無尾槳直升機的詳細原理是什麼?如何抵抗主旋翼的扭矩?

科普性的答案已經有了兩個,我針對無尾槳技術(NOTAR TECHNOLOGY)講點專業性的概念與諸君共賞。

無尾槳直升機的詳細原理是什麼?如何抵抗主旋翼的扭矩?

[無尾槳技術為麥克唐納·道格拉斯(簡稱麥道)公司的專利,該專利是通過收購休斯直升機公司獲得]

注:有答案提到了縱列式、共軸、橫列式等沒有尾槳直升機,但是“無尾槳”實際上特指一類特定的直升機系統——No Tail Rotor;NOTAR,下面是詳細說明。

無尾槳反扭矩系統最大的特點就是消除了單旋翼帶尾槳由於尾槳存在而帶來的一系列複雜機械缺陷,包括——長長的傳動軸、懸掛軸承、中間減速箱和90°轉向減速箱等機械部件。充分利用直升機與生俱來氣動特點的無尾槳系統被認為更加安全且安靜。

# 工作原理

無尾槳直升機的詳細原理是什麼?如何抵抗主旋翼的扭矩?

說白了,其實無尾槳技術的原理還是相對簡單的——尾梁中,靠近旋翼下方有一個進氣口,進氣口下安裝了一臺可變槳距的風扇,風扇轉動之後能將大量的旋翼尾流引入尾梁然後從尾樑上的兩條縫中流出,流出的氣體會遵循康達效應(Coanda Effect,康達效應有些地方也叫做附壁效應,最直觀的一種現象就是你可以想象鍋子邊上一滴水往鍋外滑落,水珠一般會貼著鍋底往下滑,而很少會直接落下),縫中氣流因為康達效應繞尾梁流動之後的最終效果就是產生了一個側向力,這個側向力會抵消掉大約60%的反扭矩。剩餘的反扭矩和直升機的偏航控制就是靠尾梁最末端的直接噴氣裝置來實現的,也就是圖中的“Residual Airflow”那裡的裝置,也就是下圖中的5處,下圖中6就是旋翼尾流,8就是由於康達效應產生的側向力。

無尾槳直升機的詳細原理是什麼?如何抵抗主旋翼的扭矩?

上述是懸停時候,前飛時候,無尾槳直升機的反扭矩一般是通過垂尾襟翼差動產生的力矩來實現平衡的,不過航向控制還是需要尾梁末端的直接噴氣裝置來實現。

無尾槳系統的優點:

更安全——畢竟沒有一個大大的尾槳了,對地面人員的安全性肯定更好了

更安靜——據稱內置風扇的噪音比開放式尾槳要降低一半左右

減少了飛行員的負擔——據稱該系統操縱負擔更小,畢竟不存在機械傳動了

降低了直升機的振動水平——尾槳也是直升機振動源之一,少了個尾槳之後,振動水平減少也在情理之中


分享到:


相關文章: