这是我关于科曼奇直升机的第四篇文章，前三篇我分别讲了其发展历程和下马原因、隐身技术和防御性能以及创新的机身和旋翼系统，收到了读者朋友的很多留言，其中有对科曼奇设计团队卓绝设计的赞美，也有对国产直升机事业更上一层楼的期待... ...
实际上，在科曼奇的研制过程中，美军曾多次修改项目指南，每一轮修改都会针对美国陆军当下的实际痛点提出需求，并给出具体的性能指标，而科曼奇项目的设计师则在一轮一轮的迭代中攻克难关，凭借卓越的创新精神和务实的工匠精神打造了这架传奇直升机。
本文，我将接续前三篇的内容，进一步介绍科曼奇直升机的高性能的涵道风扇尾桨系统、领先时代的电传操纵飞行控制系统和三发布局的出色设计，与诸君共赏。
本号持续针对空天领域理论、设计、未来等相关内容进行深度解读，欢迎关注。
# 尾桨系统由于美国陆军当时在役的轻型直升机在高海拔飞行时，航向操纵性能都很有限，因此，在阿帕奇项目之初，美国陆军就提出了较高的偏航操纵品质要求。一般来说当前的轻型直升机在高海拔情况下都几乎没有尾桨操纵功效。
关于科曼奇的尾桨系统，当时美国陆军的项目指南中给出了两个要求：
其中关于航向操纵性能的指标是：“能够在45节的侧风中完成180°偏航转弯”。这就要求科曼奇具备比现有直升机都要强劲的反扭矩/偏航控制系统。此外，美国陆军还要求“反扭矩尾桨系统具备防护措施”，以此来杜绝高强度作战状况下，参战人员不慎靠近尾桨而受伤的情况。综合上述要求，显然，常规直升机的尾桨系统是无法满足要求的。
波音-西科斯基小组提出的解决方案是一副4.5英尺直径的“涵道风扇尾桨”，同时加入了完备的人员防护装置。但是，在当时的直升机工业中，涵道风扇尾桨比开放式尾桨噪音更大（注：理论分析涵道风扇会更静音一些，但是实际结果却不一样），因而“涵道风扇尾桨”这一设计思路在概念设计阶段并没有被评审委员会所看好。项目设计团队进行了一系列分析，最终认为，此前的涵道风扇之所以更吵是因为涵道中的立柱位置过于靠近风扇所导致，合理的立柱/风扇间隙能够显著降低噪音。西科斯基设计了一种涵道风扇尾桨系统并将其装备到S-76 直升机上，通过实际飞行测试证明了该项设计思路的可行性，测试过程中也凸显了涵道风扇尾桨系统的一些其他优点。
图——科曼奇的涵道风扇尾桨系统
新设计带来的新能力：得益于科曼奇涵道风扇尾桨系统的超高操纵功效，科曼奇还开创了一种新的机动飞行动作。当时美国陆军要求科曼奇能够在中等飞行速度下具备快速转向目标（Quick Turn-To-Target）的能力。在美国陆军的最初设想中——科曼奇首先应当快速侧滚实现90°转弯，然后再通过滚转恢复水平姿态并朝向目标。而在实际的飞行测试中，科曼奇在70节的速度下轻轻松松实现了90°的偏航转弯，在无需任何滚转操纵的情况下满足了这一要求。该项机动动作被美国陆军亲切称为“速转”（Snap Turn），并成了最受科曼奇试飞员喜爱的动作。
图——科曼奇直升机
# 电传操纵飞行控制系统在轻型直升机试验项目中，美国陆军逐步开始关注直升机的“空中优势”，由此对项目产品的空中机动性提出了相当的要求，以确保其具备较强的生存能力。因此，波音-西科斯基在设计中针对性地设计了独特的电传飞行控制律和相应的旋翼操纵系统。
图——电传操纵系统在当今的先进旋翼飞行器上已经是标配
科曼奇的数字电传操纵飞行控制系统是当时所开发的最先进的旋翼飞行控制系统。相比于同时代的直升机，该系统大大提升了直升机的操纵品质并降低了飞行员的操纵压力。此外，数字电传操纵飞行控制系统相比当时常见的机械操纵系统而言，其可靠性大大提升且重量显著降低。科曼奇的飞行控制系统具备两种增强模式：
速度指令/姿态保持：该模式能够在昼视条件下提供极强的机动响应能力；姿态指令/速度保持：该模式能够在夜视或低可见度（如沙尘、雾霾等气候）条件下提供更好的应变能力。科曼奇的电传操纵飞行控制系统还包含许多自动化的飞行控制功能，比如导航及其他全自动控制的高级功能——自动悬停、返回掩体等。在科曼奇的项目计划中，本来还会加入到飞控系统中的功能还包括“飞行包线示警”和“火力、飞控集成系统”。相比于机械操纵杆的传动机构，使用三余度的电传操纵系统大大提升操纵系统布置的灵活度，降低了操纵系统受武器系统攻击的威胁性。
科曼奇的导航系统也集成在飞控系统中，它采用的是三架惯性/全球定位系统导航仪搭建的导航解决方案。
图——集成全数显的电传操纵飞控系统正是未来的趋势（图为Elbit 直升机数字座舱解决方案示意图）
# 发动机美国政府在轻型直升机试验项目进行的同时，启动了相应的先进发动机项目的竞标。竞标的获胜方为霍尼韦尔和罗尔斯·罗伊斯公司组成的LHTEC团队，美军与其签署了研制T-800发动机的合同。该发动机的最大应急额定功率达1399马力，重量为315磅（约143公斤），燃油效率低至0.459 lb./hr./shp。它配备了圈圈数字发动机控制系统，该系统能够与科曼奇的电传操纵飞行控制系统相兼容。该发动机采用了极简设计策略，只需简单工具箱就能进行手动维护。
图——T-800 的商用版被安装在AW159上
科曼奇实际上是配备了三台发动机。其中两台LHTEC小组的T-800发动机为驱转旋翼提供功率。另一台威廉姆斯国际公司的WTS124辅助发动机主要有以下用途：
用于辅助主发动机启动；在飞行中用于配合环境控制系统来引气/排气；为一台发电机和液压泵提供功率输入。下一篇，我将详细介绍科曼奇的红外抑制系统、传动系统、电气系统、液压系统等装备特点，同样很有意思，欢迎持续关注。