時間：2018-07-18 15:43來源：中國直升機 作者：中國直升機網(wǎng)
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正篇開始前先說個“故事”，美國Cartercopter的創(chuàng)始人曾經(jīng)來中國尋找買家，希望該買家把他們家公司買下來(據(jù)說是后續(xù)研發(fā)費用太高，無力繼續(xù)投入資金），其出價一度高達2億美金，中國的老板就納悶了，你就賣個公司架子，已經(jīng)造出來的旋翼機又不算在里面，怎么敢要這么高的價格呢？
Cartercopter創(chuàng)始人就說：我們家有完整的“降速旋翼技術(shù)”啊，只此一家，別無分號，你在全球任何地方都買不到這么好的技術(shù)了，像西科斯基他們也有這技術(shù)，但是他們不會賣給你啊。
且不說值不值兩億美金，這項技術(shù)確實直接關(guān)系到下一代高速直升機的研制。
降速旋翼（Slowed Rotor） 是在某些型號的旋翼飛行器的實際設(shè)計和試飛過程中發(fā)現(xiàn)并提出來的一個概念。降低旋翼的旋轉(zhuǎn)速度可以降低旋翼的阻力（尤其是激波阻力，后文會具體說明），使得飛行器可以飛得更快或是更經(jīng)濟（省油）。
1.背景
 圖——直升機飛行包線
常規(guī)直升機的旋翼轉(zhuǎn)速一般被設(shè)計為一個“固定值”（此處我將固定值用引號標注出來是因為常規(guī)直升機的轉(zhuǎn)速雖然理論設(shè)計值為一個固定值，但是在實際飛行中，旋翼轉(zhuǎn)速必定會在一個比較小的范圍內(nèi)變化，具體原因感興趣的讀者朋友可以查閱本號之前發(fā)的一篇文章——《直升機旋翼的轉(zhuǎn)速到底變不變？事實可能與你想的不一樣》），處于該轉(zhuǎn)速下的直升機能夠在其飛行包線內(nèi)的大部分區(qū)域都有著較優(yōu)的性能。
 圖——直升機前行側(cè)和后行側(cè)；上方為直升機前飛方向，旋翼逆時針旋轉(zhuǎn)，左側(cè)為后行側(cè)，右側(cè)為前行側(cè)
直升機轉(zhuǎn)速首先受限于發(fā)動機功率，此外，還有兩個主要限制：
（1）后行側(cè)槳葉的失速：旋翼后行側(cè)的氣流是來流速度和旋轉(zhuǎn)速度之差，因而隨著前飛速度的增加，旋翼后行側(cè)槳葉的相對來流逐漸變得更小，這一側(cè)的氣動力也越來越��；而前行側(cè)的氣流是來流速度和旋轉(zhuǎn)速度之和，因而隨著前飛速度的增加，前行側(cè)槳葉的相對來流越來越大，因而其氣動力也越來越大，在正常的情況下，通過旋翼的揮舞，可以使得兩側(cè)力矩平衡，但是旋翼揮起的高度是有限的，當(dāng)前飛速度足夠大時，旋翼后行側(cè)從完全失速，旋翼無法通過揮舞配平前行側(cè)和后行側(cè)的力矩，就會導(dǎo)致直升機失穩(wěn)；
（2）前行側(cè)槳葉槳尖處超音速激波阻力的限制：前一條說了，前行側(cè)的氣流是來流速度和旋轉(zhuǎn)速度之和，因而隨著前飛速度的增加，前行側(cè)槳葉的相對來流越來越大，旋翼的旋轉(zhuǎn)速度是非常高的，其前行側(cè)槳尖速度因而也會非常高，隨著前飛速度的增加，該速度很容易接近甚至跨越聲速，從而導(dǎo)致出現(xiàn)極大的激波阻力，導(dǎo)致旋翼產(chǎn)生巨大的反扭矩，發(fā)動機將無法承擔(dān)，從而導(dǎo)致直升機無法進一步增大前飛速度。
綜合以上種種因素，常規(guī)直升機的前飛極速一般被限制在300-370千米時。從目前的記錄來看，帶短翼的直升機極限速度達到過417千米時，而常規(guī)直升機極速曾達到過400千米時——此時該直升機前行側(cè)槳尖速度達到了1馬赫數(shù)，當(dāng)然這些極速都是在極限情況下實現(xiàn)，在常規(guī)飛行中也很難復(fù)現(xiàn)。
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