正文 第五章 直升機的型式(1 / 3)

通常,人們是按照直升機旋翼的反作用扭矩的平衡方式來劃分直升機的結構型式的。例如,單旋翼帶尾槳式,雙旋翼縱列式、雙旋翼橫列式,雙旋翼交叉式等。下麵談談它們各自的特點。

單旋翼帶尾槳式

這種型式的直升機機身上部裝有一副巨大的旋翼,機身後部有長長的尾梁,尾梁末端的垂尾一側,裝有一副小小的尾槳。尾槳的旋轉平麵與旋翼的旋轉平麵垂直。尾槳旋轉起來,產生的推力或拉力會形成與旋翼反作用扭矩方向相反的平衡力矩。這樣,直升機就不會總是在空中打轉了,既能正常前飛,又能進行方向操縱。

發動機通過一套傳動機構驅動旋翼和尾槳。傳動機構通常由主減速器、中間減速器和尾減速器組成。

單旋翼帶尾槳式直升機的^大優點,就是結構簡單,易於操縱。設計師采用這種結構型式,既可以設計出輕型直升機,又可以浙出中型和重型直升機。

最早的實用直升機就是從單旋翼帶尾槳型式開始的。1939年試飛成功的世界第一架實用直升機,美國西科爾斯基。

法國處33孔1帶尾槳式單旋翼直升機公司在此基礎上發展出一個龐大的3係列直升機“大賽族”。這一係列直升機基本上都是單旋翼帶尾槳型式(但8~69前行槳葉概念研究直升機除外,該機是采用了雙旋翼共軸型式)。俄羅·米爾設計局也是因為研製“米”字係列單旋翼帶尾槳直升機而著稱於世的,它們在戰爭中,在國民經濟各部門都獲得了廣泛的應用。

單旋翼帶尾槳式布局,適用於各種不同重量級別的直升機。不僅適用於像“鬆鼠”(最大起飛重量約2噸)那樣的輕型直升機,像米4(最大起飛重量約7噸),那樣的中型直升機,更適用於像米“26(最大起飛重量56噸,是世界上最大的單旋翼直升機)鵬的重型餅機。

單旋翼帶尾槳式直升機是世界上應用範圍最廣、最受歡迎、最有生命力的直升機。這種型式的直升機約占世界直升機總數的她左右。

當然,單旋翼帶尾槳式直升機也並非完美無缺,它也有不少固有的弱點。這主要表現在尾槳上。尾槳不產生升力,隻產生一定推力或拉力去平衡旋翼的反扭矩,並用於改變飛行方向。其結果會白白浪費掉許多功率。此外,尾槳在尾翼和機身尾渦的不良氣動環境裏工作,其氣動效率也比較低;暴露在外的尾槳槳葉也不利於飛行安全,在起飛、著陸和貼地飛行時容易與地麵障礙物相撞。在軍用直升機中,尾槳造成的事故約占事故總數的159&左右。因此,設計師為改善尾直槳做出了不懈的努力。70年代,法國研製出了尾槳槳葉被包升覆起來的涵道尾槳,大大提高了飛行的安全性。80年代,美機國又研製出,用環量控製尾梁噴氣流來取代尾槳的無尾槳直升機。

雙旋翼共軸式

雙旋翼共軸式直升機的基本特征是:兩副完全相同的旋翼一上一下安裝在同一根旋翼軸上,兩旋翼間有一定間距。兩副旋霣的旋轉方向相反,它們的反扭矩可以互相抵消。這樣,輯用不著再裝尾槳了。直升機的航向操縱靠上下兩旋翼艦的差動變絲完成。

雙旋翼共軸式直升機主要優點是結構緊湊,外形尺寸小。這種直升機因無尾槳,所以也就不需要裝長長的尾梁,機身長度也可以大大縮短。有兩副旋翼產生升力,每副旋翼的直徑也可以縮短。機體部件可以緊湊地安排在直升機重心處,所以飛行穩定性好,也便於操縱。與單旋翼帶尾槳直升機相比,其操縱效率明顯有所提高。此外,共軸式直升機氣動力對稱,其雜效率也比較高。