“桨扇共轴”武装直升机概述

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“桨扇共轴”武装直升机概述



这个概念性设计是一种无尾桨系统的武装直升机,它采用一种叫做“桨扇共轴”的方法来平衡因为旋翼对空气做功而产生的反作用力矩。“桨扇共轴”中的“桨”是指旋翼桨盘,而“扇”是升力风扇,所谓“桨扇共轴”就是说旋翼桨盘和升力风扇在同一条轴线上,参见图1。因为旋翼和风扇的旋转方向是相反的,而且转数又相差悬殊,所以两者的反作用力矩可以相互抵消。


“桨扇共轴”直升机的动力系统主要是由发动机系统、变速/传动系统、旋翼系统、升力风扇系统、矢量喷口所组成,如图2所示。发动机系统输出的动力经过在它上方的变速/传动系统传递分别驱动旋翼系统和升力风扇系统。


升力风扇系统有两个矢量喷口,位于升力风扇正下方的叫做主喷口,另一个是在直升机尾部的叫做控姿喷口。主喷口具有能够在前后方向上偏转的排气栅,除了可以抵消一部分机重和提供向前飞行的分力外,还可以提供直接控制力矩与旋翼系统共同参与对直升机的俯仰操控。控姿喷口中的压缩空气是用导气管从升力风扇下面的活门中引出的,它同样具有排气栅,可以对直升机的航向进行操控。


控姿喷口的另一个作用就是提供额外的平衡力矩。因为旋翼在突然变距时反作用力矩会激增,而且升力风扇的叶片是不能变距的,所以靠升力风扇的反作用力矩是无法平衡激增后的扭矩的。这时,主喷口的排气栅偏转到节流状态,风扇下方的空气压力就会因此而提高,压缩空气就会加倍地从控姿喷口中喷出,因为射流的冲量增加了,所以可以完全平衡掉激增后的气动扭矩。


这架直升机的最大起飞重量小于2000KG,属于轻型多用途陆军用武装直升机。它的动力系统除旋翼外都在机体当中(见图3),可以得到最可靠的装甲保护,而且气动干扰阻力也大为减小。因为升力风扇可以提供可观的垂直升力,所以旋翼的直径比同级常规直升机要小得多,转数也要低很多。也就是说在发动机功率相同的条件下,该机的平飞速度比其它直升机要快得多。


速度再快也比不上定翼,所以直升飞机要改良,我们应走在前面。

这架直升机的最大起飞重量小于2000KG,属于轻型多用途陆军用武装直升机。它的动力系统除旋翼外都在机体当中(见图3),可以得到最可靠的装甲保护,而且气动干扰阻力也大为减小。因为升力风扇可以提供可观的垂直升力,所以旋翼的直径比同级常规直升机要小得多,转数也要低很多。也就是说在发动机功率相同的条件下,该机的平飞速度比其它直升机要快得多。

可能缺点是机体内的空间小了点!


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