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各国直升机一
mei国莱特兄弟获得有动力的、重于空气的、固定机翼的飞行方式不到24年,德国在1936年试验ju有垂直飞行能力的并列旋翼fockefw61,让全世界大吃一惊,并使得以前所有受限的垂直领域的飞行尝试逐渐衰落。
然而,它整tixing能是适度的,特别备受关注的是前飞速度。甚至在艾戈尔。西科斯基公司将现在这zhong一个单个ju大主旋翼带一个小的反扭距尾桨的构造完mei化后,同固定翼飞机对照直升机的速度仍然有限。尽guan西科斯基的基本设计经历了时间的考验,并成为世界范围内的占统治地位的直升机(如今将近95%的直升机是这zhong结构),普遍使用的所有在役直升机经受着一个最主要的局限xing:前飞速度未能超过200节(230英里/小时)。尽guan直升机的影响ju大,西科斯基认识到这是直升机从开始就固有的速度限制,并预言直升机的速度永远无法与飞机相匹pei。对大多数过去的事例来说他无疑是对的,特别是在一个如此称谓的术语——“纯”直升机领域。然而旋翼机飞行的速度追求驱使设计者考虑另外一zhong选项:复合直升机。
“复合直升机”的定义还chu1在公开讨论阶段(见工ju条)。虽然许多人主张增加推进力最必要,此举将直升机置于“复合”范畴,其他人jian持认为仅仅需要增加升力,或是必须同时进行两样。焦点集中在如何称谓“推进复合”上,下面的章节提供有关不同的直升机一zhong宽泛的观点,这些带有某zhong辅助的推进装置(一个或更多个推进螺旋桨或是pen气引擎)的直升机曾飞过数年,这项调查也给chu一个简要的回顾:不同的制造商选择不同的方法在保留直升机无以lun比的垂直飞行的优势同时解决增加前飞速度的问题。
“复合”并不意味着重复以前的历史,过去的70年中已经看到过超过两打不同的旋翼同螺旋桨或pen气发动机的组合方式。如今我们见到众多“复合直升机”的新概念,既能悬停又ju有高速前飞能力。几年以后,我们将见到增加推进螺旋桨的西科斯基x2,带有尾penguan的匹而斯凯x-49a,还有pen气发动机的格隆兄弟“亚当”直升直降飞机,这些飞行qi全bu开始了飞行测试。此外,贝尔公司成功完成推进式反扭距系统(propulsiveanti-torquesystem,pats)的地面测试,计划用于现已取消的“无人作战武装旋翼飞行qi”(unmannedbatarmedrotorcraft,ucar)项目或是其他领域。加之“复合狼chao”持续不断在高速旋翼飞机研究领域chu现,不guan是发起单位——mei国陆军、国家航空航天guan理局(nasa),或是国内资金支持,自然会因为增加机翼、推进螺旋桨或pen气发动机,在自重、载重和燃料消耗方面额外付chu。因此设计者必须小心谨慎地考虑任务需求,决定最佳地设计解决方案。所以没有一架复合直升机曾达到量产规模,而将来也绝不会看到光明前景。
杂jiao机型浮现
人类的飞行追求导致多数飞行qi的结构久经时间考验,每zhong结构与其他设计方法相比较都有它自shen的优势和不利的地方,既要克服重力的“下拉”,又要“战胜”空气动力学阻力。飞行qi展览有时也很难将他们安排在一个特殊的类别里。这一zhong类里一个很恰当的例子就是倾转旋翼机,它ju有明显的常规固定翼飞机和直升机的双重特征。这zhong飞行qi是无法简单的分类为“飞机”或是“直升机”的,它可能日益成为突chu新技术显现或是作为一zhong飞行qi继续发展。工ju条显示,复合直升机可能包括也可能不包括某zhong增加载重的样式,比如固定机翼,这依赖于设计者希望达到的效果。当合shen的机翼设计用来卸载主旋翼的高速飞行时大bu分提供升力作用,同样,增加的推进装置也减轻主旋翼的大bu分前飞负荷。不guan包不包括机翼,复合直升机设计为了一个主要目的:使前飞速度高于那些常规旋翼机成为可能。“纯粹”的直升机有两个特别因素限制了前飞速度。一个是后行桨叶延迟效应,另一个是前行桨叶压缩效应。复合直升机能够减小或推迟关联这两个问题的消极因素发作,通过限制甚至降低主旋翼的转速,依靠辅助推进的方法使得飞机获得前飞速度。这zhong方式已通过减小供给给主旋翼的动力达到,度数由推进装置导致的前倾总量决定。同时,通过转移动力回馈给主旋翼使得垂直飞行xing能被保留,可以像航空qi一样减速或者进入盘旋。同时在增加前飞速度允许范围内,当对照它各自的固定翼与旋翼对照版本时,发现固有的设计结构通常使得带翼的复合直升机飞行xing能效率低下。
尽guan复合直升机需