【簡介:】兔哥回答:首先要說明白一點,雖然交叉雙旋翼直升由于兩個旋翼成橫列布置,兩個旋翼交叉正反轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn),為了避免兩個旋翼相互打架,因而旋翼槳軸是向兩側(cè)有一個傾斜角度,所以,升力力矩并不
兔哥回答:首先要說明白一點,雖然交叉雙旋翼直升由于兩個旋翼成橫列布置,兩個旋翼交叉正反轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn),為了避免兩個旋翼相互打架,因而旋翼槳軸是向兩側(cè)有一個傾斜角度,所以,升力力矩并不是垂直向上的,而是向兩側(cè)傾斜,這樣會有一個升力消耗。但由于最終的升力還是會作用到機體上,因此,升力消耗并不是一個重點,而且這樣的升力獲得要明顯優(yōu)于單旋翼直升機。
為什么要研制出交叉雙旋翼直升機,就是為了獲得大的升力特征。單旋翼直升機有一個螺旋槳,和一個尾槳,直升機的旋翼是來獲得升力的,旋翼旋轉(zhuǎn)時產(chǎn)生升力,升力并不是向電風(fēng)扇那樣向下吹氣把直升機吹起來,而是利用旋翼翼面結(jié)構(gòu)。直升機旋翼和固定翼飛機的機翼面結(jié)構(gòu)一樣,上面有曲率,下面平面,氣流經(jīng)過翼面,上面氣流受曲率影響,氣流發(fā)散,壓強低,流速快,下面翼面流速慢,壓強大,作用力和反作用力是平衡的,所以就產(chǎn)生升力,把直升機拉起來了。但旋翼旋轉(zhuǎn)是由機械動力帶動,這樣就有一個導(dǎo)致直升機機體跟著旋轉(zhuǎn)軸一快旋轉(zhuǎn)的反扭力,為了抵消這個反扭力,單旋翼直升機需要有一個尾槳,來抵消反扭力,所以,單旋翼直升機的尾槳不提供升力,反而需要消耗機械動力。
單旋翼直升機要多載重量,只能是增加旋翼的槳葉數(shù)量和長度,但這樣做是有一個限制的,旋翼長度過長就會造成使用不方便,同時強度也是一個難題,旋翼不可能大量使用金屬,否則太重。單旋翼直升機受到旋翼限制,載重量也受限,于是為了增加載重量,直升機開始采用多旋翼,這樣就有了雙旋翼直升機。同等重量下,雙旋翼直升機的載重量大于單旋翼,雙旋翼也可以減少旋翼長度,并且兩個旋翼正反轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)也可以相互抵消反扭力,因此,雙旋翼直升機都不再需要用來克服反扭力的尾槳,這可以縮短直升機的長度。雙旋翼直升機有共軸雙旋翼,橫列雙旋翼,縱列雙旋翼,傾轉(zhuǎn)雙旋翼等。
交叉雙旋翼直升機經(jīng)過測試主要優(yōu)點是載重量大,因此,多用于起重,吊裝作業(yè),飛機穩(wěn)定性也好,主要是兩個旋翼有一個向兩側(cè)傾斜角度,這樣更容易獲得穩(wěn)定性能,當(dāng)然缺點也同樣存在。主要缺點是由于采用橫列雙旋翼設(shè)計,飛行阻力大于單旋翼直升機,但由于兩個旋翼旋轉(zhuǎn)軸采用交叉設(shè)計,比橫列雙旋翼直升機距離近,飛行阻力低于橫列雙旋翼直升機。交叉雙旋翼直升機的另外一個優(yōu)勢是對比共軸雙旋翼直升機的,共軸雙旋翼直升機雖然能夠獲得大升力,但兩個旋翼之間需要有一定的高度來隔開上下兩個旋翼,防止發(fā)生打架,同時共軸雙旋翼直升機不能玩倒飛這樣的特技,也不能激烈動作否則還是有發(fā)生上下兩個旋翼打架的事故出現(xiàn)。這樣就會導(dǎo)致旋翼高度增加,使用受到限制。
交叉雙旋翼直升機升力特征好,載重量大,例如,卡曼K-MAX起重直升機空重2.3噸,卻能吊起3.1噸貨物,其它的交叉雙旋翼直升機也都有這個特點,也從側(cè)面說明,交叉雙旋翼直升機并不浪費很多的升力。交叉雙旋翼直升機雖然升力特征好,但交叉雙旋翼設(shè)計也限制了它的重型化發(fā)展之路,這是因為,它的旋翼槳葉通常只有兩個,多了會阻礙彼此之間的交叉旋轉(zhuǎn),這就意味著它不能做到重型化,只能小型化。目前來看,交叉雙旋翼直升機都屬于小型化的,另外,使用的數(shù)量也比較小,并不普及,也說明它的劣勢很多。至于題目所說的,是否浪費升力,損失并不大。交叉雙旋翼直升機和雙旋翼直升機一樣,優(yōu)勢是槳盤升力大,雖然有一個外傾角,但角度并不是很大,也正是這兩個向外傾角的拉力,最后都將重心作用于機體,導(dǎo)致穩(wěn)定性能好,載重量大,而載重量正是來源于旋翼升力系數(shù)。其實雙旋翼直升機都有一個升力損耗,兩個旋翼旋轉(zhuǎn)相互之間有一個力矩干擾現(xiàn)象,但處于能接受的范圍。
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