科技生活迷|?,科普知识大揭秘:为什么直升机会“长”得不一样
【科技生活迷|?,科普知识大揭秘:为什么直升机会“长”得不一样】目前最常见的直升机类型是单旋翼带尾桨 , 这也是直升机最早的构型之一 。 这种直升机技术成熟 , 结构简单 , 由一个主旋翼来提供升力 , 由尾桨来抵消主旋翼产生的反扭矩 。 但是暴露在外面的尾桨会产生较大的噪声 , 同时如果尾桨直径较大 , 那么从机舱出入的人员和装备就不安全 。 因此人们发明了涵道式尾桨 。
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无尾桨MD520N直升机的反扭矩示意图
涵道式尾桨就是在传统尾桨的外面加了一个涵道式外壳 , 涵道内的尾桨旋翼往往比开放式的要小 。 其优点是安全性高 , 震动和噪声小;缺点是重量大 , 造价高 , 而且产生的推力相对较小 。 涵道式尾桨最早出现在20世纪60年代的SA341“小羚羊”直升机上 , 现今欧洲直升机公司的许多机型 , 如EC120、EC130、EC135、AS365等系列直升机 , 都采用涵道式尾桨设计 。 此外 , 美国的RAH-66“科曼奇”直升机、俄罗斯的卡-60直升机、日本的OH-1直升机等也采用了涵道式尾桨设计 。
单旋翼无尾桨直升机是另一类非同寻常的直升机 。 这种直升机的尾部是一个圆筒 , 里面装了一台压气机 , 把空气吸到圆筒里 , 经圆筒尾部的侧向喷气口喷出 , 就可以产生平衡主旋翼的扭矩的侧力 。 单旋翼无尾桨直升机取消了尾桨 , 与传统直升机相比可以减小尾梁的长度 , 以提高使用便利性;同时取消了尾翼传动系统 , 减轻了振动 , 减小了噪声 。 美国麦道公司(后并入波音公司)生产的MD520N等轻型直升机就采用了单旋翼无尾桨设计 。 但限于压力机的功率 , 目前还无法用到大型的直升机上 。
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K-MAX直升机
如果不用单旋翼而是用转向相反的两副旋翼 , 也可以平衡旋翼的反扭矩 。 于是 , 人们发明了纵列式、横列式、共轴式、交叉式等双旋翼布局直升机 。 纵列式和横列式直升机都采用并列的双旋翼布局 , 只是其安装方式不一样 。 纵列式的两个旋翼前后纵向排列 , 横列式两个旋翼左右横向排列 。 这样的布局大多见于大型直升机 , 如美国CH-47、苏联米-12等直升机 。 共轴式双旋翼直升机的两个旋翼上下排列 , 在同一个轴线上反向旋转 , 这种布局也可以抵消扭矩 , 如俄罗斯卡-31、卡-50直升机等 。 共轴反转旋翼布局的直升机在进行较大动作的机动时 , 上下桨叶有可能产生碰撞 , 因此这种直升机一般不适合剧烈机动 。
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卡-50直升机
还有一种比较少见的布局——交叉式双旋翼 。 其两个旋翼左右横向排列 , 旋翼轴不平行 , 旋转方向相反 , 两个旋翼的旋转周期正好错开 , 两个旋翼就不会发生碰撞 , 如卡曼航空航天公司制造的K-MAX直升机 。 但这种布局阻力较大 , 不适合军用直升机 。
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悬停的CH-47直升机
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