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無(wú)尾槳直升機(jī)的詳細(xì)原理是什么?如何抵抗主旋翼的扭矩?

作者:Anita 發(fā)布時(shí)間: 2021-12-25 01:19:03

簡(jiǎn)介:】科普性的答案已經(jīng)有了兩個(gè),我針對(duì)無(wú)尾槳技術(shù)(NOTAR? TECHNOLOGY)講點(diǎn)專業(yè)性的概念與諸君共賞。
[無(wú)尾槳技術(shù)為麥克唐納·道格拉斯(簡(jiǎn)稱麥道)公司的專利,該專利是通過(guò)收購(gòu)休斯直升

科普性的答案已經(jīng)有了兩個(gè),我針對(duì)無(wú)尾槳技術(shù)(NOTAR? TECHNOLOGY)講點(diǎn)專業(yè)性的概念與諸君共賞。

[無(wú)尾槳技術(shù)為麥克唐納·道格拉斯(簡(jiǎn)稱麥道)公司的專利,該專利是通過(guò)收購(gòu)休斯直升機(jī)公司獲得]

注:有答案提到了縱列式、共軸、橫列式等沒(méi)有尾槳直升機(jī),但是“無(wú)尾槳”實(shí)際上特指一類特定的直升機(jī)系統(tǒng)——No Tail Rotor;NOTAR,下面是詳細(xì)說(shuō)明。

無(wú)尾槳反扭矩系統(tǒng)最大的特點(diǎn)就是消除了單旋翼帶尾槳由于尾槳存在而帶來(lái)的一系列復(fù)雜機(jī)械缺陷,包括——長(zhǎng)長(zhǎng)的傳動(dòng)軸、懸掛軸承、中間減速箱和90°轉(zhuǎn)向減速箱等機(jī)械部件。充分利用直升機(jī)與生俱來(lái)氣動(dòng)特點(diǎn)的無(wú)尾槳系統(tǒng)被認(rèn)為更加安全且安靜。

# 工作原理

說(shuō)白了,其實(shí)無(wú)尾槳技術(shù)的原理還是相對(duì)簡(jiǎn)單的——尾梁中,靠近旋翼下方有一個(gè)進(jìn)氣口,進(jìn)氣口下安裝了一臺(tái)可變槳距的風(fēng)扇,風(fēng)扇轉(zhuǎn)動(dòng)之后能將大量的旋翼尾流引入尾梁然后從尾梁上的兩條縫中流出,流出的氣體會(huì)遵循康達(dá)效應(yīng)(Coanda Effect,康達(dá)效應(yīng)有些地方也叫做附壁效應(yīng),最直觀的一種現(xiàn)象就是你可以想象鍋?zhàn)舆吷弦坏嗡佂饣洌橐话銜?huì)貼著鍋底往下滑,而很少會(huì)直接落下),縫中氣流因?yàn)榭颠_(dá)效應(yīng)繞尾梁流動(dòng)之后的最終效果就是產(chǎn)生了一個(gè)側(cè)向力,這個(gè)側(cè)向力會(huì)抵消掉大約60%的反扭矩。剩余的反扭矩和直升機(jī)的偏航控制就是靠尾梁最末端的直接噴氣裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)的,也就是圖中的“Residual Airflow”那里的裝置,也就是下圖中的5處,下圖中6就是旋翼尾流,8就是由于康達(dá)效應(yīng)產(chǎn)生的側(cè)向力。

上述是懸停時(shí)候,前飛時(shí)候,無(wú)尾槳直升機(jī)的反扭矩一般是通過(guò)垂尾襟翼差動(dòng)產(chǎn)生的力矩來(lái)實(shí)現(xiàn)平衡的,不過(guò)航向控制還是需要尾梁末端的直接噴氣裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)。

無(wú)尾槳系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn):

更安全——畢竟沒(méi)有一個(gè)大大的尾槳了,對(duì)地面人員的安全性肯定更好了

更安靜——據(jù)稱內(nèi)置風(fēng)扇的噪音比開(kāi)放式尾槳要降低一半左右

減少了飛行員的負(fù)擔(dān)——據(jù)稱該系統(tǒng)操縱負(fù)擔(dān)更小,畢竟不存在機(jī)械傳動(dòng)了

降低了直升機(jī)的振動(dòng)水平——尾槳也是直升機(jī)振動(dòng)源之一,少了個(gè)尾槳之后,振動(dòng)水平減少也在情理之中

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