美国空军创新计划将展示35架高速垂直起降

未来，美国空军希望用新一代的高速垂直起降飞机来提高作战水平。据悉，近期将有35个概念设计将在AFWERXHSVTOL挑战中展示出来。

AFWERX是美国空军于年首次宣布的一个创新项目，旨在鼓励空军的创新文化，既促进内部提出的有趣想法，也通过参与创业科技部门，吸引和快速追踪民用世界最好的想法。这不仅仅是让有趣的新玩意儿进入这个领域；美国的国家安全取决于蓬勃发展的商业技术部门，而AFWERX的目标之一是让美国公司在审慎的发展中获得支持。

AFWERX项目于今年6月发出号召，要求各参赛公司提交新的高速VTOL(HSVTOL)设计。HSVTOL挑战特别提出寻求敏捷设计，可以让人员和货物尽快进出有争议的领土。挑战概述还列出了一些关键的愿望清单项目，包括喷气式飞机的速度、悬停和巡航模式之间的空中转换、增加的航程和续航力、空中加油能力和灵活的有效载荷能力。如果设计可以安装标准托盘，或者运行自己的智能碰撞和威胁规避系统，就可以获得额外加分。

现在，AFWERX团队已经从名申请者中挑选了35个设计概念，不久将在HSVTOL展示。虽然，官方尚未宣布获胜者，但一些参赛公司已经发布了自己的公告。下面我们就一起来看看目前所知的概念设计吧。

JetpackAviation：theSpeeder

Speeder被设想为一辆会飞的摩托车，并作为多旋翼无人机的喷气动力版本建造，它正在发展成为一种超级灵活的平台，具有高速、长续航和极端敏捷的能力，无论是载人操作，还是作为一架自主或远程驾驶的货运无人机。

上图：JetpackAviation发布了其Speeder飞行摩托车的新渲染图。

该公司制造了世界上第一批完全运行的涡轮动力喷气背包，而Speeder同样将在许多小型喷气式涡轮机上运行，使用由JPA设计、编码和内部测试的推力矢量系统。它将可以安装在托盘或拖车上，带有可连接的“湿翼”，可提高巡航和燃料效率，以在需要时扩大航程。

Speeder的喷气涡轮机可以以多节（公里/小时）及更高的速度舒适地运行，JPA的相关人员告诉我们，Speeder平台本身可以“远远超过”节（公里/小时），特别是全封闭货物版本。

FusionFlight:：JetQuad

与此类似，JetQuad是另一种四涡轮垂直起降无人机，通过快速响应的推力矢量喷管实现自我平衡。这款飞行器被称为“四旋翼飞行器”，它的设计比Speeder更小，更接近于一个大行李箱的大小，重量仅为50磅（23公斤）。想必这个概念会有很好的可扩展性。

上图：AB5JetQuad长4英尺，宽4英尺，高2英尺(1.2×1.2×0.6米)。

FusionFlight公司已经测试飞行JetQuad有一段时间了，同样是使用自动飞行控制。目前的AB5原型，可以运载40磅（18公斤）的货物，一个拟议的客户定制变种，已经承诺时速会超过节（公里/小时）。

Bell：HSVTOL

在规模的更大的机型中，贝尔公司的机型看起来就像一只服用了兴奋剂的鱼鹰。HSVTOL设计用两个巨大的倾斜喷气发动机取代V-22的旋翼，主机身上有第三个发动机，用以保持巡航速度。贝尔公司表示，这款飞机的巡航速度将超过节（公里/小时），据称它的起飞重量在0到10万磅（到公斤）不等，而且它将提供一定程度的悬停续航力，并可配置为载人或无人操作。

上图：艺术家描绘的贝尔HSVTOL的概念图。

虽然目前还没有原型机，但该公司正与其良好的军事关系密切合作，以推进这一概念。

AdvancedTactics/RotorX:TheBarracuda

这是另一个大块头。Barracuda（梭鱼）是最接近当前eVTOL空中出租车浪潮的设计——至少在VTOL模式下，它实际上看起来更像是一架内置大型四轴飞行器系统的14座飞机。它使用四个独立的涡轮螺旋桨发动机为其旋翼提供动力，使用可变桨距控制来平衡悬停中的飞机。

上图：先进战术/旋翼公司宣布了Barracuda（梭鱼）。

进入巡航模式，前支柱向下倾斜，后支柱向上倾斜，每个支柱都在长挂架上，这样两排巨大的转子都能接触到干净的气流，所有这些都有助于向前推力。梭鱼有望实现令人印象深刻的节（公里/小时）的最高速度，它最多可装载磅（公斤）货物，或在加压机舱中最多容纳14名乘客，最高飞行上限为00英尺（约米）。

Jetoptera/NorthropGrumman：自适应流体推进的HSVTOL飞机系统

我们实际上对Jetoptera为HSVTOL挑战赛提供的飞机一无所知，只知道它将与航空巨头诺斯罗普·格鲁曼公司合作设计和制造。然而，我们确实了解Jetoptera的关键IP：它的“流体推进系统”。

上图：Jetoptera公司表示，其“流体推进系统”为矢量推进垂直起降飞机提供了一些独特的机会。

我们称之为“无叶片风扇系统”，这是一个非凡的推进系统，它接收压缩空气流，并迫使其在空气动力学形状的回路上来回移动，就像将其推到一个大机翼上一样。这个低压区不是产生升力，而是在推进器中部产生一个涡流，迫使环境空气高速通过。就像戴森无叶片风扇一样，它需要一小股压缩空气，并利用它吸入更大的体积，用以产生推力。

Jetoptera公司表示，与小型涡轮喷气发动机相比，可将推进效率提高10%以上，同时将燃料消耗降低50%以上，而且，比涡轮风扇或涡轮螺旋桨发动机更简单，重量减轻30%。据悉，该公司已经完成了一种能够达到约节（公里/小时）的高速矢量推力箱翼设计，但我们更有兴趣看看它为HSVTOL挑战提供了什么样机。

TheAlbersGroup：Vortex

Vortex（涡旋）是一种使用全电力推进的垂直起降飞行器，虽然该公司已经宣布它已选入HSVTOL项目，但坦率地说，作为一种8旋翼电动斜翼设计，它的速度被限制在节（公里/小时）左右，仅略高于美空军最常见的直升机。

上图：阿尔伯斯集团提出了一种使用电力推进的八旋翼倾斜翼飞机。

当然，优点还是有的，它会很安静，购买和运营起来也会便宜得多。涡旋有四个座位，在无人驾驶的情况下有效载荷高达磅（公斤），号称航程可达英里（公里）。我猜纯电系统应该无法做到这点，所以大概有一种不同的燃料系统在起作用，无论是氢燃料电池，或者更有可能是一个由化石燃料驱动的机载发电机。

VoxAircraft：UAV

显然，Vox无人机是另一种电动垂直起降飞机，配备了可扩展航程的机载发电机，采用升力和巡航设计，有四个类似直升机的旋翼用于升力，并有一个推进支柱用于巡航。升力旋翼被封闭在“翼条”中，可以将旋翼撞击的风险降至最低。

上图：Vox计划与雷神公司和普惠公司合作推出的一款无人机。

VoxAircraft公司表示，这款无人机的起步重量为磅（公斤），其性能可显着优于类似尺寸的旋翼机，例如MQ-8BFireScout。在相同的燃料负载下，它的有效航程是原来的四倍，有效载荷是原来的两倍，服务上限要高得多，而且在这种情况下，最重要的是它飞得快了三倍，最大巡航速度为节（公里/小时）。

VoxAircraft公司在HSVTOL挑战中提交的样机，是与Raytheon-RTX和PrattWhitney合作完成的，所以这家公司的作品应该会有所惊喜。

AFWERXHSVTOL挑战的其它机型，相信很快会出现。我们希望大家喜欢这次提前的参观。

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