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時間:2010-10-21 11:52來源:藍天飛行翻譯 作者:admin
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幾秒鐘內就可以傾覆失控,V-22 的幾次墜毀就是這樣造成的。強烈的不對稱氣流擾動也可以造成這個現象。
發動機安裝在機身還好說,要是發動機安裝的機翼翼尖,離重心很遠,進一步加強了橫滾不穩定的傾向。
共軸雙槳用套筒軸驅動上下兩副反轉的旋翼,同樣有串列雙槳的上下旋翼之間的間距問題,間距小了,
上下旋翼有可能打架;間距大了,不光阻力高,對驅動軸的剛度要求也高,而大功率的套筒軸本來在機械
上就難度很大。套筒軸不光要傳遞功率,還要傳遞上面旋翼的總距、周期距控制,在機械設計上有相當的
難度。由于非對稱升力的緣故,反向旋轉的上下旋翼的旋轉平面有在一側“交會”的傾向,這進一步增加
了對上下旋翼之間間距的要求,并且帶來向交會一側轉彎必須比向另一側轉彎輕緩的要求。上旋翼處在“干
凈”空氣中,下旋翼處在上旋翼的下洗氣流中,這樣,上下旋翼之間有相當的氣動耦合,增加了氣動設計
的難度。由于共軸雙槳沒有尾槳,短短的尾撐用于支持垂直安定面,后者在前飛中提供像固定翼飛機一樣
的氣動控制,減小周期距控制的負擔。由于共軸雙槳的機身短,受側風影響較小。共軸雙槳的振動也由于
兩副反轉的旋翼而較好地對消了,平穩性和懸停性好。共軸雙槳在同等升力下,旋翼直徑可以較小,直升
機總尺寸較緊湊,“占地面積”較小,特別適合海軍上艦的需要。2Q5K'K.e0?7t!}
交替雙槳可算是共軸雙槳的一個變種,從正面看,兩副旋翼的翼尖路徑(tip path plane,TPP)有交
叉,會打架,但只要在算好時間差,你方唱罷我登場,不會打架的。最簡單的情況,兩副旋翼都是雙葉,
也就是只有一直線的前后兩片槳葉,左旋翼的起始位置是東西向,右旋翼的位置是南北向,兩副旋翼同步
反向旋轉,一個轉到東西向的時候,另一個轉到南北向,永遠不會交會。交替雙槳的優點是機械上比串列、
并列和共軸雙槳簡單得多,缺點是旋翼的槳葉數也受到限制,到現在為止,沒有超過雙葉的,所以只適用
于不超過一定尺寸的直升機。
所有雙槳布局均采用分別的總距和周期距控制,所有槳葉都有各自的“三鉸”(變距鉸、揮舞鉸、擺
振鉸,或起同等作用的相應的彈性元件)。對于共軸雙槳和交替雙槳布局來說,轉向是通過改變上下或左
右旋翼的扭力來實現的。增加順時針旋翼的槳距,使其更能吃上勁,減少逆時針旋翼的槳距,使其吃勁小
一點,就造成扭矩差,使直升機向逆時針方向偏轉,反之亦然。交替雙槳的方向控制和共軸雙槳相同。由
于上下或左右旋翼的槳距增減是對稱的,共軸雙槳或交替雙槳向左右轉向的速度是一樣的。主旋翼也比尾
槳更能吃上勁,所以轉向也更快捷,可以作所謂的“急轉”(snap turn)。 對于串列和并列雙槳布局
來說,轉向是通過使前后或左右旋翼在水平方向上通過周期距控制產生差動的扭轉推力來實現的。換句話
說,前旋翼向左傾斜,在產生升力的同時,產生向右的水平推力分量;后旋翼向右傾斜,同樣在產生升力
的同時,產生向左的水平推力分量。前后一“夾攻”,飛機就向右偏轉,反之亦然。前后旋翼反向傾斜,
偏轉的支點是機身中央。如果光傾斜前旋翼,就可以繞后機身打轉轉;光傾斜后旋翼,當然也就可以繞前
機身打轉轉;如果控制得當,甚至可以一面轉一面側飛。事實上,串列雙槳幾乎像超市里四個輪子可以分
別轉向的購物車一樣,愛怎么走就可以怎么走,愛怎么轉就可以怎么轉,不過有的時候太靈活了,選擇太
旋翼飛行原理
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多了,反而容易弄糊涂,這個道理是一樣的。并列雙槳也是同樣道理,只是把前后雙槳變成左右雙槳。bbs.5imx.com$K'[)H/d!g.m9f
直升機不光可以垂直起落,還可以懸停、側飛、倒飛、原地轉彎。直升機的這些非常規機動動作提供
了空前的戰術靈活性,比如,反坦克直升機可以在低于樹梢的極低空高度懸停,在戰機恰當的時刻,突然
冒起來發射武器,然后迅速下降到樹梢以下高度隱蔽,既可以躲避對方直射武器的打擊,又有利于隱蔽地
轉移陣地。如果裝備桅桿頂的觀察裝置裝置的話,可以更好地隱蔽觀察敵情、掌握戰機。同樣的戰術也適
用于山脊、建筑物等適當的隱蔽物背后。在巷戰中,直升機可以隱蔽在建筑物后懸停,在適當時機側飛出
來發射武器,然后迅速返回隱蔽位置,這樣可以避開敵人從遠處房頂的觀察和伏擊。在營救和精確定點空
降作業中,懸停中的側飛和倒飛更是必不可少的。然而,成也蕭何,敗也蕭何,直升機的旋翼不光提供了
空前的機動能力,也從根本上限制了前飛速度。旋翼尺寸和槳葉數的限制不談,飛機的前飛速度不可能超
過旋翼翼尖的線速度,在極限情況下,假定飛機的前飛速度和翼尖速度都為音速的一半,前行方向上,翼
尖速度在 3 點鐘方向已經達到音速,而后行方向上,翼尖在 9 點鐘方向的速度就為零,要發生失速。實
際上,翼尖失速速度要高于零速度,所以飛行速度比理論上的極限情況要低。另外,由于半徑的關系,旋
翼前傾時,旋翼翼尖附近是產生推力的部分,中間部分的線速度低,實際上不產生推力,是在迎風氣流的
作用下像風車一樣地自旋,靠近圓心的部分的線速度低于失速速度,已經處在失速區了。由于前飛時旋翼
前傾,阻力在旋翼上形成一個向下的分量,造成速度越大,“降力”越大的尷尬局面,必須用增加的升力
來補償,白白浪費發動機功率。據計算,直升機的理論速度不能超過 420 公里/小時。英國 Westland 公
司對旋翼翼尖進行加大后掠角的修形,使直升機速度有了不小的提高,但還是沒有突破這個理論限制。
英國 Westland 的先進旋翼翼尖采用復雜形狀的后掠角 / 槳葉的截面(翼型)也從翼根到翼尖不斷變薄,
以延遲激波的產生,這個道理和超音速飛機用大后掠角、薄翼型的機翼一樣
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這是一架 Westland 大山貓直升機在做斤斗特技,其先進槳葉的特別形狀清晰可見
理論上,只要旋翼線速度突破音障,直升機速度進一步提高就是可能的。固定翼超音速飛機的機翼理
 
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