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新葡萄京官网-首页|倾转旋翼机难以替代水平推进直升机:因控制难度偏大

点击: 45263  编辑:新葡萄京官网-首页 时间:2020-09-27

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新葡萄京官网-首页:美国作为旋翼机的先驱,自从又丧失了苏联这个强有力的输掉后,就出了独孤求败的状态。到了今天在旋翼技术能力在世界范围内可以说道是首屈一指的,在一定程度上可以引导未来数十年世界旋翼机的发展方向。

近20多年,在美国在高速直升机领域问世了两种最重要的旋翼技术的分支,一个是倾转旋翼系统,一个是共轴双旋翼+水平前进装置。那么谁不会代表未来的旋翼机发展方向呢?今天宣仔就讨论一下这个问题。如果论技术先进性,毫无疑问是倾转旋翼。倾转旋翼机以美国贝尔公司为代表,目前早已服役的的V-22鱼鹰倾转旋翼机仅次于速度平均275节(509km/h)速度,另一款V-280则可以飞280节(520km/h)的速度,维持了目前直升机的速度记录;之所以能这么慢,是因为倾转旋翼机可以将旋转螺旋桨的主轴,在高速飞行中时螺旋桨的完全水平(还是有一定角度),完全逆身兼一架固定翼飞机。

V-22鱼鹰,早已服役数百架V-280,未来陆军和陆战队订购的热门机型另一种方案共轴双旋翼+尾引,是将前进装置特在机尾。这样做到效率最低,但不会引进一个问题。

根据角动量动量,弹头旋翼机会产生挽回力矩使直升机转动一起,所以必须在尾部装有一个尾桨或者涵道风扇通过旋转产生力矩来把机身角动量降到0(也就是机身不转动)。由于尾部前进装置不会挤占掉尾桨的方位,所以在弹旋翼机上是没有办法特尾部前进装置的。

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所以减少了水平前进动力的直升机往往使用共轴双旋翼,因为共轴双旋翼,两个旋翼通过完全相同扭矩的,方向忽略的旋转,使旋翼系统的制备后的角动量维持在0附近,机身也会转动了。由于构建原理的容许,共轴双旋翼+尾引的方案在速度上略逊一筹,目前以西科斯基为代表,其S-97RaiderX仅次于速度可以飞回240节,也就是440km/h的速度。西科斯基的S-97RaiderXS-97的平飞动力来自尾部的螺旋桨旋转产生的发动机虽然速度更快,但论安全性和成熟期型以及滑翔能力,倾转旋翼机和共轴双旋翼还是不了比。

共轴双旋翼之前在俄罗斯人手里弄出来一个上下桨叶打浆的问题,但是那是不减少尾引的情况下,桨叶和桨毂被迫使用无轨电车造成的缺失。西科斯基使用了刚性的旋翼,桨叶和桨毂刚性相连,彻底解决了这个问题,所以安全性十分低。再加旋翼还是在飞机头顶上,这种方案的滑翔能力更佳,合适用来做到武装直升机和侦察直升机,以及索降任务。

西科斯基甚至明确提出过一个专利,旋翼都使用较宽的桨叶,在高速飞行中时,可以将桨叶失灵不并转,这样就可以逆身兼一个“X”型的机翼来获取升力;此时全部的动力都由尾部螺旋的旋转获取,被迫说道这是个鬼才设计,这样也可以使旋翼机完全逆身兼一架固定翼飞机,与倾转双旋翼是殊途同归的。宣仔指出在侦察武装直升机的竞标中,这种方案毫无疑问不会获得胜利。但这种方案不过于合适把降落重量做到的太多,所以如果是做到运输直升机,特别是在是装备给快速反应部队的话,似乎还是倾转旋翼机更加占优。

旋翼失灵作为固定翼获取升力的一种方案,是未来的双旋翼+尾引的演变方向而倾转双旋翼虽然飞行速度迅速,但有两个可怕缺失,一个是滑翔能力很差,一个是引进过多的机械可活动件,系统复杂度太高。民航机稳定性很差是因为,倾转旋翼机必需制成在两翼加装两个旋翼的形式,旋翼产生的升力并不在飞机焦点上,而是对飞机焦点有一个力矩;通过两个旋翼的力矩抵销保持均衡;但是这只是理想状态。在实际用于,根据环境有所不同,飞机制造的一致性有所不同,两个旋翼产生的力矩有可能不尽相同;这必须飞行员和飞控系统动态大大调整两个力矩保持均衡,但也非常容易引进波动。

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首度做到面食的人应当都体验过,水多了加面,面多了煮沸是个啥体验,因为经验不足,总是很难超过刚刚好的状态,最后就打滑了。只不过飞机掌控也是一样,系统稳定性劣,就更容易经常出现这个波动。V-22的系统稳定性很差,更容易引发人机耦合波动很差掌控也就不说道了,倾转旋翼机机械结构也过分简单。右图是V-22鱼鹰从拉链到关上的过程。

看上去十分酷炫,未来感觉十足,但是可以看见牵涉到到的铰链机械部件是很多的。由于系统准确运营亲率是所有部件长时间运营亲率的乘积,所以任何一个部件出有问题都会导致系统问题,特别是在是这种可动件。

鱼鹰自研发到服役,早已有42人在事故中丧生。不过目前美国或许早已通过训练和维修相当大程度上增加了事故的再次发生,目前早已服役了数百架V-22。

但客观地谈,这种直升机还是用来做到运输更佳。当作对滑翔能力拒绝较高的武装直升机和特种登陆作战的直升机并不是过于适合。V-22进行过程,很有变形金刚的感觉,但是作为武器变得有点过分仪器了因此宣仔指出,在陆军未来的FARA和FVL等计划中,美国很可能会经常出现两种方案的旋翼机都服役的局面,一家独大赢者通吃的局面有可能会经常出现。

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