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后合并成一个计划,但在 V-22 和 BA-609 面临一系列技术困难后,速度放慢,估计现在处于观望状态,
在等待倾转旋翼的技术进一步成熟、技术风险进一步降低后再行动。
BA-609 的 BA 代表 Bell Agusta,将成为倾转旋翼在民用领域里“吃螃蟹的人” / BA-609 是面对有钱的
阔佬的
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BA-609 在警方和海岸警卫队中也有望得到青睐 / BA-609 已经试飞,正在欧洲大力推销,力图抢在欧洲公
司的前面霸占市场
法国主导的 Eurotilt 倾转旋翼飞机方案
Eurotilt 的倾转和 V-22 稍有不同,只有发动机前半部分倾转,介于 tilt rotor 和 tilt shaft 之间
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贝尔当然不会把倾转旋翼的概念只用在载人飞机上,在如火如荼的无人机领域,贝尔也推出了采用倾转旋
翼的“鹰眼”(Eagle Eye) / “鹰眼”预计要和海军或海岸警卫队的舰船配合行动,所以有很高的上舰
要求
尽管 V-22 在研制过程中遇到严重的问题,美国军方对用具有垂直/短距起落能力的运输机作为战术空
运主力的概念依然不肯放弃,在 V-22 尚未大规模服役时,已经开始对更大型垂直/短距起落运输机的研制,
贝尔的方案自然是 V-22 的延伸:采用四旋翼的倾转旋翼方案,即所谓 quad tilt rotor。值得注意的是,
倾转旋翼的发动机通常都是成双布置的。除非在机顶重心处安装一根很高的桅杆,倾转旋翼基本不可能是
单旋翼的。
贝尔提出的四旋翼倾转旋翼(Quad Tilt Rotor,简称 QTR)方案,用于担当美军战场空运的主力 / 媒体
为新飞机的名字都想好了:V-44,尽管军方并没有这样的命名
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四旋翼尽管顺理成章,但平飞时前后旋翼之间相互之间的气动干扰可能会很严重,尤其是机动飞行的时候,
后发动机也要避开前发动机的尾流 / QTR 可以用于在城市中心机降“重型部队”(相对空降兵来说)
QTR 的结构想象图,传动轴不仅要左右同步,前后也要同步,复杂性和重量肯定要增加
QTR 是和 Groen Brothers 的 Gyrolifter 竞争,当然也不会忘了海军型 / 四旋翼倾转旋翼运输机的另一
个方案
NASA 还在研究更大型的 QTR,用于民航
螺旋桨可以看成小直径、宽弦、大弯度的刚性旋翼,除了桨距以外,没有挥舞铰、摆振铰之类的,只是
螺旋桨一般比刚性旋翼的直径小一点就是了。不过直径小,对减小前飞阻力具有不可置疑的好处。只要能
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够满足垂直起落要求,用螺旋桨代替旋翼是倾转旋翼的一个自然的延伸,Curtis-Wright 就是这方面的先
驱。Curtiss-Wright 是航空先驱 Glenn Curtiss 和 Wright 兄弟的公司合并的结果,50 年代时已经落后
于喷气时代,但在螺旋桨领域还是一方好汉。倾转的螺旋桨称为 tilt prop。螺旋桨需要较高的转速才能
产生足够的推力,这对小直径刚性的桨叶不成问题。不过 Curtiss-Wright 的研究机没有发展到 V-22 的
阶段,估计快速下降时,会有更严重的“涡流环”问题。但是 Curtiss-Wright 的螺旋桨还有玄机在里面。
普通螺旋桨是针对迎面气流的,如果把螺旋桨略微向上倾斜一点,下行的桨叶相对迎面气流的迎角增加,
上行桨叶的迎角减小,这样下行桨叶产生向下的划动大于上行桨叶产生向上的划动,产生所谓“轴向升力”
(radial lift),可以减小机翼面积,有螺旋桨产生部分升力。这里要注意的是,螺旋桨抬起来一点,倾
泻的推理矢量本身就产生一点向下的升力分量,但轴向升力比这点升力分量要大很多。为了最大限度地实
现轴向升力,螺旋桨的桨叶应该是宽弦、大弯度的。Curtiss-Wright 先研制 X-100 研究机,特意设计了
出奇地小的机翼,以证明轴向升力的概念。不过要是现垂直起落,还是要老老实实把发动机竖起来,推力
朝下。在向军方游说假如下面还要提到的三军联合直升机计划后,空军同意投资,这以后Curtiss-Wright
在已经部分完成的 M-200 试验机基础上,大规模展开四发动机的 X-19 的研制,采用四个角落的四台发动
机的差动升力控制横滚和俯仰姿态,螺旋桨的差动扭力控制偏航。试飞中,控制反应不够灵敏,控制力矩
不足,但机械可靠性是最大的问题,主齿轮箱的寿命只有 50 小时,发动机的倾转机构只有 15 小时的寿
命。在 50 个起落的试飞中,留空时间一共只有 4 小时,计划在 4 个月后放弃了。
Curtiss Wright X-100 是 X-19 的先驱,只有两台发动机,采用导至机尾的发动机废气喷管提供姿态控制,
效果不好
Curtiss Wright X-19,预计用作小型公务机或短程客机,但飞行控制问题没法很好地解决
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Curtiss Wright X-19 在悬停中,前后左右的四台发动机用于悬停中的姿态控制。为了避免陀螺力矩,左
前、右后和左后、右前的发动机交联
由于螺旋桨比直升机旋翼简单、可靠,平飞速度高,美国军方对 X-19 寄予很大的希望,空军、海军、
陆军三军联合研制,这是“三军攻击运输机计划”(Tri-Service Assault Transport)的一部分。
倾转旋翼是倾转动力方案中最容易想到的,倾转螺旋桨可以算倾转旋翼的一个分支,但倾转旋翼在直
升机状态时,机翼对旋翼的下洗气流的遮挡较大,而直升机状态是最需要把所有的推力全部发挥出来的时
候。另外,由于旋翼和机翼的相对位置和角度的变化,旋翼-机翼的气动相互作用十分复杂,在至关重要的
直升机-固定翼状态转换期间尤其如此。既然如此,何不换一个思路,将发动机固定安装在机翼上,而让机
翼倾转呢?倾转机翼(tilt wing)的好处是较好地解决了下洗气流的遮挡问题和发动机-机翼的相互作用
问题。但是世上没有免费的午餐。倾转机翼要倾转整个机翼,由于机翼是飞机产生升力的所在,而机体是
承重的所在,机翼和机体连接部是飞机上最吃重的部位,现在这个最吃重的部位把所有应力全部集中到一
个控制机翼倾转的铰链上,要保证最大的可靠性,机械设计上的难度可想而知。和倾转旋翼一样,理论上
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