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雙旋翼共軸式直升機

作者:Anita 發(fā)布時間: 2022-09-11 15:21:47

簡介:】基本同意二樓的沙漠盾牌,它的構(gòu)造類似于鐘表,下旋翼固定在管狀旋翼軸上,上旋翼的旋翼軸插在其中,發(fā)動機通過兩套減速機構(gòu)驅(qū)動旋翼,兩副旋翼旋轉(zhuǎn)方向相反可以抵消扭矩,取消尾梁,增大

基本同意二樓的沙漠盾牌,它的構(gòu)造類似于鐘表,下旋翼固定在管狀旋翼軸上,上旋翼的旋翼軸插在其中,發(fā)動機通過兩套減速機構(gòu)驅(qū)動旋翼,兩副旋翼旋轉(zhuǎn)方向相反可以抵消扭矩,取消尾梁,增大機體空間,但也是有代價的,共旋翼直升機不適合作大機動動作,因為兩副旋翼旋轉(zhuǎn)方向相反,所以進動力方向也相反,而旋翼剛度又較差,大機動飛行時兩副旋翼在進動力作用下有相碰的危險,所以像卡50這類共旋翼武裝直升機兩副旋翼分得很開,但同時又增加了高度的鉸鏈機構(gòu)的復(fù)雜性。目前只有俄羅斯的卡莫夫飛機設(shè)計局發(fā)展了實用型的共旋翼直升機。值得一提的是美國MD500/530直升機只有一個主旋翼,但它也取消了尾槳,這是全世界唯一一款無尾槳的單旋翼直升機,它是用另一種方式平衡旋翼力矩,動力來源于渦軸發(fā)動機的排氣涵道。

共軸反槳直升機的由來

目前,美俄的先進直升機驗證機紛紛采用了“共軸反槳+推進型尾槳”技術(shù),但此共軸反槳并非俄羅斯“卡”系列和其他常見直升機的“軟”槳,而是“硬”槳,尾槳也并非一般的抵消偏轉(zhuǎn)力矩的作用,而是直接推進了,這究竟是為什么呢?
眾所周知,當功率和轉(zhuǎn)速達到某種瓶頸,就要看螺旋槳的效率了。因為螺旋槳轉(zhuǎn)速很高,即使在機身飛行速度不是很高,螺旋槳尖端就已經(jīng)遇到了“音障”問題,并且面臨“失速”困擾,還受限于空氣密度等因素,而發(fā)生“空轉(zhuǎn)不做功”的問題。飛機螺旋槳因為空氣動力學(xué)和重量限制,不可能做的太大太長太密,這就讓螺旋槳飛機的速度遇到了瓶頸。
當時嘗試了很多辦法,比如在螺旋槳外包一個“整流罩”阻止氣流外逸(顯然,這個思路后來衍生出了“渦扇”發(fā)動機),或者試圖優(yōu)化螺旋槳的造型(最終成為先進螺旋槳運輸機的“馬刀”型旋槳,并影響到噴氣發(fā)動機的葉片造型,但不論怎么優(yōu)化,其最適范圍較?。€有一個就是著名的“共軸反槳”技術(shù)。
但由于噴氣發(fā)動機的飛躍式進步,戰(zhàn)斗機淘汰了螺旋槳,但由于其經(jīng)濟性好,在不要求太高的速度的場合,比如大中型運輸機,采用“共軸反槳+馬刀型槳葉”就達到了螺旋槳的某種巔峰效率。
直升機可以簡單看作發(fā)動機朝上的螺旋槳飛機,雖然直升機的螺旋槳還需為機身提供升力,但很多技術(shù)概念是可以通用的,比如共軸反槳技術(shù),就是俄國卡系直升機的標志。


共軸雙槳直升機為什么被淘汰

沒有被淘汰啊,俄羅斯的卡系列直升機一直都是共軸式.
上下打槳的事故只在卡50那種需要做特殊機動動作的機型上出現(xiàn)過. 像卡25卡27之類,雖然也是軍用,但基本沒什么機動動作. 也沒聽說過有打槳事故.而且如果拋開打槳問題的話,共軸機的安全性比普通機要高. 卡50系列的還安裝有世界上僅有的直升機用駕駛員彈射座椅. 普通機型因為有尾槳,目前都無法解決駕駛員逃生問題.

大部分直升機不用共軸,只是技術(shù)難度比較高,需要投資大.反轉(zhuǎn)的槳葉要承擔50%升力輸出功率,傳動系統(tǒng)的設(shè)計和制造是有很大難度的. 實用型的共軸機基本都是卡式機. 還包括民用的,和軍用無人偵察機的各種類型. 比如卡137,就是設(shè)計很怪異的無人偵察機.

還有些其它公司生產(chǎn)小型機型也用共軸,但是副軸不是用來輸出升力的.而是安裝上配重.專門用來平衡主槳的轉(zhuǎn)矩.等于是將尾槳功能代替了.所以副軸的輸出功率就可以很小.這樣副軸的技術(shù)要求就降低了許多. 這種設(shè)計估計是因為機型過小,沒有足夠內(nèi)部空間來安裝尾槳的傳動系統(tǒng). 最典型的例子就是賣的遙控直升機很多都是共軸式的,上軸安裝的是配重.下軸安裝槳葉.

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