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交叉式的双旋翼直升机是否是浪费升力的结构?

作者:Anita 发布时间: 2021-12-24 23:44:25

简介:】兔哥回答:首先要说明白一点,虽然交叉双旋翼直升由于两个旋翼成横列布置,两个旋翼交叉正反转旋转,为了避免两个旋翼相互打架,因而旋翼桨轴是向两侧有一个倾斜角度,所以,升力力矩并不

兔哥回答:首先要说明白一点,虽然交叉双旋翼直升由于两个旋翼成横列布置,两个旋翼交叉正反转旋转,为了避免两个旋翼相互打架,因而旋翼桨轴是向两侧有一个倾斜角度,所以,升力力矩并不是垂直向上的,而是向两侧倾斜,这样会有一个升力消耗。但由于最终的升力还是会作用到机体上,因此,升力消耗并不是一个重点,而且这样的升力获得要明显优于单旋翼直升机。

为什么要研制出交叉双旋翼直升机,就是为了获得大的升力特征。单旋翼直升机有一个螺旋桨,和一个尾桨,直升机的旋翼是来获得升力的,旋翼旋转时产生升力,升力并不是向电风扇那样向下吹气把直升机吹起来,而是利用旋翼翼面结构。直升机旋翼和固定翼飞机的机翼面结构一样,上面有曲率,下面平面,气流经过翼面,上面气流受曲率影响,气流发散,压强低,流速快,下面翼面流速慢,压强大,作用力和反作用力是平衡的,所以就产生升力,把直升机拉起来了。但旋翼旋转是由机械动力带动,这样就有一个导致直升机机体跟着旋转轴一快旋转的反扭力,为了抵消这个反扭力,单旋翼直升机需要有一个尾桨,来抵消反扭力,所以,单旋翼直升机的尾桨不提供升力,反而需要消耗机械动力。

单旋翼直升机要多载重量,只能是增加旋翼的桨叶数量和长度,但这样做是有一个限制的,旋翼长度过长就会造成使用不方便,同时强度也是一个难题,旋翼不可能大量使用金属,否则太重。单旋翼直升机受到旋翼限制,载重量也受限,于是为了增加载重量,直升机开始采用多旋翼,这样就有了双旋翼直升机。同等重量下,双旋翼直升机的载重量大于单旋翼,双旋翼也可以减少旋翼长度,并且两个旋翼正反转旋转也可以相互抵消反扭力,因此,双旋翼直升机都不再需要用来克服反扭力的尾桨,这可以缩短直升机的长度。双旋翼直升机有共轴双旋翼,横列双旋翼,纵列双旋翼,倾转双旋翼等。

交叉双旋翼直升机经过测试主要优点是载重量大,因此,多用于起重,吊装作业,飞机稳定性也好,主要是两个旋翼有一个向两侧倾斜角度,这样更容易获得稳定性能,当然缺点也同样存在。主要缺点是由于采用横列双旋翼设计,飞行阻力大于单旋翼直升机,但由于两个旋翼旋转轴采用交叉设计,比横列双旋翼直升机距离近,飞行阻力低于横列双旋翼直升机。交叉双旋翼直升机的另外一个优势是对比共轴双旋翼直升机的,共轴双旋翼直升机虽然能够获得大升力,但两个旋翼之间需要有一定的高度来隔开上下两个旋翼,防止发生打架,同时共轴双旋翼直升机不能玩倒飞这样的特技,也不能激烈动作否则还是有发生上下两个旋翼打架的事故出现。这样就会导致旋翼高度增加,使用受到限制。

交叉双旋翼直升机升力特征好,载重量大,例如,卡曼K-MAX起重直升机空重2.3吨,却能吊起3.1吨货物,其它的交叉双旋翼直升机也都有这个特点,也从侧面说明,交叉双旋翼直升机并不浪费很多的升力。交叉双旋翼直升机虽然升力特征好,但交叉双旋翼设计也限制了它的重型化发展之路,这是因为,它的旋翼桨叶通常只有两个,多了会阻碍彼此之间的交叉旋转,这就意味着它不能做到重型化,只能小型化。目前来看,交叉双旋翼直升机都属于小型化的,另外,使用的数量也比较小,并不普及,也说明它的劣势很多。至于题目所说的,是否浪费升力,损失并不大。交叉双旋翼直升机和双旋翼直升机一样,优势是桨盘升力大,虽然有一个外倾角,但角度并不是很大,也正是这两个向外倾角的拉力,最后都将重心作用于机体,导致稳定性能好,载重量大,而载重量正是来源于旋翼升力系数。其实双旋翼直升机都有一个升力损耗,两个旋翼旋转相互之间有一个力矩干扰现象,但处于能接受的范围。

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    共 1 条评论
  • 匿名
    2023-09-29 07:30:02
    总是能够与团队成员和谐相处。

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