用突擊自轉旋翼機方案，該方案融合了自轉旋翼、渦扇發動機、槳尖驅動等技術，有望引領大中型自轉旋翼機的未來發展方向。詳細內容可以看我這篇文章《自轉旋翼、渦扇發動機、槳尖驅動，非同尋常的噴氣式直升飛機》

可以說，卡特航空公司和Skyworks Global公司設計的這兩種“未來自轉旋翼機”大體覆蓋了咱們所談論的大型空中三蹦子的設計思路。

何需大型空中三蹦子？

現在對於什麼是大型空中三蹦子有了個大致概念了，我們在聊一聊為什麼需要大型空中三蹦子，也就是說大型空中三蹦子比通用型突擊直升機(比如直-20)而言是否有什麼優勢？

首先，回顧自轉旋翼機誕生的歷史，我們可以確認大型空中三蹦子至少有一個與生俱來的優勢：非常安全。相比於驅轉旋翼，自轉旋翼迎風而轉，整個旋翼扭矩平衡、槳盤上的升力分佈也比較均勻，而且由於氣流從下往上穿過旋翼，使得旋翼槳葉大迎角部分比較接近槳根，因而不容易出現失速的問題。

另外，自轉旋翼機的旋翼不需要像直升機旋翼一樣同時提供升力和推進力，所以在相當寬的速度包線內，自轉旋翼機都只需要小幅度調整槳盤迎角就能保持穩定飛行，這種特性使得自轉旋翼機的操縱機構可以設計得足夠簡單可靠且容易製造。

再說一個，我們航空領域經常說直升機比固定翼飛機更安全，是因為什麼？就是因為直升機具備自轉下滑的能力，即便發動機空中停車，也能通過自轉下滑實現安全著陸，而自轉下滑就是把直升機的飛行狀態從驅轉變為自轉——這正是自轉旋翼機與生俱來的能力，所以說自轉旋翼比直升機更安全是理所當然的。

說到這，我們自然而然就發現了空中三蹦子的另一個優勢：足夠簡單且可靠。去掉了直升機那些複雜的旋翼操縱結構，自轉旋翼機的維護難度、成本和飛行駕駛難度都顯著下降，這在軍用方面是一個很大的優勢，畢竟軍機非常講究可靠性。

除此之外，大型空中三蹦子還有一個額外的優勢就是最大速度的潛力比常規直升機要來得高，畢竟常規直升機在高速飛行碰上的前行側激波阻力問題對於空中三蹦子而言都更容易解決：空中三蹦子整體旋翼拉力更小，槳盤負載低，在高速飛行的時候，可以進一步控制控制轉速，使得旋翼轉速遠小於同尺寸直升機，大大延緩前行側激波阻力問題。

這麼說下來，大型空中三蹦子似乎非常好，那是不是就可以取代中型突擊直升機了呢？答案是否定的。

雖然大型空中三蹦子有一些顯著的優勢，但是他也有一些顯著的缺點。首先就是垂直起降和懸停的能力不足，“無法懸停”尤其是空中三蹦子的硬傷。儘管通過槳尖噴氣技術可以在理論上實現懸停，但這個懸停效率那是非常的低，很難滿足軍用要求。更重要的是槳尖噴氣技術會產生極大的噪音，目前還沒有很好的辦法解決這個噪音問題，對於突擊飛行器而言，巨大的噪音是一個很大的不利因素。

▲旋翼槳尖噴氣機構

另外，大型空中三蹦子由於採用的是大尺寸的自轉旋翼，旋翼操縱系統比較簡單，因此低速飛行的操縱性遠不如直升機；而在高速飛行的時候，大型空中三蹦子主要是通過尾翼舵面操作操縱來實現機動，此時巨大的自轉旋翼又成了一個“穩定器”，同樣會減弱整體的操縱性；所以幾乎在全速度包線範圍內，大型空中三蹦子的操縱性都比不上直升機，而操縱性對於突擊直升機而言也是重要指標之一。

總的來說，大型空中三蹦子在技術邏輯上是成立的，也有一定的優勢，但是這種優勢並沒有突出到足以讓我們放棄直升機所具備的獨特優勢而來選擇它。也許此後槳尖噴氣技術發展到更成熟的地步之後會帶來更優秀、性能更好、操縱性更好的空中三蹦子，但是在那之前，還是優先發展直升機吧。