曝光臺(tái) 注意防騙 網(wǎng)曝天貓店富美金盛家居專營(yíng)店坑蒙拐騙欺詐消費(fèi)者

流線型的 S-69 蠻俊俏的
前行槳葉在無(wú)人機(jī)的大潮中得到復(fù)蘇，西科斯基的 Mariner/Cypher II 將前行槳葉和涵道風(fēng)扇結(jié)合起
來(lái)，動(dòng)力從“碗邊”通過(guò)傳動(dòng)軸傳遞，可以分別傳遞給上下旋翼，而不必用套筒軸驅(qū)動(dòng)，大大簡(jiǎn)化機(jī)械設(shè)
計(jì)和制造。理論上涵道可以改變氣流方向，解決后行槳葉失速（retreating blade stall）問(wèn)題，提高直
升機(jī)速度。但涵道本身增加重量，更是增加迎風(fēng)阻力，如果像 Mariner 那樣開在中機(jī)身，還妨礙機(jī)內(nèi)載荷
和設(shè)備的布置。西科斯基在 Mariner 上使用前行槳葉，與其說(shuō)是為了速度，不如說(shuō)是為了減小旋翼直徑。
涵道的采用和和后行槳葉失速?zèng)]有太大關(guān)系，主要是無(wú)人機(jī)整體布置上的方便，涵道結(jié)構(gòu)本身容納發(fā)動(dòng)機(jī)
和機(jī)載設(shè)備，加上涵道有良好的側(cè)向隔音作用，特別有利于巷戰(zhàn)或特種作戰(zhàn)使用。
旋翼飛行原理
第30 頁(yè)(134)
西科斯基的 Mariner/Cypher II，是美國(guó)海軍無(wú)人機(jī)竟標(biāo)中的候選之一 / Mariner/Cypher II 的前身
Cypher 在美國(guó)陸軍本寧堡步兵學(xué)校的演習(xí)場(chǎng)作巷戰(zhàn)演示
作為美國(guó)直升機(jī)工業(yè)的龍頭老大，西科斯基在 80 年代和國(guó)防部和 NASA 合作，研制了所謂 X 形翼研
究機(jī)，其基本思路是在直升機(jī)和固定翼飛機(jī)之間架一座橋，機(jī)頂?shù)?X 形機(jī)翼可以在直升機(jī)狀態(tài)下旋轉(zhuǎn)，產(chǎn)
生升力；前飛達(dá)到一定速度后，X 形翼鎖住固定，作為機(jī)翼使用，飛機(jī)轉(zhuǎn)入固定翼狀態(tài)。X 形翼在氣動(dòng)上
雖然少見，但并非不可思議，這就是一對(duì)后掠翼加一對(duì)前掠翼。直升機(jī)狀態(tài)下，反扭力問(wèn)題有尾槳解決，
比較難的是采用剛性的單旋翼，如何解決非對(duì)稱升力的問(wèn)題。西科斯基采用獨(dú)特的“環(huán)流控制技術(shù)”
（Circulation Control Technology），將發(fā)動(dòng)機(jī)壓縮機(jī)后引出高壓氣流，通過(guò)寬大的槳葉內(nèi)的管路，像
吹氣襟翼一樣，向槳葉后緣開縫襟翼吹氣。吹氣襟翼在下垂的襟翼表面噴吹高壓空氣，加速機(jī)翼上表面的
氣流流動(dòng)，使機(jī)翼達(dá)到超過(guò)實(shí)際空速下能夠產(chǎn)生的升力，50-60 年代第一代超音速戰(zhàn)斗機(jī)的低速性能就是
靠吹氣襟翼“救命”的。環(huán)流控制槳葉根據(jù)槳葉在圓周運(yùn)動(dòng)中的不同位置，控制開縫寬度和吹氣強(qiáng)度，控
制升力的增減，以補(bǔ)償非對(duì)稱升力。
旋翼飛行原理
第31 頁(yè)(134)
西科斯基的 X 翼研究機(jī)將寬弦“槳葉”和機(jī)翼合二為一，在直升機(jī)狀態(tài)作旋翼旋轉(zhuǎn)，在固定翼狀態(tài)固定，
作為 X 形機(jī)翼，在直升機(jī)和固定翼之間架橋 / 用普通直升機(jī)旋翼先行試驗(yàn)的西科斯基“旋翼系統(tǒng)研究
機(jī)”（Rotor System Research Aircraft，簡(jiǎn)稱 RSRA）
按固定翼飛機(jī)試飛的 RSRA，可以看到，RSRA 用機(jī)翼就可以產(chǎn)生足夠的升力，并不需要 X 形翼的額外升力
90 年代時(shí)，波音接過(guò)接力棒，將 X 形翼的概念推向新的高度，用麥道直升機(jī)和 NASA 的合作結(jié)果，研制
了“蜻蜓”（Dragonfly）研究機(jī)。“蜻蜓”有鴨式前翼和寬大的水平尾翼，機(jī)頂上有一字形的旋翼-機(jī)翼。
在直升機(jī)狀態(tài)下，旋翼-機(jī)翼在噴氣翼尖的作用下旋轉(zhuǎn)，產(chǎn)生升力。一字形的旋翼-機(jī)翼相當(dāng)于雙葉旋翼，
可以用蹺蹺板鉸鏈完成揮舞和領(lǐng)先-滯后動(dòng)作，所以“蜻蜓”對(duì)非對(duì)稱升力的補(bǔ)償還是常規(guī)的。“蜻蜓”的
動(dòng)力裝置是一臺(tái)渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)，從壓縮機(jī)引出高壓氣流，通過(guò)管路輸送到旋翼-機(jī)翼的翼尖，驅(qū)動(dòng)噴氣翼尖。
由于噴氣翼尖不產(chǎn)生反扭力，“蜻蜓”沒(méi)有尾槳。達(dá)到一定的平飛速度后，鴨翼和平尾產(chǎn)生足夠的升力，
旋翼-機(jī)翼鎖住，作為固定的機(jī)翼，飛機(jī)轉(zhuǎn)入固定翼狀態(tài)。“蜻蜓”正在試飛，美國(guó)軍方對(duì)它寄予厚望，甚
至有想法把它放大到載人攻擊直升機(jī)。
波音的“蜻蜓”Dragonfly 研究機(jī)
旋翼飛行原理
第32 頁(yè)(134)
“蜻蜓”在懸停中
這張三視圖清楚地顯示了旋翼-機(jī)翼的兩重性
“蜻蜓”垂直起飛到平飛的過(guò)程
旋翼飛行原理
第33 頁(yè)(134)
“蜻蜓”的鴨翼-旋翼（canard rotor wing）概念對(duì)海軍很有吸引力，海軍有將其開發(fā)成艦載無(wú)人機(jī)的打
算 / 載人的“蜻蜓”長(zhǎng)滿牙齒，蠻兇的
X 形翼到“蜻蜓”有一個(gè)共同的特點(diǎn)：采用寬弦剛性槳轂可鎖定的兩用旋翼-機(jī)翼（所謂stopped
rotor）。粗短寬厚的剛性旋轉(zhuǎn)機(jī)翼從根本上解決了很多細(xì)長(zhǎng)的柔性旋翼槳葉難以解決的問(wèn)題，但是和常規(guī)
直升機(jī)相比，這些飛機(jī)的懸停和非常規(guī)機(jī)動(dòng)性能還是受到一點(diǎn)損失的，正可謂有得必有失。最主要的技術(shù)
困難還是來(lái)自于升力產(chǎn)生機(jī)制轉(zhuǎn)換期間的飛行控制問(wèn)題，處理不好，就容易失事。事實(shí)上，所有在升力產(chǎn)
生機(jī)制中轉(zhuǎn)換的所謂 convertiplane 都有這個(gè)機(jī)制轉(zhuǎn)換期間的控制問(wèn)題，機(jī)制轉(zhuǎn)換動(dòng)輒幾十秒，快的也要
10 秒，就是不敢動(dòng)作太猛，怕失控，同時(shí)也有速度和高度的限制，不是隨時(shí)隨地想轉(zhuǎn)換就可以轉(zhuǎn)換的。在
戰(zhàn)斗中，這個(gè)轉(zhuǎn)換時(shí)間和高度、速度的要求給戰(zhàn)術(shù)動(dòng)作帶來(lái)很大的困擾，升力機(jī)制的轉(zhuǎn)換只好在進(jìn)入戰(zhàn)斗
前完成，使 convertiplane 在實(shí)用中的吸引力受到不小的損失。%v.D$g,Z$|
“蜻蜓”的鴨式布局為旋翼和機(jī)翼的關(guān)系提供了一個(gè)新思路。機(jī)翼可以在平飛中為旋翼卸載，但機(jī)翼
對(duì)旋翼的下洗氣流造成遮擋也是不爭(zhēng)的事實(shí)，鴨式布局把機(jī)翼和旋翼的位置錯(cuò)開來(lái)，互不遮擋，如果沒(méi)有
胃口直接上兩用旋翼-機(jī)翼，將“蜻蜓”的鴨式布局、Piasecki 的涵道螺旋槳和 S-69 的 ABC 槳葉結(jié)合起
來(lái)，在技術(shù)上沒(méi)有太了不起的困難，但可以成就一架相當(dāng)先進(jìn)的直升機(jī)，如果沒(méi)有胃口直接上這樣布局的
載人直升機(jī)，至少可以從無(wú)人直升機(jī)開始。
旋翼飛行原理
第34 頁(yè)(134)
從復(fù)合直升機(jī)，到直升-旋翼機(jī)，到可鎖定的旋翼-機(jī)翼，這是一條從直升機(jī)向固定翼飛機(jī)過(guò)渡的路徑。
與此對(duì)應(yīng)，當(dāng)然也有一條從固定翼飛機(jī)向直升機(jī)過(guò)渡的路徑。如果能使固定翼飛機(jī)的推進(jìn)裝置改變方向，
不就能實(shí)現(xiàn)垂直起落了嗎？ 貝爾的 XV-3 是采用傾轉(zhuǎn)動(dòng)力的固定翼飛機(jī)的先驅(qū)之一。XV-3 的處在翼尖
的發(fā)動(dòng)機(jī)是固定的，但驅(qū)動(dòng)旋翼的槳軸可以傾轉(zhuǎn)，所以叫傾轉(zhuǎn)軸（tile shaft）。平飛時(shí)，旋翼向螺旋槳
　
中國(guó)航空網(wǎng) www.k6050.com
航空翻譯 www.aviation.cn
本文鏈接地址：旋翼飛行原理(8)