中航智TD220：没有尾桨的直升机，靠什么转向

导语

TD220 是北京中航智研制的共轴双旋翼无人直升机，最大起飞重量 350 千克。官方称其为我国首型电控-分控共轴无人直升机。

有三个问题待解：没有尾桨的直升机靠什么转向？50 千克载荷挂在何处，能飞多久？一次任务要走完哪些步骤？

常规单旋翼直升机靠尾桨抵消旋翼反扭矩，尾桨不产生升力，却分走一部分发动机功率。TD220 把两副旋翼上下叠装在同一根轴上，反向旋转。反扭矩互相抵消，尾梁与尾桨随之取消。

转向也不依赖尾桨。共轴构型靠上下旋翼的桨距差动。上旋翼拉力大一点，机体向一侧偏转。差动量由飞控直接给出。

传统直升机把指令经总距杆、倾斜盘传到桨叶，机械环节多。TD220 改用“电控-分控”式旋翼控制，电机直接驱动桨叶变距，上下旋翼分别受控。据行业媒体 2022 年报道，零部件较传统共轴机械操纵减少六成以上，重量减轻四成。

动力为一台航空活塞发动机。官方电力应用报道称，燃油动力不存在低温下电池电压骤降的问题，零下 40 摄氏度起动留有余地。发动机型号与功率，产品册未公布。

代价在速度。最大平飞速度 100 公里/小时，同级平台里不占优。旋翼直径约 4.6 米。

50千克最大载荷通过通用挂点分配，续航随载荷浮动。按装载、换算、用途三步展开。

官方介绍，机头与机身共设三个通用挂点。可搭载载荷分四类。光电吊舱、通信中继、SAR 雷达覆盖民用作业主要需求。武器装备按公开口径只列名目。机鼻下方的球形转塔即光电吊舱。

挂点位置影响重心。产品册未公布重心包线细节，实际装载按厂商方案执行。

续航随载荷浮动。产品册给出两档：35 千克载荷续航 5 小时，50 千克载荷大于 4 小时。多带 15 千克，留空减少约 1 小时。

这组对应关系是任务规划的起点。装满 50 千克，留空降到 4 小时级。要更长的留空时间，就带不满载荷。

悬停是另一项约束。TD220 无地效悬停高度 2500 米，超出后吊运与定点悬停能力下降。山区任务规划航高时，这一项要先行核对。

官方列出八类应用：

• 电力巡检与挂线、航空物探、航空测绘、雷区探测

  
  

• 通信中继、应急救灾、森林草原巡查、运输投送

行业媒体报道，2015 年 TD220 成为海关总署启用的首款无人直升机。官方电力应用报道称，该机完成过青藏高原“三断”试验，即道路、电力、通信同时中断。低温试验在黑龙江黑河完成。

应急救灾任务用到吊挂，官方称可吊挂货物并自动脱钩。2500 米无地效悬停高度和定点悬停能力，是吊挂任务的前提条件。

TD220 采用模块化设计，展开与撤收各不超过 30 分钟（官方口径）。机身采用复合材料，按军用标准设计。机身最大尺寸 2.16 米，官方称比同级别常规构型缩小 50% 以上。

这组数字的意义在转场。到场半小时展开，任务结束半小时撤收，多点位转场的成本主要花在路上。

一次典型任务的时间分配推算如下：

推算依据：按巡航 80 公里/小时、半径 100 公里计，往返约 2.5 小时。35 千克载荷留 2.5 小时作业窗口，50 千克载荷不足 1.5 小时。半径用满时窗口紧张，实际多按半程规划。 

卫星信号被遮挡或数据链中断时，飞机按预设策略返航。

对照选两台。一台是联合飞机 TD550，同集团的 600 千克级共轴无人直升机。基础型最大起飞重量 640 千克（海平面口径），载荷 200 千克，已取得型号合格证。

另一台是奥地利西贝尔的 CAMCOPTER S-100，200 千克级共轴无人直升机。该机 2005 年前后投用，据第三方资料已有 30 多个国家采用。

同为 50 千克载荷，S-100 用 200 千克起飞重量实现，TD220 需要 350 千克。多出的 150 千克反映在功重比与燃油效率的差距上。

TD550 载荷是 TD220 的四倍，35 千克载荷续航多出 3 小时。升限一栏，TD220 的 3500 米对 5500 米与 6500 米，适用空间在中低空。

TD220 的载荷与升限均不占先，价值在组合。50 千克载荷、5 小时航时和 2.16 米机身装进同一个平台。对需要进山进矿的电力、物探、应急作业，是一台进得了复杂场地的通用平台。