2015年3月，空客直升機(jī)公司在美國舉辦的直升機(jī)展會（ Heli-Expo）上，正式公開了其H160中型直升機(jī)項目。作為展會最引人注目的產(chǎn)品，H160設(shè)計新穎、技術(shù)先進(jìn)、性能優(yōu)異，或?qū)⒊蔀樾碌慕?jīng)典機(jī)型。

H160是空客公司綜合應(yīng)用各種創(chuàng)新技術(shù)打造的新一代中型直升機(jī)。繼3月份其全尺寸樣機(jī)在2015直升機(jī)展會首次亮相后，今年6月，H160實(shí)現(xiàn)了第一架原型機(jī)首飛，并在巴黎航展上進(jìn)行了展示。

研發(fā)背景

H160大約從201 1年開始研制，項目總投資約10億歐元，可稱得上是空客直升機(jī)公司為重新贏得高端中型直升機(jī)市場的一個大賭注。H160最初的項目編號為業(yè)界熟知的“X4”，2011年6月，空客直升機(jī)公司公布了“X4”的初始方案設(shè)想圖，并擬采用包括激進(jìn)的外形設(shè)計、超前的布局、全新的駕駛艙人機(jī)界面等眾多革命性新技術(shù)。歐直公司時任CEO Lutz Bertling全力支持“X4”的前衛(wèi)設(shè)計，并期待相較于其他機(jī)型能有跨代的提升。但201 3年5月，Guillaume Faury接替Lutz Bertling成為空客直升機(jī)公司CEO，將“X4”從采用革命性設(shè)計改為漸進(jìn)式提升，并把“能夠給客戶帶來實(shí)際價值”作為首要設(shè)計理念。一些不甚成熟的技術(shù)，或性價比不高的技術(shù)/系統(tǒng)被放棄，例如，新一代駕駛艙以及新型電傳操縱系統(tǒng)等。技術(shù)特點(diǎn)

H160除延續(xù)了空客直升機(jī)所擅長的涵道尾槳設(shè)計等成熟技術(shù)外，還應(yīng)用了大量新技術(shù)，包括：BlueEdge新一代主旋翼，F(xiàn)enestron大尺寸帶傾斜角涵道尾槳，首創(chuàng)了雙層水平安定面布局，采用了全復(fù)合材料機(jī)體、透博梅卡Arran0 1A新一代渦軸發(fā)動機(jī)、電動起落架等。據(jù)悉，空客直升機(jī)公司在H160項目上共有68項專利，很多方面代表了當(dāng)今直升機(jī)設(shè)計的最高水平。H160由于配裝低油耗、高效率的發(fā)動機(jī)和氣動力優(yōu)化、創(chuàng)新設(shè)計，相較于現(xiàn)有機(jī)型燃油效率提高15%～20%，單名乘客二氧化碳排放量降低20%，噪聲水平降低了50%，比適航標(biāo)準(zhǔn)要求的低70%左右。

穩(wěn)定性設(shè)計為實(shí)現(xiàn)直升機(jī)的飛行穩(wěn)定性，H160首次采用了空客公司的兩項新設(shè)計。一是空客直升機(jī)中尺寸最大的具有12°傾斜角的涵道尾槳?？湛头Q，帶傾斜角的涵道尾槳提高了整機(jī)的升力性能，相對于常規(guī)標(biāo)準(zhǔn)布局，可使全機(jī)獲得40千克的額外有效載荷。二是全新雙層水平安定面。該設(shè)計便于飛行員操縱直升機(jī)進(jìn)行機(jī)動飛行，在低速和懸停狀態(tài)下能夠大幅度降低氣動力損失，還可以有效提高直升機(jī)的低速俯仰穩(wěn)定性。

重量特性空客公司稱H160具有出色的輕重量特性，其減重的關(guān)鍵，一是由于H160綜合使用了上述五葉主旋翼和涵道尾槳，并將減速器從主結(jié)構(gòu)中獨(dú)立出來，從而不再需要裝配重量較大的主動振動控制系統(tǒng)；二是采用新材料和新技術(shù)，例如機(jī)體等部件大量采用新型復(fù)合材料。

主旋翼系統(tǒng) H160是空客第一款采用Blue Edge新一代主旋翼系統(tǒng)的直升機(jī)。該系統(tǒng)由歐直/空客直升機(jī)與法、德兩國宇航中心聯(lián)合開發(fā)，目標(biāo)是設(shè)計、制造和試驗(yàn)新一代低噪聲、高效率旋翼。2007年，歐直公司開始進(jìn)行該系統(tǒng)的試驗(yàn)，包括旋翼系統(tǒng)疲勞性能試驗(yàn)、動力學(xué)性能試驗(yàn)等。2010年，BlueEdge旋翼首次公開，其槳葉設(shè)計能夠降低槳葉一渦流相互作用，并使外部噪聲降低3～4分貝?？湛凸痉Q相對于現(xiàn)有的復(fù)合材料槳葉，Blue Edge旋翼還能增大100千克有效載荷，這也是增強(qiáng)直升機(jī)競爭力的重要保證。

主減速器H160的設(shè)計過程中吸取了EC225直升機(jī)減速器設(shè)計的教訓(xùn)，工程師們?yōu)镠160設(shè)計了一種簡化的主減速器，采用冗余的滑油泵設(shè)計，在減速器內(nèi)增加第二套獨(dú)立的滑油泵系統(tǒng)。這樣當(dāng)在一套系統(tǒng)失效時，另一套系統(tǒng)能夠繼續(xù)提供必要的潤滑，同時，通過使用減速齒輪降低速度來減輕部件之間摩擦產(chǎn)生的熱量，從而抑制了裂紋和疲勞發(fā)生的可能。

旋翼槳轂常規(guī)直升機(jī)槳轂多為金屬材料，空客直升機(jī)的其他型號也有采用玻璃纖維加熱固性樹脂復(fù)合材料，在設(shè)計H160時，空客希望降低機(jī)體維修需求并“最大限度提高乘客的安全性”，從而對旋翼槳轂設(shè)計進(jìn)行了創(chuàng)新，采用了碳纖維和熱塑性樹脂材料制造，以降低制造成本并減輕重量。除此之外，新材料還具有良好的損傷容限性能——裂紋擴(kuò)展的速度非常慢。

發(fā)動機(jī)在動力方面，H160最初計劃分別選配兩款發(fā)動機(jī)，但后來為了減少項目復(fù)雜程度和費(fèi)用，且由于備選的加普惠PW210E發(fā)動機(jī)功率水平不能滿足要求，空客直升機(jī)最終決定選用透博梅卡Arrano發(fā)動機(jī)作為唯一動力。Arrano是透博梅卡公司研制的功率1100～1300shp的新一代渦軸發(fā)動機(jī)，多裝配于新一代2～3噸級單發(fā)直升機(jī)和4～6噸級雙發(fā)直升機(jī)。Arrano發(fā)動機(jī)設(shè)計緊湊，總體尺寸小，具有良好的維修性和保障性。其優(yōu)勢還包括能有效提升商載和航程，耗油率降低10%～15%，并具有優(yōu)良的環(huán)保性能。Arrano采用了很多技術(shù)創(chuàng)新，氣動力設(shè)計方面也實(shí)現(xiàn)了高性能和可靠性，例如采用兩級離心壓氣機(jī)、逆向流動燃燒室和單級動力渦輪結(jié)構(gòu)。進(jìn)氣道導(dǎo)向靜子葉片系統(tǒng)可改善發(fā)動機(jī)巡航狀態(tài)下的熱動力學(xué)循環(huán)，同時實(shí)現(xiàn)低油耗。Arrano也是第一款采用增材制造工藝部件的航空發(fā)動機(jī)，此工藝可以快速生成復(fù)雜形狀零件，且零件數(shù)量大幅減少。

航電系統(tǒng) H160采用了新一代高度綜合化的Helionix直升機(jī)航電系統(tǒng)，具有極好的態(tài)勢感知能力。該系統(tǒng)由空客直升機(jī)公司自行開發(fā)，共申報了20多項專利，目前已成功用于H145T2和H175等新一代空客直升機(jī)。Helionix航電系統(tǒng)采用了高度模塊化、通用化、標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計，具有良好的駕駛艙人機(jī)界面。H160的Helionix駕駛艙再次采用頭頂發(fā)動機(jī)控制板，飛行信息在四個15.2×20.3厘米的多功能顯示器上顯示，并可通過觸摸屏和光標(biāo)控制器控制。為適應(yīng)從低端到高端直升機(jī)的使用需求，用戶還可以按需選配顯示器數(shù)量。Helionix系統(tǒng)相較于其他航電系統(tǒng)綜合性能有大幅提升，但設(shè)備數(shù)量卻減少一半左右，這樣既顯著降低了重量，也減少了維護(hù)和維修工作量。此外.H160還安裝了健康狀況和使用監(jiān)視系統(tǒng)（Health and Usage MonitoringSystems，HUMS），并將其作為標(biāo)準(zhǔn)配置。HUMS數(shù)據(jù)可以進(jìn)行無線傳輸，用戶能夠在便攜電腦上檢查數(shù)據(jù)波動或下載全部HUMS數(shù)據(jù)?？湛偷淖罱K設(shè)計目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)飛行條件下的數(shù)據(jù)傳送，以便直升機(jī)著陸后工程師們能立刻開展工作。

輔助系統(tǒng)H160是第一款采用電動收放起落架系統(tǒng)和電動剎車系統(tǒng)的直升機(jī)，電動起落架系統(tǒng)比液壓驅(qū)動起落架更輕、更安全，由于省去了座艙地板下部的液壓系統(tǒng)高壓管路，安全性能也得到提高。H160暫時沒有采用除冰系統(tǒng)，但預(yù)留了安裝接口。在維修方面，H160按照MSG-3標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行維修性設(shè)計，可讓客戶在更早階段介入維修設(shè)計工作。

全新的試驗(yàn)和生產(chǎn)流程

H160采用了新的生產(chǎn)流程，為了使設(shè)計成熟并加快研制進(jìn)度，還借鑒了空客圖盧茲公司的干線客機(jī)生產(chǎn)系統(tǒng)的經(jīng)驗(yàn)，并大力投資建設(shè)新設(shè)施以支持項目進(jìn)展。H160與原歐直和空客的其他直升機(jī)相比，其制造過程的最大不同之處是前者的大量工作在試驗(yàn)臺架上進(jìn)行?？湛椭鄙龣C(jī)投入1000萬歐元、用時一年建立了動力系統(tǒng)試驗(yàn)塔——“零號動力直升機(jī)\" （Dynamic HelicopterZero，DHCO），使得H160直升機(jī)的全部動力部件都能在這里進(jìn)行試驗(yàn)。DHCO的目標(biāo)是確保動力系統(tǒng)設(shè)計成熟，包括飛行控制系統(tǒng)、旋翼、傳動軸、主減速器和尾槳減速器以及發(fā)動機(jī)等。由于在試驗(yàn)臺上進(jìn)行修改比在原型機(jī)上更加容易，DHCO也可以看作是一種快速測試部件的生產(chǎn)手段。H160動力系統(tǒng)所有單獨(dú)部件都已在DHCO進(jìn)行過試驗(yàn)，之后還集成試驗(yàn)了包括發(fā)動機(jī)控制、聲學(xué)和維護(hù)性試驗(yàn)等項目。飛行器試驗(yàn)和集成部門負(fù)責(zé)人表示，\"DHCO的第一次運(yùn)行像PT1首飛一樣重要。我們在DHCO上發(fā)現(xiàn)并改正的問題越多，試飛就會越容易?！?/p>

H160直升機(jī)復(fù)雜的電子系統(tǒng)在稱為“零號系統(tǒng)直升機(jī)（ SystemHelicopter Zero，SHCO）”的第二試驗(yàn)臺架上進(jìn)行試驗(yàn)。SHCO試驗(yàn)臺從2014年1月開始運(yùn)行，目前，研制團(tuán)隊已經(jīng)測試并改正了500多條軟件錯誤，包括系統(tǒng)的生成性和兼容性問題等。關(guān)于H160的電氣和液壓系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)，SHCO和DHCO則同步運(yùn)行。據(jù)系統(tǒng)試驗(yàn)部門負(fù)責(zé)人稱，這兩個系統(tǒng)都是在適航取證和耐久試驗(yàn)中有可能出現(xiàn)問題的部分，在DHCO和SHCO進(jìn)行同步試驗(yàn)后，設(shè)計問題可得以提早發(fā)現(xiàn)和解決。

最新進(jìn)展

2014年12月，H160第一架原型機(jī)安裝了除發(fā)動機(jī)之外的多種系統(tǒng)，并完成了通電實(shí)驗(yàn)。今年6月，第一架原型機(jī)（PTl）在法國南部成功首飛?？湛椭鄙龣C(jī)公司為首飛進(jìn)行了周密的準(zhǔn)備，包括使用EC155驗(yàn)證機(jī)進(jìn)行了旋翼、雙層水平安定面和帶傾斜角涵道尾槳等部件的系列試驗(yàn)。試飛員給予了H160非常高的評價，稱其“性能穩(wěn)定、十分容易操縱，并且飛行振動微小，簡直像‘飛毯’一樣平穩(wěn)”。 H160后續(xù)將使用3架試飛原型機(jī)（PT1、2和3）和1架預(yù)生產(chǎn)型飛機(jī)（PSl）進(jìn)行飛行試驗(yàn)，未來還將分別按單駕駛和雙駕駛進(jìn)行適航取證。目前，H160研制進(jìn)展順利.空客將從201 6年開始接受訂貨，預(yù)計201 8年開始交付，公司也在考慮生產(chǎn)軍用型H160M。市場前景展望

H160直升機(jī)最大起飛重量為6噸左右，比H155 （4.5噸）略重，與超中型直升機(jī)H175形成系列搭配，可以執(zhí)行包括近海采油、搜索救援、緊急醫(yī)療、公務(wù)運(yùn)輸?shù)榷喾N任務(wù)，其目標(biāo)是在中型直升機(jī)市場替代AS365/EC155海豚系列，并與阿古斯塔AW139.西科斯基S-76以及貝爾41 2等機(jī)型展開全面競爭。

中型直升機(jī)是當(dāng)前直升機(jī)市場上需求量最大的種類之一，目前全球市場每年新增120～150架?？湛凸绢A(yù)計，未來20多年由于需求增長和老機(jī)型替換，中型直升機(jī)還將成為發(fā)展前景最好的直升機(jī)種類。H160直升機(jī)項目高級副總裁BernardFujarski表示，“最大起飛重量在4.5～7噸的中型直升機(jī)用途廣泛，綜合性能較好，價格和使用成本適中，我們的目標(biāo)是重獲這一市場40%的份額。”

然而贏得40%的市場份額，對H160來講難度不小。近十年來，中型直升機(jī)市場幾乎被阿古斯塔AW139所獨(dú)霸，究其成功之道，除將新技術(shù)引入外，其所裝配的加普惠PT6渦軸發(fā)動機(jī)保證了良好的高溫高原性能。作為給阿古斯塔公司帶來空前發(fā)展的核心機(jī)型，AW139直升機(jī)還衍生發(fā)展了AW189和AW169等系列型號。面對H160的挑戰(zhàn)，阿古斯塔公司必然會有抗衡措施，例如推出AW139的改進(jìn)升級型，甚至發(fā)展新一代機(jī)型等。

不過，空客公司對H160與AW139的競爭頗具信心。H160巡航速度約296千米/小時，可以搭載12名乘客飛到距海岸222千米的石油平臺，并能在一次進(jìn)場失敗后，利用剩余燃油返回陸地。AW139同樣可以完成上述任務(wù)，但H160使用了功率較小的發(fā)動機(jī)，重量也減少了一噸左右。相比之下，H160在燃油經(jīng)濟(jì)性方面有突出優(yōu)勢，能降低15%～20%的直接使用成本。

除了AW139，H160還有可能對其他同類別主流產(chǎn)品發(fā)起有力挑戰(zhàn)，但實(shí)際情況如何，目前尚不好輕易定論。H160在設(shè)計上采用的各種先進(jìn)技術(shù)，未來是否能轉(zhuǎn)化成實(shí)際優(yōu)勢，還有很多制約因素。另外，如果中型直升機(jī)市場真如預(yù)期般有大量需求，其他廠商也會有所行動，屆時競爭會變得更為激烈。