時(shí)間:2018-08-29 18:34來源:旋翼僵尸 作者:中國直升機(jī)網(wǎng)
|
提高速度
直升機(jī)的速度受到其飛行方式的限制。飛機(jī)是通過流過機(jī)翼的空氣獲得升力。而直升機(jī)的葉片有相似的形狀,工作起來像一個(gè)旋轉(zhuǎn)翼。問題是,直升機(jī)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(jī)設(shè)計(jì)者主要通過調(diào)整槳葉旋轉(zhuǎn)時(shí)的角度來進(jìn)行補(bǔ)償,從而使整個(gè)槳盤獲得相同量的升力。一旦直升機(jī)的速度超過280公里每小時(shí)(174英里每小時(shí)),后行槳葉的葉片角度就會(huì)導(dǎo)致“失速”,根本不會(huì)產(chǎn)生升力。到那時(shí),直升機(jī)可能會(huì)產(chǎn)生低頻振動(dòng),并可能發(fā)生翻轉(zhuǎn)。 傾轉(zhuǎn)旋翼通過安裝在機(jī)翼上的一對反向旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子克服了這個(gè)問題。這種布置有效地將直升機(jī)轉(zhuǎn)換為飛機(jī)。這種飛機(jī)在升空后,使旋翼向前傾斜實(shí)現(xiàn)更快速度的飛行,然后將旋翼向上翻轉(zhuǎn),使直升機(jī)實(shí)現(xiàn)垂直降落并垂直起飛。貝爾設(shè)計(jì)的V-280傾轉(zhuǎn)旋翼可以以每小時(shí)520公里的速度飛行(根據(jù)飛行員的說法是每小時(shí)280海里,因此其得名V-280)。這款飛機(jī)在搭載四名機(jī)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(jī)V-22魚鷹。其也比普通直升機(jī)更快,而且可以飛得更遠(yuǎn)。它被美國海軍陸戰(zhàn)隊(duì)所使用。然而,V-22在飛行中需要同時(shí)傾斜其轉(zhuǎn)子和發(fā)動(dòng)機(jī)。而V-250簡化了這種設(shè)計(jì),通過使發(fā)動(dòng)機(jī)保持在原位并僅傾斜驅(qū)動(dòng)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(jì)可以擴(kuò)大規(guī)模,制造出更大的飛機(jī)。貝爾也考慮在未來的某個(gè)時(shí)候研究電動(dòng)飛行系統(tǒng)。 無需飛行員 V-280在設(shè)計(jì)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(gè)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(jī)飛行員,他說,“在戰(zhàn)爭中,乘客不會(huì)在乎飛機(jī)是有人駕駛還是無人駕駛。”他補(bǔ)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(jī)會(huì)。其可以從屋頂?shù)街鄙龣C(jī)場在內(nèi)的很多地方起降,可以節(jié)省傳統(tǒng)機(jī)場占用的土地。 而西科斯基的X2直升機(jī)系統(tǒng)則使用了兩個(gè)安裝在直升機(jī)頂部的旋翼,一個(gè)在另一個(gè)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(jī)使用,因?yàn)樗辉傩枰矘,這讓直升機(jī)更易于通過狹隘環(huán)境。在傳統(tǒng)直升機(jī)上,尾部旋翼主要用于抵消“扭矩”,也就是由直升機(jī)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(jì)則可以自行抵消扭矩。 與之前的同軸直升機(jī)不同的是,西科斯基在尾部安裝了一個(gè)螺旋槳,以推動(dòng)直升機(jī)以更快的速度前進(jìn)。另一個(gè)不同之處在于,每個(gè)轉(zhuǎn)子上的四個(gè)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(huì)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?yàn)榭偸怯幸粋(gè)葉片朝向向前移動(dòng)的方向,從而提供了平衡的升力。 |