采用GKN、Spirit和Unitech復合材料結構的FLRAA直升機進入設計成熟期和原型制作階段，以實現預期的2026年飛行計劃。

Valor（勇士）高速傾轉旋翼機在跑道上。

貝爾(Bell)飛行公司（美國德克薩斯州沃思堡）于8月發布了一系列關于高度復合材料V-280 Valor（勇士）開發的公告，這是一種未來的垂直升力（FVL- future vertical lift）傾轉旋翼直升機，專為未來的遠程突擊直升機（FLRAA-future long-range assault aircraft）任務而建，具有速度、航程和續航力。自2017年12月首次飛行以來，該公司已經完成了幾個里程碑，包括進入里程碑B和美國陸軍批準進入工程和制造開發（EMD- engineering and manufacturing development）階段。

里程碑B標志著武器系統記錄程序（PoR- Program of Record）的開始。該決定是主要能力采辦過程的一部分，是在貝爾團隊與美國陸軍和貝爾的FLRAA隊友合作多年，分解需求、降低風險并為武器系統采辦提供信息之后做出的。這包括執行初步設計審查（PDR- Preliminary Design Review），確保飛機設計的集成和有效性，包括武器系統設計、維持和系統集成，這些都是美國陸軍特殊任務要求不可或缺的。

FLRAA項目經理杰弗里·波奎特(Jeffrey Poquette)上校說：“我們準備為軍隊提供一架轉型直升機。”。“艱苦的工作一直持續到EMD階段，我們將設計、建造和測試FLRAA原型。”

在美國陸軍于2022年12月授予FLRAA合同后，貝爾公司建立了幾座新的最先進的設施，并建立了幾項新的制造工藝，以推動成本、進度和性能，從而支持該項目的執行。隨著貝爾和FLRAA團隊進入EMD階段，貝爾的重點將是持續的設計成熟和原型制作。據DefenceToday.com報道，陸軍于2022年12月選擇V-280取代西科斯基UH-60作為該部隊的主要突擊、醫療后送和通用直升機。貝爾“將建造六架原型機進行測試，第一架計劃于2026年飛行。LRIP飛機計劃于2028年生產，預計將于2030年投入使用。”

V-280 Valor（勇士）主要由復合材料制成：

• 吉凱恩航空航天（英國Redditch）涵蓋飛機艙門（模壓檢修面板）、尾翼（V型尾翼直升機結構和感應焊接熱塑性復合材料方向舵）
• Spirit AeroSystems（美國堪薩斯州威奇托）生產直升機身Unitech Composites（美國愛達荷州海登）開發了機翼上整流罩

Toray Composite Materials America股份有限公司（美國華盛頓州塔科馬市）也在8月宣布，其阿拉巴馬州Torayca T1100生產線的額外產能將用于支持FLRAA計劃。

原文見，《 V-280 Valor gains clearance for EMD phase, prototype building 》 2024.9.9

貝爾為未來軍用直升機設計的

組合機翼采用混合金屬復合材

料結構和大腔室碳芯技術。

貝爾V-280 Valor以其280節的巡航速度命名。

• V-280的最高速度為300節，擊敗了目前“最快軍用直升機”的冠軍歐洲直升機公司的X3（255節）。【1節=1.852公里/小時】

據報道，使用大腔室碳芯技術“制成一大塊”

的粘合復合材料機翼，與縮小到類似尺寸的V-

22機翼相比，成本降低了30%以上。

• 與使用封閉式模具相比，由鋪在開放式模具中的復合材料寬幅材料加工而成的復合材料輪轂軛架可降低50%的成本。
• V-280將使用Eagle Technologies，LLC制造的首款全碳傾轉旋翼機主葉片。

聯合多角色（JMR-Joint Multi-Role）技術演示器（TD-Technology Demonstrator）將使技術成熟并幫助完善未來垂直起降（F VL-Future Vertical Lift）計劃的要求。

未來垂直起降

未來垂直起降（FVL- Future Vertical Lift ）計劃旨在為所有美國武裝部隊開發四種不同尺寸的新型、更快、更敏捷的垂直起降（VTOL-vertical takeoff and landing ）直升機：輕型、中型、重型和超大型。自2004年以來，FVL一直是陸軍UH-60黑鷹、AH-64阿帕奇、CH-47奇努克和OH-58基奧瓦直升機以及海軍MH-60海鷹的替代品。然而，與F-35 Lighting II聯合攻擊戰斗機的最初目標類似，FVL系列中設想的多平臺的設計不僅僅是為了取代舊直升機，而是為了執行以前由于預期的射程、速度和高科技系統的集成而不可能完成的任務。

FVL的前身是聯合多功能（JMR-Joint Multi-Role）技術演示器（TD-Technology Demonstrator）階段。2013年6月，貝爾直升機公司（美國德克薩斯州沃思堡）宣布，其與洛克希德·馬丁公司（美國馬里蘭州貝塞斯達）共同開發的V-280 Valor（勇士）設計已被美國陸軍選中用于JMR-TD。

280節巡航

V-280的名字來源于其280節（320英里/小時；520公里/小時）的巡航速度。貝爾公司目前為美國海軍陸戰隊和美國空軍生產V-22魚鷹傾轉直升機，該公司將V-280描述為第三代傾轉旋翼機，該直升機吸取了其55年設計和制造此類直升機的經驗教訓。V-280被吹捧為速度和航程是現有直升機的兩倍，據報道，其最高速度為300節（350英里/小時；560公里/小時），航程為2100海里（2400英里；3900公里），作戰航程為500至800海里（580至920英里；930至1480公里）。它將有4名機組人員，最多可攜帶14名士兵。

與被認為完成了近20萬飛行小時的V-22不同，V-280的發動機不旋轉。相反，發動機在轉子和傳動軸傾斜時保持原位。傳動軸穿過直翼——V-22有一個后掠翼——在發動機熄火的情況下，允許兩個螺旋槳轉子由一個發動機驅動。

V-280機翼、輪轂和旋翼葉片使用特定的復合材料以實現重量和成本節約。

降低重量和成本的復合材料

另一個關鍵區別是強調減輕V-280與V-22的重量，這將通過在機翼、機身和尾部使用碳纖維增強復合材料來降低其成本。例如，據報道，機翼蒙皮和肋骨粘合在一起，與縮放的V-22機翼相比，成本降低了30%以上。

據報道，復合材料部件也更加規格化，能夠實現更少、更大、更輕的零件，這是由大腔室碳芯技術實現的，該技術被描述為剛性和輕質的碳纖維蜂窩夾層結構。

據報道，貝爾預計V-280的成本與AH-64E或MH-60M大致相同。它將把自己定位在魚鷹的對手，魚鷹的圓盤載荷比直升機高，懸停效率比直升機低，而是使用較低的圓盤載荷和較長的機翼，以獲得更高的懸停和巡航效率。盤載荷（盤載荷）是通過將直升機總重量除以其盤面積來計算的，即其旋翼葉片掃過的面積。較高的磁盤負載意味著需要更多的功率來維持轉子速度，而較低的磁盤負載則表示更好的升力推力效率。換句話說，V-280應該在不大幅提高價格的情況下提供更高的運營效率。

合作伙伴和復合材料

貝爾V280團隊有11個投資伙伴，其中包括洛克希德·馬丁公司。負責主要部件和復合材料技術的人員的作用概述如下。

貝爾傾轉旋翼機的主要部件包括碳纖維復合材料機翼、螺旋槳旋翼變速箱和旋翼輪轂的復合材料軛架。據報道，該機翼是一體式生產的，是貝爾V280項目總監基思·弗萊爾（Keith Flail）首次使用大孔碳芯復合材料，將其描述為碳纖維蒙皮和蜂窩的三明治，實現了簡單性和輕質性。他說，建造了兩個測試機翼箱來驗證制造工藝、強度和剛度。據報道，這種結構還可以立即檢測到機翼的損壞。

據弗萊爾介紹，輪轂軛架據說是由復合材料寬幅材料在開放式模具中鋪方而成，并在邊緣周圍進行加工，與使用封閉式模具相比，成本降低了50%。他指出，V-280還將使用第一個全碳傾轉旋翼槳葉，以提高可靠性、降低成本和提高空氣動力學性能。

Eagle Technologies生產V-280的全碳轉子葉片并從2008.12.

開始，在短短16周內為西科斯基公司建造了S-97模型。

Eagle Technologies，LLC（美國弗吉尼亞州紐波特紐斯）將生產全碳纖維復合材料傾轉旋翼槳葉。Eagle為Sikorsky X2和S-97 Raider直升機原型生產了先進的復合材料主旋翼葉片，為波音幻影眼（Phantom Eye ）高空長航時（HALE- high altitude long endurance）無人機系統（UAS- unmanned aerial system）生產了螺旋槳葉片，并為Sikorski、波音、諾斯羅普·格魯曼和洛克希德·馬丁等公司生產了各種復合材料部件。

GKN（英國雷迪奇）正在使用金屬和復合材料的組合來生產V型尾翼結構和舵，旨在為機身提供先進的機動性和控制。第一個V型尾翼計劃于2016年初與機身對接。該公司還生產CH-53K直升機尾部過渡部件，這是一個由1000多個零件組成的復雜機身部分，長6米，寬3米，高3米。它具有先進的鋁和鈦混合復合結構，覆蓋著外部復合蒙皮，復合材料占其重量的≈50%。

AGC復合材料和航空結構公司（美國俄克拉荷馬城）正在制造機翼整流罩。據AGC總裁兼首席執行官里克·阿姆斯特朗（Rick Armstrong）介紹，整流罩的開發是該公司美國工廠之間的合作成果。其中包括愛達荷州海登的工廠，以前是Unitech Composites（2007年被AGC收購），以及位于俄克拉荷馬州俄克拉荷馬城的AGC航空航天和國防總部。AGC由Edgewater Funds和Acorn Growth Companies擁有，為傳統武器系統生產定制的、減輕重量的復合材料結構，為目前正在生產的飛機生產復合材料細節和組件，為飛機發動機生產精密的異國金屬組件，為售后備件項目生產合金金屬零件上的飛機結構熔焊（ASFW- aircraft structural fusion welding ）。該集團還在德比、波特蘭和英國約維爾設有工廠

Spirit 為V-280設計和建造復合材料機艙和駕駛艙。

Spirit 國防和合同高級副總裁菲利·安德森（Phil Anderson） 表示，該公司的自動鋪絲機可提供具有成本效益的

大型碳纖維部件。

Spirit AeroSystems（美國堪薩斯州威奇托）正在建造V-280復合材料機身。貝爾V-280項目總監

基思·弗萊爾（Keith Flail）表示，從設計到交付第一架機身只花了22個月的時間，只需要最少的工具。其他高速使能因素是決定性的組裝和激光對準。行列式裝配涉及在公差范圍內設計在預定接合處裝配在一起的部件，以消除手動測量、調整和固定。弗萊爾聲稱，整個機身只使用了三個硬墊片，他說其特點是金屬框架上的復合材料蒙皮。第一架機身目前正在貝爾位于德克薩斯州阿馬里洛的工廠進行最終組裝。

機身很可能是使用自動鋪絲（AFP）制造的。“我可以提供主承包商結構，”Spirit的國防和合同高級副總裁菲利·安德森（Phil Anderson）在2014年威奇托鷹報的一篇文章中解釋道。站在Spirit研發設施的大型AFP系統前，他補充道：“這臺機器可以以非常實惠的價格交付，可能比他們自己能做的更好。” 安德森曾是Spirit的首席財務官，于2013年擔任現職，負責加強公司的防御工作。該公司還使用復合材料為Sikorsky的CH-53K直升機機身建造主要的結構駕駛艙和機艙部件。

以色列航空航天工業公司（IAI，以色列特拉維夫）正在提供硬件，貝爾公司正在用這些硬件在其阿馬里洛工廠建造機艙。在V-280上，只有螺旋槳變速箱旋轉，發動機保持水平。弗萊爾說，發動機艙是一個挑戰，因為由于設計變化，它們是最后一個成熟的，但需要第一個發布用于制造。貝爾的新聞稿指出，IAI使用先進的自動化技術降低成本是V-280團隊整體表現的關鍵。

IAI還提供座椅，據報道，這些座椅使用無線技術為部隊的無線電充電。它已經為貝爾525 Relentless提供了使用先進復合材料制成的防撞座椅。IAI還為固定翼飛機和地面作戰車輛生產此類座椅。

通用電氣（美國俄亥俄州辛辛那提市）正在為演示車提供T64發動機，據報道，該演示車正在北卡羅來納州MCAS Cherry Point進行大修和驗收測試。第二臺發動機和另外兩臺備件計劃于2016年交付。

Lord Corp.（美國北卡羅來納州卡里）正在提供彈性軸承（elastomeric bearings ），這是V-280直徑35英尺撲動能力提高的關鍵。螺旋槳轉子，與V-22相比有所改進。弗萊爾說，這可以提高低速敏捷性，在飛機模式下軸承的輕載可以延長其壽命。

東麗復合材料美國公司（TCA，Tacoma，WA，US）于2015年9月簽署了一項協議，為貝爾直升機項目提供碳纖維預浸料。雖然最初的材料供應將用于貝爾525無情計劃，但預計V-280也可能使用TCA碳纖維復合材料。

競爭對手與進展

盡管貝爾與波音公司合作生產V-22，但對于JMR-TD來說，這兩家公司是競爭對手，波音公司與西科斯基公司合作生產了SB-1 Defiant。當然，隨著洛克希德·馬丁公司對西科斯基公司的收購現在完成，所有這些都變得更加有趣。作為貝爾V-280的合作伙伴，洛克希德·馬丁公司贏得FVL的機會似乎相當大。AVX直升機和Karem直升機也是陸軍授予技術投資協議的4個團隊之一，旨在從2017年開始飛行技術演示。

V-280在得克薩斯州沃思堡舉行的2013年美國陸軍航空協會年度專業論壇和博覽會上正式亮相，預計將于2017年首次飛行。貝爾直升機公司首席執行官

約翰·加里森（John Garrison）表示，他的團隊正在按計劃進行，并實現了其可負擔性和可持續性目標。

原文見，《Composites help Bell V-280 toward uture Vertical Lift》 2016.2.10

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楊超凡 2024.9.14

補充圖