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流線型的 S-69 蠻俊俏的
前行槳葉在無人機的大潮中得到復蘇，西科斯基的 Mariner/Cypher II 將前行槳葉和涵道風扇結合起
來，動力從“碗邊”通過傳動軸傳遞，可以分別傳遞給上下旋翼，而不必用套筒軸驅動，大大簡化機械設
計和制造。理論上涵道可以改變氣流方向，解決后行槳葉失速（retreating blade stall）問題，提高直
升機速度。但涵道本身增加重量，更是增加迎風阻力，如果像 Mariner 那樣開在中機身，還妨礙機內載荷
和設備的布置。西科斯基在 Mariner 上使用前行槳葉，與其說是為了速度，不如說是為了減小旋翼直徑。
涵道的采用和和后行槳葉失速沒有太大關系，主要是無人機整體布置上的方便，涵道結構本身容納發動機
和機載設備，加上涵道有良好的側向隔音作用，特別有利于巷戰或特種作戰使用。
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西科斯基的 Mariner/Cypher II，是美國海軍無人機竟標中的候選之一 / Mariner/Cypher II 的前身
Cypher 在美國陸軍本寧堡步兵學校的演習場作巷戰演示
作為美國直升機工業的龍頭老大，西科斯基在 80 年代和國防部和 NASA 合作，研制了所謂 X 形翼研
究機，其基本思路是在直升機和固定翼飛機之間架一座橋，機頂的 X 形機翼可以在直升機狀態下旋轉，產
生升力；前飛達到一定速度后，X 形翼鎖住固定，作為機翼使用，飛機轉入固定翼狀態。X 形翼在氣動上
雖然少見，但并非不可思議，這就是一對后掠翼加一對前掠翼。直升機狀態下，反扭力問題有尾槳解決，
比較難的是采用剛性的單旋翼，如何解決非對稱升力的問題。西科斯基采用獨特的“環流控制技術”
（Circulation Control Technology），將發動機壓縮機后引出高壓氣流，通過寬大的槳葉內的管路，像
吹氣襟翼一樣，向槳葉后緣開縫襟翼吹氣。吹氣襟翼在下垂的襟翼表面噴吹高壓空氣，加速機翼上表面的
氣流流動，使機翼達到超過實際空速下能夠產生的升力，50-60 年代第一代超音速戰斗機的低速性能就是
靠吹氣襟翼“救命”的。環流控制槳葉根據槳葉在圓周運動中的不同位置，控制開縫寬度和吹氣強度，控
制升力的增減，以補償非對稱升力。
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西科斯基的 X 翼研究機將寬弦“槳葉”和機翼合二為一，在直升機狀態作旋翼旋轉，在固定翼狀態固定，
作為 X 形機翼，在直升機和固定翼之間架橋 / 用普通直升機旋翼先行試驗的西科斯基“旋翼系統研究
機”（Rotor System Research Aircraft，簡稱 RSRA）
按固定翼飛機試飛的 RSRA，可以看到，RSRA 用機翼就可以產生足夠的升力，并不需要 X 形翼的額外升力
90 年代時，波音接過接力棒，將 X 形翼的概念推向新的高度，用麥道直升機和 NASA 的合作結果，研制
了“蜻蜓”（Dragonfly）研究機。“蜻蜓”有鴨式前翼和寬大的水平尾翼，機頂上有一字形的旋翼-機翼。
在直升機狀態下，旋翼-機翼在噴氣翼尖的作用下旋轉，產生升力。一字形的旋翼-機翼相當于雙葉旋翼，
可以用蹺蹺板鉸鏈完成揮舞和領先-滯后動作，所以“蜻蜓”對非對稱升力的補償還是常規的。“蜻蜓”的
動力裝置是一臺渦扇發動機，從壓縮機引出高壓氣流，通過管路輸送到旋翼-機翼的翼尖，驅動噴氣翼尖。
由于噴氣翼尖不產生反扭力，“蜻蜓”沒有尾槳。達到一定的平飛速度后，鴨翼和平尾產生足夠的升力，
旋翼-機翼鎖住，作為固定的機翼，飛機轉入固定翼狀態。“蜻蜓”正在試飛，美國軍方對它寄予厚望，甚
至有想法把它放大到載人攻擊直升機。
波音的“蜻蜓”Dragonfly 研究機
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“蜻蜓”在懸停中
這張三視圖清楚地顯示了旋翼-機翼的兩重性
“蜻蜓”垂直起飛到平飛的過程
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“蜻蜓”的鴨翼-旋翼（canard rotor wing）概念對海軍很有吸引力，海軍有將其開發成艦載無人機的打
算 / 載人的“蜻蜓”長滿牙齒，蠻兇的
X 形翼到“蜻蜓”有一個共同的特點：采用寬弦剛性槳轂可鎖定的兩用旋翼-機翼（所謂stopped
rotor）。粗短寬厚的剛性旋轉機翼從根本上解決了很多細長的柔性旋翼槳葉難以解決的問題，但是和常規
直升機相比，這些飛機的懸停和非常規機動性能還是受到一點損失的，正可謂有得必有失。最主要的技術
困難還是來自于升力產生機制轉換期間的飛行控制問題，處理不好，就容易失事。事實上，所有在升力產
生機制中轉換的所謂 convertiplane 都有這個機制轉換期間的控制問題，機制轉換動輒幾十秒，快的也要
10 秒，就是不敢動作太猛，怕失控，同時也有速度和高度的限制，不是隨時隨地想轉換就可以轉換的。在
戰斗中，這個轉換時間和高度、速度的要求給戰術動作帶來很大的困擾，升力機制的轉換只好在進入戰斗
前完成，使 convertiplane 在實用中的吸引力受到不小的損失。%v.D$g,Z$|
“蜻蜓”的鴨式布局為旋翼和機翼的關系提供了一個新思路。機翼可以在平飛中為旋翼卸載，但機翼
對旋翼的下洗氣流造成遮擋也是不爭的事實，鴨式布局把機翼和旋翼的位置錯開來，互不遮擋，如果沒有
胃口直接上兩用旋翼-機翼，將“蜻蜓”的鴨式布局、Piasecki 的涵道螺旋槳和 S-69 的 ABC 槳葉結合起
來，在技術上沒有太了不起的困難，但可以成就一架相當先進的直升機，如果沒有胃口直接上這樣布局的
載人直升機，至少可以從無人直升機開始。
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從復合直升機，到直升-旋翼機，到可鎖定的旋翼-機翼，這是一條從直升機向固定翼飛機過渡的路徑。
與此對應，當然也有一條從固定翼飛機向直升機過渡的路徑。如果能使固定翼飛機的推進裝置改變方向，
不就能實現垂直起落了嗎？ 貝爾的 XV-3 是采用傾轉動力的固定翼飛機的先驅之一。XV-3 的處在翼尖
的發動機是固定的，但驅動旋翼的槳軸可以傾轉，所以叫傾轉軸（tile shaft）。平飛時，旋翼向螺旋槳
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旋翼飛行原理(8)
