欧洲在旋翼机领域实力雄厚，且深耕已久。随着欧盟支持的RACER和NG CTR未来旋翼机探索项目的推进，欧洲有望推出新一代民用旋翼机，继续占据舞台中央。

在美国军方的支持下，波音，贝尔，西科斯基等一系列直升机行业巨头推出了一系列令人眼前一亮的新构型旋翼机概念。然而，在旋翼机领域具有雄厚实力的欧洲也未停步，正在通过“洁净天空2”计划，有条不紊地开展下一代高速直升机技术的探索。

为了满足欧洲提出的旋翼机二氧化碳排放量和噪声水平降低20%～30%的远景目标，欧盟于2014年在“洁净天空2”之下开始启动“快速旋翼飞行器集成演示平台”子项目，即IADP项目。

IADP项目将开发和试验两种类型完全不同的旋翼飞行器——RACER和NextGen CTR。其中，RACER是将旋翼与辅助动力装置（通常是附加的推力式发动机或螺旋桨）相结合获得更高速度的一款飞行器；而NextGen CTR则是利用安装在可旋转发动机吊舱或短舱上的旋翼（通常安装在固定翼上）产生升力和推力，或由可倾转的旋翼组成，通过齿轮箱传递来自发动机的扭矩，从而获得更高速度的一款飞行器。未来，欧盟旨在通过这两款飞行器实现“在4h内在欧盟任何两个国家之间执行任务”的目标。

“RACER”项目概况

RACER项目是空客直升机公司最令人期待的创新项目之一，体现了该公司未来的创新理念，即专注于为客户提供更多价值，在航空领域实现节能减排。

RACER的前身是X3复合式直升机。X3是一款典型的传统构型复合式直升机，它没有采用传统直升机必须的尾桨，而是加装了辅助推力螺旋桨和辅助机翼。这种构型既能保证直升机高速飞行的拉力，也能通过桨距差动来产生偏航力距，从而实现航向操纵。辅助机翼能在高速飞行时提供全机所需的大部分升力，降低旋翼产生升力的需求，使旋翼实现拉力卸载，从而降低旋翼转速。

作为升级版X3的RACER，在保持原有总体布局的情况下，采取了一系列创新技术，主要用于提高安全性、经济性和可靠性。在欧盟“洁净天空2”计划的大框架下，RACER项目吸引了13个欧洲国家的40家机构和企业参与其中。未来，RACER最优巡航速度将超过400km/h（当前直升机一般为260km/h）。

RACER将配备赛峰公司的混合电力系统，可以在巡航飞行中关闭两台Aneto-1X发动机中的一台，从而节省燃油。RACER高速复合式直升机拥有的特殊构型也将有助于实现其另一设计目标——降低噪声水平。

RACER( 左) 是在空客X3 复合式直升机（右）的基础上进行研发的。

RACER的特殊构型

RACER采用了更好的流线型机身设计，两侧配置有双层机翼，可优化气动性能，获得更高刚度，保证安全飞行；而其配备的非对称尾梁则可以保证最优悬停效率。

X3的推进螺旋桨是前向安装的，其优势在于螺旋桨尾流可以部分提升机翼翼尖的气动性能，但这种安装方式对于进出机舱的机组成员和乘客而言，危险系数较高。为了提升安全性和驾乘体验，在RACER设计中，螺旋桨就改成了后向安装，增加了安全性。

此外，该机旋翼系统桨叶根部的轴套筒进行了精心设计，针对不同的安装方式、气动外形和结构设计进行技术研究和优化设计工作，旨在降低燃油消耗，减少排放。

RACER项目广泛吸收汽车等其他行业的专业知识，优化机身结构。

RACER各部件的研制和组装进展

2017年巴黎航展上，RACER首次亮相。2019年，RACER演示验证机通过其关键设计评审（CDR）；2020年，完成部分制造先导项目；2021年完成演示验证机的中机身研制，标志着RACER开始进行组装。

第一阶段的组装工作在空客直升机德国工厂进行，包括主要的几个组件，如座舱盖、盒式机翼、燃油系统和整流罩等。2021年底，RACER在空客直升机法国工厂进行最后阶段的组装工作。2022年，飞行试验开始。

RACER 高速复合式直升机技术规格。

中部机身结构

该机中部机身由罗马尼亚国家航空航天研究所(INCAS) 和航空航天公司ROMAERO组成的RoRCraft团队制造，也承担了地面测试和应力分析工作。RACER的轻型机身结构结合了金属和复合材料，是该项目的亮点之一。

侧面蒙皮

侧面蒙皮由德国弗劳恩霍夫复合材料铸造与加工技术研究所采用新型工艺制造。新型蒙皮采用碳纤维增强塑料(CFRP) 制成，最终形成两侧机身面板，将尾梁与座舱相连。与以往手工制造蒙皮工艺相比，新型工艺的自动化水平更高。开发人员还对新制造出来的3.4m×1.5m侧面蒙皮进行了质量测试，确保满足装配和工艺要求。中部侧面蒙皮已经由RoRCraft团队组装到RACER 的机身结构上。

座舱盖

座舱盖由德国的KLK Motorsport 公司和M&F Gerg公司组成的Fastcan团队制造，Fastcan集团利用汽车专业设计知识和制造技术，为RACER研制出轻量化的座舱盖，这种座舱盖由新型碳纤维材料制成，不仅重量轻，而且视野良好、下视能力强，风挡耐腐蚀，且强度高，即使在高速状态下也能承受鸟撞。

燃油系统

燃油系统由ActionRcraft和StrongCraft两个团队负责。第一个团队完全来自赛峰航空系统公司，第二个团队则包含赛峰航空系统公司、SeconddoMona 和荷兰航空航天中心三家机构。ActionRcraft团队负责燃油存储系统的设计与制造，StrongCraft团队负责燃油分配、计量和通风系统。RACER 燃油系统基于传统设计，主要面临的挑战是对其进行优化调整，以适应RACER验证机在速度、加速、爬升和下降速率等方面新的工作状态。RACER的燃油系统采用了一种轻质的油箱材料，并将配备一种新的光学传感器，该传感器目前正在研发中，未来将进行测试。

机翼

机翼由英国AERNOVA Hamble Aerostructures公司和诺丁汉大学先进制造研究所组成的ASTRAL团队设计和制造。这是RACER项目中最引人注目的创新之一。这种新型机翼由高性能生态材料制成，整体呈现独特的“双层翼”（又称“盒式翼”）布局，其重量轻、空气动力学效率高，为机体提供的升力更大，能进一步增加RACER的航程，可帮助实现“洁净天空2”计划的节能减排目标，且有效提高了直升机的性能。

起落架

起落架由意大利航空研究中心、Magnaghi航空公司和立陶宛技术系统开发公司组成的ANGELA团队进行设计、制造和测试。该起落架集成在机翼与机身内部，并带有活动式舱门系统。收起时阻力能达到最小，放下时轮距较大，能为RACER安全着陆提供有力保障。目前该起落架正在那不勒斯测试中心进行适航许可所需的各种测试。

后部机身

后部机身由空客直升机西班牙公司技术开发团队利用空客专利技术设计，采用增材技术制造。后部机身尺寸、重量和不对称横截面在优化RACER悬停性能的同时，对RACER的巡航飞行性能不会产生任何影响。同时，非典型构型的H形尾翼和双倾斜垂直/ 水平安定面，既能提高飞行的稳定性又能降低飞机的能耗。

NextGen CTR（NGCTR）项目概况

NextGen CTR民用倾转旋翼机由莱奥纳多公司负责研制，初步计划2023年实现首飞。2020年该项目主要进行了机身和机翼的关键设计评审（CDR）和关键组件的装配，2021-2023年期间，将逐步开展地面试验和首飞准备。

现阶段NextGen CTR研制的重点在于机翼、倾斜结构和相关子系统的设计（如油箱等）。该项目吸引了25家不同类型的合作伙伴，包括荷兰航空航天中心(NLR),德国航空航天中心(DLR)、米兰理工大学、意大利航空航天研究中心(CIRA) 和欧洲其他研究创新中心的加入。其最终目标是

为在2030-2035年间完成该倾转旋翼机产品的设计与开发。2020年是NextGen CTR的关键节点年，完成了所有规划的子系统关键设计评审（CDR），并于2020年12月完成了演示验证机的关键设计输入。之后莱奥纳多制造工厂根据设计图纸和生产说明书的生产制造完成后，计划2023年进行验证机的首次地面运转和试飞阶段。

NextGen CTR的创新技术

莱奥纳多NextGen CTR倾转旋翼机是一款可以不需要机场进行起降的民用型倾转旋翼机。作为客运直升机，相较于莱奥纳多公司AW139，NextGen CTR的设计目标是减少一半的二氧化碳排放，降低14%的氮氧化物排放，并减少30%的噪声。莱奥纳多在设计NextGen CTR的过程中将会使用包括复合材料、增材制造等各项新技术。

莱奥纳多NextGen CTR验证机主要探索5项关键创新技术：一是水平固定安装的发动机，与贝尔公司正在为美国陆军研发的V-280联合多用途技术验证机设计类似；二是研发一种倾转减速器，随倾转旋翼一起转动，将发动机功率传输至四桨叶旋翼系统；三是“先进的发动机舱”，能够将发动机和倾转减速器安装在一个紧凑的流线型结构中；四是倾转旋翼，类似的结构曾在加拿大飞机公司的CL-84和LTV公司XC-142等型号上进行过测试，但NextGen CTR设计的不同之处在于，机翼只有外侧且在发动机舱内侧的部分能够倾转，以降低垂直飞行过程中由旋翼下洗流附加给机翼的载荷。这也可能是NextGen CTR设计中最为关键的技术；五是研制出一个将倾转旋翼和倾转机翼所需的飞行控制律以及FADEC（全权数字式发动机控制）综合在一起的先进飞行控制系统。目前，各项研究正在有序进行。

总的来说，倾转旋翼构型具备垂直起降能力，不需要过多投资基础设施来辅助运行，有利于改善未来的交通拥堵。现在全球都聚焦于垂直起降城市交通工具飞行器的研发，而NextGen CTR项目掌握的技术可直接用于未来VTOL技术的开发。。

结束语

最后值得一提的是，“洁净天空1”计划周期是2008年至2017年，总投资额达到18亿欧元，欧盟各国政府与学术届各研究单位各承担50% ；“洁净天空2”计划周期是2014年至2020年，总投资额达到40亿欧元，其中18亿欧元来自欧盟各国政府。

“洁净天空1”和“洁净天空2”计划都是围绕包括层流机翼、重油活塞发动机、小型涡轴发动机、轻质结构、全电系统、主动旋翼叶片、噪声屏蔽尾翼以及其他用于商用飞机、支线飞机、喷气公务机、直升机、发动机的系统和技术来进行研发，其最终目的都是节能减排。

由于担心英国脱欧会对欧洲科技研发计划产生影响，欧洲已经开始考虑“洁净天空1和2”计划后的下一个大型研究计划——“洁净天空3” 计划，该计划将聚焦电气化和数字化技术，计划的总投资额将翻倍。