H160——中型直升机市场的新星 规章制度

H160——中型直升机市场的新星  规章制度 
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2022年3月,空客直升机公司在XX举办的直升机展会( Heli-Expo)上,正式公开了其H160中型直升机项目。作为展会最引人注目的产品,H160设计新颖、技术先进、性能优异,或将成为新的经典机型。伸缩杆
H160是空客公司综合应用各种创新技术打造的新一代中型直升机。继3月份其全尺寸样机在2022直升机展会首次亮相后,今年6月,H160实现了第一架原型机首飞,并在巴黎航展上进行了展示。地温空调
研发背景
H160大约从201 1年开始研制,项目总投资约10亿欧元,可称得上是空客直升机公司为重新赢得高端中型直升机市场的一个大赌注。H160最初的项目编号为业界熟知的“X4”,2022年6月,空客直升机公司公布了“X4”的初始方案设想图,并拟采用包括激进的外形设计、超前的布局、全新的驾驶舱人机界面等众多革命性新技术。欧直公司时任CEO Lutz Bertling全力支持“X4”的前卫设计,并期待相较于其他机型能有跨代的提升。但201 3年5月,Guillaume Fau
ry接替Lutz Bertling成为空客直升机公司CEO,将“X4”从采用革命性设计改为渐进式提升,并把“能够给客户带来实际价值”作为首要设计理念。一些不甚成熟的技术,或性价比不高的技术/系统被放弃,例如,新一代驾驶舱以及新型电传操纵系统等。技术特点
H160除延续了空客直升机所擅长的涵道尾桨设计等成熟技术外,还应用了大量新技术,包括:BlueEdge新一代主旋翼,Fenestron大尺寸带倾斜角涵道尾桨,首创了双层水平面布局,采用了全复合材料机体、透博梅卡Arran0 1A新一代涡轴发动机、电动起落架等。据悉,空客直升机公司在H160项目上共有68项专利,很多方面代表了当今直升机设计的最高水平。H160由于配装低油耗、高效率的发动机和气动力优化、创新设计,相较于现有机型燃油效率提高15%~20%,单名乘客二氧化碳排放量降低20%,噪声水平降低了50%,比适航标准要求的低70%左右。
稳定性设计为实现直升机的飞行稳定性,H160首次采用了空客公司的两项新设计。一是空客直升机中尺寸最大的具有12°倾斜角的涵道尾桨。空客称,带倾斜角的涵道尾桨提高了整机的升力性能,相对于常规标准布局,可使全机获得40千克的额外有效载荷。二是全新双层水平面。该设计便于飞行员操纵直升机进行机动飞行,在低速和悬停状态下能够大幅度降低气动力损失,还可以有效提高直升机的低速俯仰稳定性。
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重量特性空客公司称H160具有出的轻重量特性,其减重的关键,一是由于H160综合使用了上述五叶主旋翼和涵道尾桨,并将减速器从主结构中独立出来,从而不再需要装配重量较大的主动振动控制系统;二是采用新材料和新技术,例如机体等部件大量采用新型复合材料。
主旋翼系统 H160是空客第一款采用Blue Edge新一代主旋翼系统的直升机。该系统由欧直/空客直升机与法、德两国宇航中心联合开发,目标是设计、制造和试验新一代低噪声、高效率旋翼。2022年,欧直公司开始进行该系统的试验,包括旋翼系统疲劳性能试验、动力学性能试验等。2022年,BlueEdge旋翼首次公开,其桨叶设计能够降低桨叶一涡流相互作用,并使外部噪声降低3~4分贝。空客公司称相对于现有的复合材料桨叶,Blue Edge旋翼还能增大100千克有效载荷,这也是增强直升机竞争力的重要保证。
主减速器H160的设计过程中吸取了EC225直升机减速器设计的教训,工程师们为H160设计了一种简化的主减速器,采用冗余的滑油泵设计,在减速器内增加第二套独立的滑油泵系统。这样当在一套系统失效时,另一套系统能够继续提供必要的润滑,同时,通过使用减速齿轮降低速度来减轻部件之间摩擦产生的热量,从而抑制了裂纹和疲劳发生的可能。
旋翼桨毂常规直升机桨毂多为金属材料,空客直升机的其他型号也有采用玻璃纤维加热固性树脂复合材料,在设计H160时,空客希望降低机体维修需求并“最大限度提高乘客的安全性”,从而对旋翼桨毂设计进行了创新,采用了碳纤维和热塑性树脂材料制造,以降低制造成本并减轻重量。除此之外,新材料还具有良好的损伤容限性能——裂纹扩展的速度非常慢。
发动机在动力方面,H160最初计划分别选配两款发动机,但后来为了减少项目复杂程度和费用,且由于备选的加普惠PW210E发动机功率水平不能满足要求,空客直升机最终决定选用透博梅卡Arrano发动机作为唯一动力。Arrano是透博梅卡公司研制的功率1100~1300shp的新一代涡轴发动机,多装配于新一代2~3吨级单发直升机和4~6吨级双发直升机。Arrano发动机设计紧凑,总体尺寸小,具有良好的维修性和保障性。其优势还包括能有效提升商载和航程,耗油率降低10%~15%,并具有优良的环保性能。Arrano采用了很多技术创新,气动力设计方面也实现了高性能和可靠性,例如采用两级离心压气机、逆向流动燃烧室和单级动力涡轮结构。进气道导向静子叶片系统可改善发动机巡航状态下的热动力学循环,同时实现低油耗。Arrano也是第一款采用增材制造工艺部件的航空发动机,此工艺可以快速生成复杂形状零件,且零件数量大幅减少。
航电系统 H160采用了新一代高度综合化的Helionix直升机航电系统,具有极好的态势感知能力。该系统由空客直升机公司自行开发,共申报了20多项专利,目前已成功用于H145T2和H175等新一代空客直升机。Helionix航电系统采用了高度模块化、通用化、标准化设计,具有良好的驾驶舱人机界面。H160的Helionix驾驶舱再次采用头顶发动机控制板,飞行信息在四个15.2×20.3厘米的多功能显示器上显示,并可通过触摸屏和光标控制器控制。为适应从低端到高端直升机的使用需求,用户还可以按需选配显示器数量。Helionix系统相较于其他航电系统综合性能有大幅提升,但设备数量却减少一半左右,这样既显著降低了重量,也减少了维护和维修工作量。此外.H160还安装了健康状况和使用监视系统(Health and Usage MonitoringSystems,HUMS),并将其作为标准配置。HUMS数据可以进行无线传输,用户能够在便携电脑上检查数据波动或下载全部HUMS数据。空客的最终设计目标是实现飞行条件下的数据传送,以便直升机着陆后工程师们能立刻开展工作。
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本文发布于:2024-09-21 15:28:30,感谢您对本站的认可!

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