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发布时间:2016-6-27 2:51   阅读:


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相比固定翼飞机,直升机有多种明显优势。但直升机有一个大缺陷:飞行速度慢。直升机撑死飞到每小时320公里(每小时200英里),比二战时期的螺旋桨飞机的巡航速度还要慢一些。

在弗罗里达州的一个飞机测试场,一架外形奇特的直升机在此升空飞行,该直升机有可能弥补这个缺陷。这架西科尔斯基S-97 Raider有两个主要特征:一个是其有两个主旋翼,像极了玩具店销售的无线控制直升机;另一个特征是S-97 Raider没有尾桨,在尾桨的位置安装了一个朝后的推进螺旋桨。

先分析一下S-97 Raider的主旋翼——

此类共轴式双旋翼结构早在多年前就已经被运用到一些直升机上了。俄罗斯卡莫夫公司就制造了能承受重载荷的共轴式双旋翼直升机。共轴式双旋翼机械结构复杂,两个旋翼的叶片有相互碰撞的危险,这些都让共轴式双旋翼直升机不受欢迎。S-97 Raider直升机运用了多种现代工程方法,并采用硬度更高的碳纤维复合桨叶,减少了叶片弯曲和碰撞的几率,能最大限度地防止前文描述问题的发生。

共轴式双旋翼有多个优点——

共轴式双旋翼有着固有稳定性,这也是那些共轴式双旋翼直升机玩具能被儿童操控的原因。一个标准单旋翼直升机的旋翼能产生旋转力量,也被称为扭矩;如果没有尾桨来抵消旋翼产生的扭矩,直升机机身将朝着旋翼旋转相反方向旋转。S-97 Raider直升机的两个主旋翼的旋转方向相反,能相互抵消彼此的扭矩。

共轴式双旋翼还能让直升机飞得更快——

与固定翼飞机情况一样,直升机旋翼提供的升力与其流过翼面的气流量成正比。在前飞状态时,相对周围空气,先进共轴式双旋翼能旋转速度比后飞时旋转得更快。在单旋翼直升机进行横滚飞行时,直升机旋翼会产生不平衡升力。为了处理这个难题,直升机能倾斜自己的旋翼,这样就能改变旋翼旋转时产生的升力至一个固定的数值。由于S-97 Raider直升机的共轴式双旋翼配置了先进的叶片,在任何飞行速度下,均能在直升机机身两侧产生平衡升力。

实际上,是在绝大部分飞行速度下能在机身两侧产生平衡升力。直升机还得依靠旋翼提供向前飞行的推力。直升机飞得越快,旋翼叶片顶部的转速也随之加快。最终,旋翼叶片顶部的速度将超过音速,由此会导致激波,让直升机无法飞行。S-97 Raider直升机的共轴式双旋翼解决了这一问题,共轴式双旋翼能在旋转速度不高的条件下,为直升机提供足够的前进推力。西科斯基公司认为S-97 Raider直升机的巡航速度能达到每小时440公里。

第二架S-97 Raider直升机原型机将于今年年底起飞。西科斯基公司希望美国军方能采购一些S-97 Raider。但S-97 Raider将面临来自V-280 Valor倾转旋翼机的竞争。V-280 Valor倾转旋翼机由贝尔公司和洛克希德马丁公司联合研制,是V-22鱼鹰(Osprey)倾转旋翼机的小型化版本。V-22鱼鹰倾转旋翼机已经被美国军方使用。V-280 Valor和V-22鱼鹰都属于倾转旋翼机,都具有将固定翼两端的旋翼旋转90度的功能;当起飞时,旋翼朝上,起飞方式与普通直升机一样,在空中飞行时,旋翼朝前,与固定翼飞机上飞行方式一样。考虑到垂直起降飞机飞行里程的要求,S-97 Raider和V-280 Valor这两种直升机技术都能会得到用户的青睐。


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