基礎知識 | 雙旋翼直升機的特點

基礎知識 | 雙旋翼直升機的特點

型號為ZC300的國產縱列雙旋翼無人直升機曝光

雙旋翼直升機:傳動裝置-兩副旋翼向相反方向轉動,空氣對其中一副旋翼的反作用力矩,正好為另一副反作用力矩所平衡。

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一、縱列式(Tandem)

兩個旋翼前後縱向排列,旋轉方向相反,多見於大型運輸直升機。

例如,美國波音公司製造的CH-47“支努干”運輸直升機。其寬大方便的機艙、外掛點設計要歸功於縱列雙旋翼佈局。由於有較大的載重量,CH-47算得上是一種理想的戰場供應直升機。

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縱列雙旋翼的另外一個好處是不像其他直升機那樣需要一個尾槳來平衡旋翼的扭矩,動力效率高。但也有一些缺點,如兩個旋翼必須同步避免互相間的碰撞。而且因為CH-47尺寸較大,加上兩個旋轉翼展達20米的旋翼,整架飛機起降時影響到的範圍達100米。而最大的缺點在於由於旋翼重疊,產生的氣流相互干擾,導致較大幅度的功率損失,因此至今也只有少數直升機採用了這一佈局。

二、橫列式(Transverse)

兩個旋翼左右橫向排列,旋翼軸間隔較遠,旋轉方向相反。例如,前蘇聯米里設計局研製的Mi-12直升機。

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三、共軸式(Coaxial)

兩個旋翼上下排列,在同一個軸線上反向旋轉。共軸式雙旋翼直升飛機包括機身、主旋翼、起落架、發動機、尾槳、飛行控制裝置等。

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主旋翼的翼尖端部分別裝有一個朝向相反但平衡佈置的翼尖螺旋槳,發動機的動力透過機身內的垂直主軸、主旋翼內的三齒輪換向傳動裝置以及軟軸等直接驅動兩翼尖螺旋槳主動旋轉,並由此帶動主旋翼被動旋轉,這樣的構造,可垂直升降,結構簡單而能耗低,同等條件下起飛載重量大大提高。

四、交叉式(Intermeshing)

兩個旋翼左右橫向排列,旋翼軸間隔較小,並且不平行,旋轉方向相反。交替雙槳可以算是共軸雙槳的一個變種。從正面投影來觀察槳尖的運動軌跡,兩個軌跡是出現交叉的。但是隻要透過同步控制,算好時間差,就不會相互干擾了。

最簡單的例子是兩片雙葉槳,近距離佈置,發動機軸線略有角度,呈V字型,兩個槳同時反向旋轉。當一個槳指向東西時,另一個槳指向南北方向,從而抵消了旋翼造成的反力。但是這種雙槳對槳頁數量有限制,到目前為止沒有出現多於2片槳頁的,所以一般用於尺寸不太大的直升機。例如,Kaman公司製造的K-MAX起重直升機。交替雙槳在設計上的好處,也是顯而易見的。那就是它的佈置比串列、並列和共軸雙槳容易得多,減速器的佈置也相對簡單,槳距控制單元佈置也相對集中。

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