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[图帖] 折翼的天使,超级运输机鱼鹰 [21P]

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折翼的天使,超级运输机鱼鹰 [21P]

..此款飞机可以说是飞机界的奇迹,美国的骄傲,它有着太多的优点,美国之所以能在全世界称霸,就是因为有太多的这样高科技并且实用的超级武器!

  V-22鱼鹰式倾转旋翼机(英文名:V-22 Osprey)是由美国贝尔公司和波音公司联合设计制造的一款倾转旋翼机,也是一款中型运输机。倾转旋翼机具备直升机的能垂直升降能力及固定翼螺旋桨飞机较高速、航程较远及耗油量较低的优点。

  首先它的独特造型:V-22鱼鹰式倾转旋翼机是在类似固定翼飞机机翼的两翼尖 处,各装一套可在水平位置与垂直位置之间转动的旋翼倾转系统组件,当飞机垂直起飞和着陆时,旋翼轴垂直于地面,呈横列式直升机飞行状态,并可在空中悬停、前后飞行和侧飞;在倾转旋翼机起飞达到一定速度后,旋翼轴可向前倾转90°角,呈水平状态,旋翼当作拉力螺旋桨使用,此时倾转旋翼机能像固定翼飞机那样以较高的速度作远程飞行。


机翼折迭状态


机翼折迭状态

  噪声小倾转旋翼机因巡航时一般以固定翼飞机的方式飞行,因此噪声比直升机小得多,并且在150米高度悬停时,其噪声只有80分贝,仅相当于30米外卡车发出的噪声

  航程远如V-22的航程大于1850千米,若再加满两个转场油箱,航程可达3890千米。如果进行空中加油,该机具有从美国本土直飞欧洲的能力,而直升机的航程很少超过1000千米。

  载重量大美国研制的倾转旋翼机V-22悬停重量已达21800千克。贝尔直升机公司计划研制的下一代四旋翼倾转旋翼机(V-44)可装载80~100名士兵或10~20吨货物。

  耗油率低倾转旋翼机在巡航飞行时,因机翼可产生升力,旋翼转速较低,基本上相当于两副螺旋桨,所以耗油率比直升机低。

  运输成本低:综合考虑倾转旋翼机耗油量少、速度快、航程远、载重大等优点,其运输的成本仅为直升机的1/2。

  振动小由于一般倾转旋翼机的旋翼布局在远离机身的机翼尖端,并且旋翼直径较小,因此其座舱的振动水平比一般的直升机低得多。

  旋翼机的尺寸与一架加长型C-130飞机相当,可装下80~100名士兵或10~20吨货物,载重量是V-22的2倍,内部体积是V-22的8倍。V-44旋翼机可垂直起落,不需跑道和机场,航程在1609~3218千米之间,速度超过 483千米/小时,除可作为军民用运输机外,还可挂导弹等武器,作为军用作战旋翼机使用。


驾驶室


侧飞状态

  当然在为了保证这些优点的同时,它也不可避免的有它自身的局限性。

  比如,2001年,美国航空航天局(NASA)在对MV-22「鱼鹰」进行的一项独立评估中发现,还有未知的航空力学现象会威胁该机的安全,并阻碍该机的开发和部署。因此,它建议恢复该项目,这样许多问题可以通过测试来发现和解决。可见,倾转旋翼机技术还远谈不上已成熟,还有许多技术有待进一步研究和验证。

  研制费用高、单机成本高由于倾转旋翼机是一项高新技术产品,其技术复杂、难度高,因此要验证各项技术需要很高的费用,造成研制费用和单机成本都高得惊人。像美国的「鱼鹰」倾转旋翼机的研制费用达380亿美元,其海军型MV-22的单价达4400万美元。

  旋翼效率低与直升机旋翼相比,螺旋桨旋翼的扭转角比较大,这对于确保桨叶根部能够在前飞状态下产生较大的拉力是十分有必要的。但在悬停状态时,采用大扭转角设计螺旋桨旋翼,其工作效率会大大降低,这就意味着由发动机输送过来的可用功率有很大一部分都被损耗了。

  可靠性及安全性低,可靠性的高低直接影响着安全性的好坏。迄今为止,两架V-22飞机的坠毁事故都可能是源于发动机舱内液压系统的泄漏。机上液压系统,尤其是发动机舱内与飞行控制系统相关部分的可靠性低的问题,对V-22飞机的安全飞行构成了极大威胁。


前进飞行状态


垂直起飞状态

  可靠性和维修性之所以不甚理想,除了与维护人员的技术水平、熟练程度等因素相关之外,更重要的还源自于飞机设计上的欠缺。就在2000年发生两起坠机事故之后,事故调查人员就已经充分地认识到了这一问题的严重性,要求贝尔和波音公司对发动机舱进行重新设计。

  倾转旋翼机融合了直升机与固定翼飞机的优点,是一种军民两用的高技术产品,因此,在未来高技术战争和国民经济建设中必将发挥巨大的作用,在军民领域的用途非常广泛。

  据美国军方称,「鱼鹰」倾转旋翼机可满足32种军事任务的需求,并能赋予战场指挥官更多的选择和更大的灵活性。它出动时所需的支持较少,且不需要机场和跑道,加之维修简单,生存力强,因而特别适用于进行特种作战和缉毒行动,可大大提高军队布防、缉毒、救援、拯救人质等行动的速度。美国前国防部长科恩指出,「鱼鹰」将会改变人们的行动方式,适应21世纪美军的多方需要,大大缩短军事打击、解救人质、灾难救援、人道主义援助和维护和平的反应时间。

  倾转旋翼机能完成直升机所能完成的一切任务,由于其速度快、航程远、有效载荷较大等优点,因此它特别适合执行兵员/装备突击运输、战斗搜索和救援、特种作战、后勤支持、医疗后撤、反潜等方面的任务。


美军公开在叙利亚的军事基地图片让V-22鱼鹰倾转旋翼机又一次成为了热点,它是一款将直升机的垂直起降能力与螺旋桨飞机的速度,航程,高度和续航能力融为一体的武器。


特殊的设计让V-22鱼鹰倾转旋翼机实现了以前在一架飞机上无法完成的各种飞行性能,这样可以更有效地执行各种作战任务。


V-22是直升机和喷气式飞机的组合,强大的AE1107C发动机让它具有速度快,操作灵活等特点;而从直升机转换到螺旋桨飞机的切换时间最快仅需16秒。


V-22鱼鹰倾转旋翼机的长17.5米,宽25.8米,最大起飞重量27.4吨,最高时速达到500公里/小时,最大的飞行航程为1600公里,最大飞行高度可达7620米。


V-22鱼鹰倾转旋翼机上有三名机组人员,一名飞行员,一名副驾驶和一名机组人员。它于1989年首次飞行,在2007年和2009年加入到海军陆战队与美国空军。


特殊的设计令V-22鱼鹰倾转旋翼机目前只有美国才能制造出来,五角大楼甚至正在考虑通过安装火箭发射器,机炮和导弹将它变成一架武装军机。


V-22鱼鹰倾转旋翼机可以搭载24名全副武装的士兵或9吨的货物,为了减轻重量和便于维护,机舱都没有任何装饰,所有的线路,管道都暴露在外。


V-22鱼鹰倾转旋翼机上采用了很多高科技,因此美国从不担心它被仿制出来,在任何公开场所也是敞开让世界各地参观者随意看。

由V-22「鱼鹰」谈倾转旋翼机:奇特的空中「混血儿」
  在各种飞行器中,最奇特的是直升机。它在空中能自如地向前飞,后退飞,侧着飞,甚至翻筋斗,它可以不需要机场,只要有块小空地,便能起飞降落,并可垂直升降,平稳地悬停在空中!虽有以上优点,但仍有速度低、航程短、可靠性差、噪音大、操纵复杂、事故率高的缺点。这些缺点,特别是速度低,安全性差,是直升机与生俱来的,难以根本改进。因此人们梦想着能设计出新的更好的飞行器以超越直升机。于是人们发明了倾转旋翼机,它是一种将固定翼飞机和直升机特点融为一体的新型飞行器,有人形象地称其为--空中"混血儿"。


大名鼎鼎的V-22「鱼鹰」运输机

  说起倾转旋翼机,最著名的就是美国的V-22「鱼鹰」了。 V-22是由美国贝尔直升机公司和波音直升机系统公司联合设计制造的同时具备垂直起降(VTOL)和短距起降(STOL)能力的运输倾转旋翼机。

  V-22在外形上与固定翼飞机相似,但翼尖的两台可旋转的发动机带动两具旋翼,在固定翼状态下,V-22 好像是一架在两侧翼尖有两个超大的螺旋桨的飞机;在直升机状态下,V-22 又好像是一架有两个偏小的旋翼的直升机,这样使其具备直升机的垂直升降能力,但又拥有固定翼螺旋桨飞机高速、航程远及油耗较低的优点。

  1981年底,美国军方提出了「多军种先进垂直起降飞机」(JVX)计划,为空、海军研制一种具有较高运输效率、三军通用的「直升飞机」。为了竞争JVX项目,美国贝尔直升机公司与波音直升机公司连手推出以XV-15为蓝本、但尺寸放大了的V-22方案。1985年1月,这种飞行器被正式命名为V-22「鱼鹰」。从该机以英文字母「V」而不是「H」打头,就可看出:它是垂直起降飞机而不是直升机。V-22分为空军型、海军型和海军陆战队型,编号分别为CV-22、HV一22、MV-22,今后还有可能发展陆军型以及海军反潜型SV一22。



  1988年5月23日,V-22的1号原型机出厂。1989年3月19日,该机试飞成功。1989年9月14日,完成了首次由直升机状态向定翼机状态过渡的飞行实验。1990年12月,V-22的原型机开始在航空母舰上进行海上试飞。按照原先的计划,V-22的生产型应于1991年底交付美国海军陆战队,1993年开始配备美国空军,1995年进入美国海军服役。但由于经费、技术等方面的原因,到1997年时,这种先进垂直,短距起降飞行器仍处于工程制造阶段。此时的「鱼鹰」已比原型机有了较大变化,材料、工艺、结构、系统方面的改动很多,而后来的小批量生产型又在设计上做了进一步的调整和改进。直至本世纪初,复杂、昂贵的v一22型直升飞机才逐步装备美国军队。

  在V-22的机翼翼尖部位,安装有2台可倾转的T406一AD-400型涡轮轴发动机和2副直径11.61米的螺旋桨(旋翼),单台起飞功率6235轴马力。2台发动机工作时,螺桨旋翼是对转的,产生的扭矩相互抵消。若发动机处于水平位置,整架飞机与普通的螺旋桨飞机没有什么两样。而当发动机转向上方时,旋桨便相当于一对旋翼,飞机可以垂直起降和悬停。V一22的发动机、传动系统和螺旋桨(旋翼)在定翼机平飞状态、直升机工作状态以及过渡飞行状态之间的偏转变换角度可达97。30』。

[img]http://kepkezelo.com/images/9265ri3rf4dq0r4f2h6k.jpg

  V-22能在大气温度33℃、高度900多米处进行无地效悬停。不过,由于它的螺旋桨直径小于同等重量直升机的旋翼、排气速度较大、桨盘载荷略高于一般直升机,因此垂直起飞和悬停时的效率亦稍逊于直升机。但它的常规飞行性能却是直升机无法匹敌的。该机在直升机状态的最大垂直起飞重量为23980千克,最大前飞速度396千米,小时;在固定翼飞机状态的最大短距起飞重量为27442千克;实用升限约8000米,试飞速度曾达到647千米/小时,垂直起飞的航程为2224千米,短距起飞的最大转场航程接近3900千米。与普通的直升机相较,这无疑是一个巨大的飞跃。

  为了提高垂直起降的效率,为V-22配备的螺旋桨的直径较长(即桨盘面比普通螺旋桨要大),这样可以减小排气速度。虽然在垂直起飞和悬停状态,它的耗油率仍比普通直升机高一些,但远低于采用发动机喷口转向的「鹞」式飞机。与「鹞」式、「雅克-38」等喷气式垂直起降攻击机和「米-8」、AH-64等型直升机相比,V-22「鱼鹰」的最大飞行速度、悬停和垂直起飞时的经济效率居中,但航程最远、巡航经济性最好、运输效率最高。


上述特点使V-22具备了承担某些特殊使命的能力。

  它的主要的军事用途有:从大型舰船上向陆地战场快速投送兵员和物资、潜入敌方纵深进行战斗搜索和救援、以垂直机降方式远距离运送突击队、执行特种作战任务和后勤支持任务等等。以V一22「鱼鹰」式飞机为平台,还可以派生出具备悬停和垂直,短距起降能力的侦察机、反潜机、预警机、海上巡逻机、空中继通信飞机、电子对抗飞机等特殊用途的机种、机型。三军通用的垂直起降固定翼飞机的出现,将对未来的空地作战方式和军事思想的演变产生影响。

  倾转旋翼机的性能优点:速度快直升机因受到旋翼前行桨叶激波失速和后行桨叶气流分离的限制,当直升机飞行速度为:360千米/小时(即100米/秒)时,则旋翼前行桨叶处于90°处的桨尖相对气流速度达300米/秒(旋翼旋转时桨尖处的切线速度一般为200米/秒),接近声速340.2米/秒,再增加速度就很容易产生激波失速了,而此时后行桨叶在270°处相对气流的速度为100米/秒,桨根部分会出现气流从桨叶后缘流向前缘的反流区,从而使桨叶产生的升力减少,为使升力保持与前行桨叶相同,需要增加后行桨叶的桨距,但桨距过大会出现气流分离现象。因此常规直升机最大速度超过360千米/小时、巡航速度超过300千米/小时的不多,而 V-22倾转旋翼机的巡航速度为509千米/小时,最大速度可达650千米/小时。

  噪声小倾转旋翼机因巡航时一般以固定翼飞机的方式飞行,因此噪声比直升机小得多,并且在150米高度悬停时,其噪声只有80分贝,仅相当于30米外卡车发出的噪声。

  航程远如V-22的航程大于1850千米,若再加满两个转场油箱,航程可达3890千米。如果进行空中加油,该机具有从美国本土直飞欧洲的能力,而直升机的航程很少超过1000千米。



  载重量大美国研制的倾转旋翼机V-22悬停重量已达21800千克。贝尔直升机公司计划研制的下一代四旋翼倾转旋翼机(V-44)可装载80~100名士兵或10~20吨货物。

  耗油率低倾转旋翼机在巡航飞行时,因机翼可产生升力,旋翼转速较低,基本上相当于两副螺旋桨,所以耗油率比直升机低。

  运输成本低:综合考虑倾转旋翼机耗油量少、速度快、航程远、载重大等优点,其运输的成本仅为直升机的1/2。

  振动小由于一般倾转旋翼机的旋翼布局在远离机身的机翼尖端,并且旋翼直径较小,因此其座舱的振动水平比一般的直升机低得多。

倾转旋翼机的缺点有哪些?
  技术难度高倾转旋翼机因既有旋翼又有机翼,并且要实现旋翼从垂直位置向水平位置或水平位置向垂直位置倾转,因此在旋翼倾转过程中气动特性的确定;旋翼/机翼、旋翼/旋翼、旋翼/机体之间的气动干扰问题;结构设计;旋翼在倾转过程中的动力学分析、旋翼/机翼耦合动载荷和稳定性问题;操纵控制技术及操纵系统动力学设计等方面都遇到了许多技术难题。

  2001年,美国航空航天局(NASA)在对MV-22"鱼鹰"进行的一项独立评估中发现,还有未知的航空力学现象会威胁该机的安全,并阻碍该机的开发和部署。因此,它建议恢复该项目,这样许多问题可以通过测试来发现和解决。可见,倾转旋翼机技术还远谈不上已成熟,还有许多技术有待进一步研究和验证。

  研制周期长从40年代起,美国贝尔直升机公司就开始进行倾转旋翼机的研究,已经过50多年的技术发展,其技术仍不是很成熟。"鱼鹰"倾转旋翼机仍存在诸多问题,并没有真正形成战斗力和投放民用市场。倾转旋翼机的技术研究和型号研制的周期都相当长。

  研制费用高、单机成本高由于倾转旋翼机是一项高新技术产品,其技术复杂、难度高,因此要验证各项技术需要很高的费用,造成研制费用和单机成本都高得惊人。像美国的"鱼鹰"倾转旋翼机的研制费用达380亿美元,其海军型MV-22的单价达4400万美元。

  旋翼效率低与直升机旋翼相比,螺旋桨旋翼的扭转角比较大,这对于确保桨叶根部能够在前飞状态下产生较大的拉力是十分有必要的。但在悬停状态时,采用大扭转角设计螺旋桨旋翼,其工作效率会大大降低,这就意味着由发动机输送过来的可用功率有很大一部分都被损耗了。

  气动特性复杂在直升机前飞速度很低且下降速度较大时,它就会陷入到自身的下洗气流当中,此时极易导致涡环状态的发生。在涡环状态下,空气会绕着旋翼桨叶的叶尖呈环形流动,形成了类似于炸面包圈的涡流。涡流内部的空气压力下降,这就导致旋翼会损失一部分升力。


贝尔V-280第3代倾转旋翼机

  如果此时飞行员试图通过加大油门、增大桨叶工作迎角的方法来弥补因涡流而损失的那部分升力,那么涡环运动将会加速,导致旋翼损失更多的升力,情况就变得更加糟糕。

  由于MV-22飞机的机体重量大,导致由发动机输出的可用于机动飞行的剩余功率减少。另外,MV-22飞机上的两副螺旋桨旋翼采用的是较为独特的横列式布置方式,一旦在飞行过程中出现一侧旋翼进入涡环状态,而另一侧则正常工作的情况,就会导致左右两侧的升力失衡,飞机就会向着受到涡环影响的一侧旋翼方向滚转。

  可靠性及安全性低可靠性的高低直接影响着安全性的好坏。迄今为止,两架V-22飞机的坠毁事故都可能是源于发动机舱内液压系统的泄漏。机上液压系统,尤其是发动机舱内与飞行控制系统相关部分的可靠性低的问题,对V-22飞机的安全飞行构成了极大威胁。

  可靠性和维修性之所以不甚理想,除了与维护人员的技术水平、熟练程度等因素相关之外,更重要的还源自于飞机设计上的欠缺。就在2000年发生两起坠机事故之后,事故调查人员就已经充分地认识到了这一问题的严重性,要求贝尔和波音公司对发动机舱进行重新设计。

倾转旋翼机在我国的发展
  我国是一个地域、领空、领海十分辽阔的国家,东西南北地形地貌、气候条件差异巨大,为保卫我国的领空、领海和领土完整,不依赖特殊场地,能够随时随地起降,并且拥有速度快、效率高、地点准、机动灵活等特点的航空器,对海洋维权、边境巡逻、反恐突袭、战地急救等都具有极其重要的意义。倾转旋翼机正是这样一种航空器。

  在珠海航展上亮相的「蓝鲸」直升机是正在研发的一款倾转旋翼机。「蓝鲸」为四倾转旋翼构型,商载达到20吨;巡航速度538千米/时;航程3106千米。在科研人员的构想中,「蓝鲸」采用可收放起落架,具备垂直起降和滑跑起降能力,配备四台发动机,余度设计确保两台发动机失效后还能安全飞行。



中国「蓝鲸」
  中国人在结构设计的技巧能力方面,有很大的思维优势。我们能更巧妙地设计倾转式横列双旋翼直升机,制做出比V-22直升机性能更好、更轻巧、简捷、高效能、低成本和维修方便的直升机。了解在复杂气流影响下,直升机从横列双旋翼转变到平飞螺旋桨状态时,或反向状态时,各种空气动力性能的变化规律是重中之重。美国人在这些方面的空白区也很多,我们现在起步也不会落后,也可能会迎头赶上。但是我们的设计不应局限于V-22直升机现在的结构布局,还可以利用苏联时期已经有很多的复合式直升机科研实物,他山之石,另辟蹊径,以超过V-22直升机为目标,在设计思想和技术路线方面大胆创新,实现成果和产品的推陈出新。同时我们要认真冷静地分析研究V-22「鱼鹰」直升机真实的优缺点,继承和改进到我们研制的新型装备中,使我国这类直升机的科技成果更具实战性,尽快形成未来战场上的作战优势。

  在我国,很多人对类似V-22「鱼鹰」直升机有极大的研究兴趣,这是我国在这类科学体系和装备技术上的巨大优势。虽然有些研究还有幻想和随意性,缺乏系统性和严谨的科学论证,但是可以在反复学习、交流和讨论、科学试验的过程中,不断产生有益的创新思想,推进我国的直升机装备科技发展,逐步赶上世界先进水平。
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  • lijing01 金币 +30 感谢分享,论坛有您更精彩!活动双倍奖励! ... 2021-2-24 12:01

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这些先进的飞机和技术,希望我们国家迎头赶上,加强技术更新。

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希望我们国家也能研制出类似的先进运输机,我相信应该要不了多久,魔改版会出现

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美国的轰炸机也开始退役了,中国要赶上啊

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V-22 鱼鹰可谓大名鼎鼎,当年看生化危机4最后鱼鹰机群从天而降彻底震撼了我,作为一个从小爱好军事的粉丝,很早以前就看过鱼鹰的报道,但是从没有想过鱼鹰机群是如此的大气磅礴。也让我对这一奇特的飞机产生了兴趣,但是查看了一些军事报道和分析发现现实中的鱼鹰并没有想象的那么完美。作为旋翼机,短距起降和搭载重量成为鱼鹰的炫点,因此在海军中大行其道。毕竟航母甲板的长度是有限的,如果要给海军陆战队运送补给物资,固定翼运输机使用和维护极其困难。总不能航母带着大力神,银河这类运输机送快递。能够垂直起降,运送能力又强的鱼鹰自然而然变得炙手可热。但是旋翼机不稳定因素多,对大气环流要求高会限制以后的发展,我个人更加看好“海上骑士”或者西斯科超级种马和种马王这类重型运输直升机。
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  • lijing01 金币 +16 认真回复,活动双倍奖励! 2021-2-25 16:08

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鱼鹰这款运输机自问世以来就饱受争议,一方面,人们被它迷人和科幻的外形所折服,也被设计师的独创能力和惊为天人的才华所钦佩;但另一方面,正是因为“脑洞开的太大”,导致它服役以来故障频发,机毁人亡的事故不断。
局座曾如此点评鱼鹰:好是好,但是它特别容易坠毁。
没错!被局座“毒奶”过的东西那肯定是没有什么好下场的,该机自服役以来,保持着多项记录,美军大部分空难都是因为它造成的,导致美军对它又爱又恨。
爱的是它的便捷和全能的表现,尤其是远远超越一般直升机的航速和航程,同时又具备垂直起降能力。恨的是它如同一个空中火药桶,不知道什么时候就会让厄运降临到自己头上!
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  • lijing01 金币 -5 复制回复,扣5金币。https://www.xuehua.us/a ... 2021-2-26 13:10

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造型是很科幻,可是实战怎么样谁也不知道,美国现在所谓的实战验证都是不对称的,如果是一个水平差不多的对手,鱼鹰还能发挥出作用吗?

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话说经好久没有听到鱼鹰坠机的消息了,可能一些早期型号会有这样那样的一些问题,但是一边飞一边改进,在以后的型号可能问题就解决了,鱼鹰运输机还是很实用的

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阿凡达里面的飞行器和这个特别像,不过个人不太喜欢,那个螺旋状一点都不帅,有点搓。

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说是鱼鹰的事故频发,但好像不是经常见于报端,感觉它的事故率不是很高啊。和超级种马这类采用传统气动布局的机型相比,倾转旋翼可能是会存在一些难以解决的先天不足,但不可否认的是,这是一款极具突破性的发明,只要是不断的改进,相信还是有很大的利用空间的,毕竟它的飞行速度可比现在所有的直升机快多了,无论是装备或人员的运载能力也强于其他直升机

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