註：本文主要是翻譯工作；如有錯誤，歡迎不吝指正；如有疑問，歡迎留言探討。

學識有限，有些疑問可能無法回復，還望見諒。

# 寫在前面

在閱讀本文之前，讀者朋友們可以先想像一下，你現在乘坐一架直升機進行低空飛行，你瞄了一眼數顯屏看到空速是370km/h，正當你悠然自得的時候，駕駛員「猛踩剎車」，由於慣性，直升機繼續前飛了800不到立馬轉入懸停，是不是很刺激？更刺激的是，這架直升機在滿載的情況下，於2000米海拔的高空/35攝氏度的高溫情況下，仍然能夠完成與上述一致的機動動作。

上述這些數據對於常規直升機而言，似乎有些「超標」。事實上，這種令人印象深刻的操縱品質源自剛性旋翼的傑出特性——更強的操縱功效和更低的旋翼響應滯後。這些特點使得這架特殊的直升機相比於常規旋翼類飛行器，更接近於一架戰術噴氣式飛機。

讀者朋友們，如果你認為以上描述只是一種「吹噓」手法的話，聽聽威廉怎麼說：「我不需要通過想像來模擬上述場景，作為西科斯基X2技術驗證機的試飛員之一，這種『神奇表演』不過是我的常規操作而已。」威廉·比利·費爾是西科斯基S-97 掠奪者的首席飛行員，他幾乎參與了S-97的每一次試飛任務，在這之前，他是X2技術驗證機的後備遙測飛行員，當然，也參與過多次X2的試飛任務。那這樣一個「老司機」會如何評價X2系列複合式直升機呢？請看下文。

# X2系列飛行器概述

X2是西科斯基的一型剛性共軸複合式高速直升機技術驗證機，西科斯基主要用其來驗證剛性共軸雙旋翼（也就是所謂的前行槳葉概念「ABC，Advancing Blade Concept」旋翼）技術。在X2基礎上，西科斯基研製了S-97掠奪者（定位為未來武裝偵察/攻擊直升機）以及SB>1挑釁者（西科斯基-波音聯合研製，參與了美國陸軍聯合多任務計劃/未來垂直升力計劃競標）兩型複合式直升機。三者總體布局和基本技術都是一致的，所以稱為X2系列飛行器。基於X2技術的所有旋翼飛行器，其性能大致來說都是類似的。「X2」這一型號的涵義就是「乘以2」，意思就是該型複合直升機的前飛速度將能夠達到常規直升機的兩倍。該機令人印象深刻的懸停性能主要是通過其動力配置來實現的。一般來說，常規直升機的最大需用功率就是「懸停需用功率」，而X2則不同，它的最大需用功率會出現在最大前飛速度的時候，發動機的可用功率必須要滿足這一最大需用功率的要求，最終的結果就是在懸停狀態下，發動機仍然有充足的剩餘可用功率。說到這，有些讀者朋友可能又會想——X2是否需要一個超級巨大的油箱來滿足超高速前飛的燃油消耗需求？事實顯然並非如此，經過反覆優化設計的X2，其高速前飛升阻比特性在多輪飛行測試中都被證明更接近渦輪螺旋槳飛機，而非直升機。

圖——西科斯基雄心勃勃的未來垂直升力計劃以X2為藍本

作為S-97 掠奪者和SB>1 挑釁者（該機型為美國陸軍聯合多任務技術驗證項目的競爭者之一，由西科斯基和波音聯合承擔，其競爭對手為貝爾和洛克希德·馬丁合作的V-280）的首席飛行員，威廉已經花費了數百小時來進行模擬飛行測試。可以說，西科斯基通過X2驗證了這種剛性共軸雙旋翼帶尾推布局的有效性，並在掠奪者和挑釁者中發揚光大。

圖——未安裝槳轂整流罩的西科斯基-波音SB>1挑釁者，該機在去年年底進行了地面開車試驗

掠奪者是一型單發，總重4.5~5.5噸，旋翼直徑10米，尾部推進螺旋槳直徑2米的複合式直升機，能乘坐兩名機組成員及6名乘員。掠奪者配備了電傳操縱飛行控制系統、主動振動控制裝置和可收放式起落架。飛行員通過兩面多功能顯示屏和一台控制和顯示裝置（CDU）能夠控制無線電以外的所有系統。它還配備了基本的Garmin無線電堆棧來提供通信功能。與傳統的斷路器激活方式不同，掠奪者上的固態功率控制器通過CDU激活，提升了駕駛艙的整潔度。環境控制系統能夠為駕駛艙降溫使其冷卻來保證整個機身緊密扣合，以此來保證超高速飛行的安全性。

飛行快捷鍵：在威廉的眼中，X2和S97最值得稱道的就是其電傳操縱飛行控制系統，他認為該系統就是像是飛行員的「快捷鍵」。飛行員只需要「按一按」周期變距「按鈕」，這架飛行器就能夠像一輛賽車一樣貼地飛行或者像一架民航客機一樣進行儀錶飛行。且該套系統搭建了一種基礎框架，研究人員只要通過編寫代碼就可以往其中添加各種各樣的功能，甚至包括自動著陸、全耦合策略甚至是加入西科斯基的矩陣技術（Martrix Technology；西科斯基的飛行器自動駕駛技術項目）全自動系統。

# 絲滑的操縱手感

掠奪者目前的飛行控制模式是「速度控制、姿態保持」，也就是俗稱的「跑車模式」。掠奪者的周期變矩本質上是一個通過彈簧連接到中心止動位置的側桿，飛行員通過杆位移量來控制飛行速度。最大位移就代表了設計師允許該飛行器達到的最大速度。這一點和傳統的液壓-機械操縱系統是不一樣的，後者的周期變距桿很少能推到最大位移處，因為對它們而言，那個位置代表著操縱的極限。掠奪者這種設計的好處在於——飛行員能夠在全範圍內調節周期變矩，只要將桿位移的敏感度調節到合適的閾值，飛行員將能夠精準地通過變距側桿實現所要求的任意飛行速度。

圖——西科斯基S-97 掠奪者是該公司提出的下一代高速偵察/攻擊直升機原型

威廉第一次感受到這種「絲滑般」的操縱手感就是在試飛波音-西科斯基的RAH-66科曼奇的時候，在他的感受中，科曼奇的飛行操縱也相當簡單，可以說，其操縱品質已經達到了當時技術所能達到的巔峰。對於任何一個新手飛行員而言，都可以通過該系統完成令人垂涎的極限轉彎等機動動作。西科斯基如今已經在旗下所有配備電傳操縱飛行控制系統的飛行器上驗證了這種技術，並將其完美應用到了掠奪者上。

掠奪者的總距操縱也是非常獨特的，座艙內只有一根總距桿位於主駕駛和副駕駛之間。這有點類似於現代公務機的模式——油門桿在中央，操縱桿在外側。掠奪者也是如此，其座艙左側為主駕駛員，主駕的左手側就是變距側桿，右手側就是總距桿。掠奪者是一型試驗性質的飛行器，這種布局也算是試驗的一部分。

如果在電傳操縱飛行控制系統中加入西科斯基的自動駕駛模塊，X2將能夠以一種更簡單的方式飛行（根本不再需要總距桿），這是因為：X2的升力主要由兩套旋翼的前行側提供，推力則主要由尾部推進螺旋槳提供，設計師通過編程可以實現隨著前飛速度的增加，按照計算好的操縱規律自動改變總距角。這樣一來，設計師們對於座艙的布局設計也將能夠更為靈活。

# 尾推螺旋槳的操縱特點

在高速飛行狀態下，X2更像是一架固定翼飛機，幾乎所有的發動機功率都輸出到尾部推進螺旋槳中。爬升/下降飛行是通過抬升或者降低機頭以獲得需要的垂向速度來實現的。螺旋槳的操縱是通過總矩桿上的指撥調節器來實現的。前推調節器就是加速，後撥調節器就是減速。推進螺旋槳的是存在負總距操縱的，這一特點使得X2具備一些獨特的能力：

• 1.實現令人難以置信的急速剎車；
• 2.能夠在著陸的時候保持機頭較低而尾部抬高，以此提升安全性；
• 3.尾推螺旋槳能夠通過正負變距操縱來實現懸停時抬頭或者低頭機動，由此可以讓戰場指揮官有更多的戰術機動選擇

儘管在高速飛行的時候，X2的總距是由飛控系統自動調節的，但是飛行員也具備手動操縱總距的全部許可權，他仍然能夠像常規直升機一樣通過操縱總距來實現爬升或者下降。X2系列飛行器的尾部推進螺旋槳還有一個重要的特點就是飛行員可以通過一個離合器來切斷它。一旦尾推螺旋槳被切斷，它就會逐漸降低轉速直到停下來，這樣做一方面可以降低雜訊信號，另一方面，也可以保護地面人員的安全。可以說，尾推螺旋槳是完全獨立存在的，且在實際飛行中也並非必要啟動的。掠奪者已經驗證過不開啟尾推螺旋槳情況下的飛行能力，驗證結果表明，在保留有剩餘功率的情況下，該機仍然能飛到280km/h左右的前飛速度。

圖——從尾部觀察X２的推力螺旋槳

此外，對於常規直升機而言，一根長長的液壓管路往往會連接著由主減速器驅動的液壓泵和尾槳系統，但是對尾推獨立的X2而言則完全不需要這類系統。因此，獨立的尾部推進螺旋槳設計簡化了全機液壓系統並且提升了整體的可靠性。

# 全許可權電傳操縱飛控系統的好處——大幅緩解飛行員的壓力

威廉不止一次表示，X2系列的飛行器操縱品質和他所飛過的任何一型飛行器一樣優秀，甚至更好，其中大傾角側飛的操縱也令他印象深刻。滾轉到大傾角側飛所需要的操縱是橫向周期變距。在操縱變距桿以得到所需的滾轉速率，他只需要保持桿位置不變直到進入到所需要的傾角之後直接鬆開變距桿，飛控系統將會自動保持當前的側飛姿態。當他想要從側飛轉為平飛的時候，他只需要反向操縱變距桿直到進入平飛狀態。對於X2系列飛行器而言，他還可以採取一種快速恢復平飛的操縱技巧——他只需要迅速將變距桿調整至「大概」接近平飛操縱的位置，飛控系統將會將飛行器的姿態自動修正到水平狀態。

圖——來自洛克希德·馬丁視頻中的S－９７座艙內景

雖然聽起來有點像當前熱門的「自動駕駛」，但是上述這些都並非「自動駕駛儀」的功能。它們是X2特有的全許可權電傳操縱飛控系統自帶功能，目的在於大幅緩解飛行員的操縱壓力。同樣，在從懸停轉向前飛的過程中，威廉既可以像常規直升機一樣通過變距操縱低頭前飛，也可以增大尾推螺旋槳的推力甚或同時操縱兩者轉入前飛，他在掠奪者上成功地測試了上述三種操縱。在低速飛行中，掠奪者機動性極佳、操縱響應幾乎毫無滯後，具備真正的「賽車般」操縱品質。威廉及其他試飛員已經完成了掠奪者在25節到30節的低速狀態下朝任意方向的飛行測試。

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