時間:2018-08-29 18:34來源:旋翼僵尸 作者:中國直升機網(wǎng)
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提高速度
直升機的速度受到其飛行方式的限制。飛機是通過流過機翼的空氣獲得升力。而直升機的葉片有相似的形狀,工作起來像一個旋轉(zhuǎn)翼。問題是,直升機在前行飛行過程中,流過主旋翼槳盤的相對氣流在前行側(cè)和后行側(cè)是不同的 前行槳葉側(cè)的相對氣流速度較大。而后行槳葉側(cè)的相對氣流速度較小。這種升力的不對稱隨著前行速度的增加而增加。直升機設(shè)計者主要通過調(diào)整槳葉旋轉(zhuǎn)時的角度來進(jìn)行補償,從而使整個槳盤獲得相同量的升力。一旦直升機的速度超過280公里每小時(174英里每小時),后行槳葉的葉片角度就會導(dǎo)致“失速”,根本不會產(chǎn)生升力。到那時,直升機可能會產(chǎn)生低頻振動,并可能發(fā)生翻轉(zhuǎn)。 傾轉(zhuǎn)旋翼通過安裝在機翼上的一對反向旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子克服了這個問題。這種布置有效地將直升機轉(zhuǎn)換為飛機。這種飛機在升空后,使旋翼向前傾斜實現(xiàn)更快速度的飛行,然后將旋翼向上翻轉(zhuǎn),使直升機實現(xiàn)垂直降落并垂直起飛。貝爾設(shè)計的V-280傾轉(zhuǎn)旋翼可以以每小時520公里的速度飛行(根據(jù)飛行員的說法是每小時280海里,因此其得名V-280)。這款飛機在搭載四名機組人員和14名全副武裝人員的情況下,續(xù)航里程也達(dá)到了近1500公里。 此外,貝爾與波音公司還生產(chǎn)過一款更老更大的傾轉(zhuǎn)旋翼飛機V-22魚鷹。其也比普通直升機更快,而且可以飛得更遠(yuǎn)。它被美國海軍陸戰(zhàn)隊所使用。然而,V-22在飛行中需要同時傾斜其轉(zhuǎn)子和發(fā)動機。而V-250簡化了這種設(shè)計,通過使發(fā)動機保持在原位并僅傾斜驅(qū)動軸和轉(zhuǎn)子來減少必須旋轉(zhuǎn)的重量。 貝爾軍事業(yè)務(wù)主管文斯·托賓(Vince Tobin)說,新的設(shè)計可以擴大規(guī)模,制造出更大的飛機。貝爾也考慮在未來的某個時候研究電動飛行系統(tǒng)。 無需飛行員 V-280在設(shè)計上將是“可選配飛行員”。一些乘客可能更喜歡駕駛艙里有一個人,但這在很大程度上取決于任務(wù)本身。托賓曾是美國陸軍直升機飛行員,他說,“在戰(zhàn)爭中,乘客不會在乎飛機是有人駕駛還是無人駕駛。”他補充稱,在民用領(lǐng)域,傾轉(zhuǎn)旋翼以其速度和續(xù)航里程開辟了各種各樣的旅行機會。其可以從屋頂?shù)街鄙龣C場在內(nèi)的很多地方起降,可以節(jié)省傳統(tǒng)機場占用的土地。 而西科斯基的X2直升機系統(tǒng)則使用了兩個安裝在直升機頂部的旋翼,一個在另一個之上,但轉(zhuǎn)向相反。這種所謂的同軸結(jié)構(gòu)長期以來一直被一些俄羅斯直升機使用,因為它不再需要尾槳,這讓直升機更易于通過狹隘環(huán)境。在傳統(tǒng)直升機上,尾部旋翼主要用于抵消“扭矩”,也就是由直升機主旋翼旋轉(zhuǎn)過程中產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)力。而同軸轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)設(shè)計則可以自行抵消扭矩。 與之前的同軸直升機不同的是,西科斯基在尾部安裝了一個螺旋槳,以推動直升機以更快的速度前進(jìn)。另一個不同之處在于,每個轉(zhuǎn)子上的四個葉片比通常情況下要硬得多,這樣轉(zhuǎn)子與轉(zhuǎn)子就能夠靠得更近,而不會發(fā)生葉片碰撞。其結(jié)果是,在高速飛行中克服了葉片失速問題,因為總是有一個葉片朝向向前移動的方向,從而提供了平衡的升力。 |