為什麼不能把支奴幹改成共軸雙旋槳、雙軸四槳?彧蔚2018-07-15 13:16:34

首先支努干這款直升機設計年代很久遠了,早在越南戰爭時期就有了,現在的只不過算是效能加強版吧,整體結構設計上並沒有什麼改變。

為什麼不能把支奴幹改成共軸雙旋槳、雙軸四槳?

為什麼不能把支奴幹改成共軸雙旋槳、雙軸四槳?

最早的共軸雙旋翼是蘇聯人發明的,就是為了對抗美國的支努干這種縱列雙旋翼直升機。美國當時雖然有過這種共軸雙旋翼機服役但是並不認同這種設計觀念,所以也一直未見有美國的直升機採用共軸旋翼設計,直到現在的S系列才開始使用這種設計。

為什麼不能把支奴幹改成共軸雙旋槳、雙軸四槳?

首先支努干這種縱列雙旋翼直升機最大起飛重量已經達到了22噸,已經屬於20噸級的重型直升機行列了。雖然也有10噸級的海騎士姊妹機服役於海軍陸戰隊。而支努干在結構設計上採用了縱列雙旋翼佈局,後旋翼比旋翼位置高,但是兩部旋翼也有重疊部分。雖然支努干直升機採用兩部旋翼相互反轉的設計抵消了旋翼所帶來的扭矩,可以不用像傳統直升機一樣設定尾槳,當然像卡28這種共軸雙旋翼直升機也同樣不需要設定尾槳。其實簡單來看,支努干和卡28兩個在結構設計上基本一樣,只不過一個採用了共軸一個採用了縱列,不過都是利用兩付旋翼來提高起飛重量和減小旋翼的槳葉長度的設計方案,也都採用兩付旋翼相互反轉的設計來抵消扭矩,所以都不需要設定尾槳。

為什麼不能把支奴幹改成共軸雙旋槳、雙軸四槳?

直升機要想提高最大起飛重量,最主流的就是採用更多數量的槳葉和增大槳葉長度,像米26就採用了多達8片槳葉,雖然最大起飛重量達到了56噸,但是槳葉也更多更長,帶來的危險性、技術難度和前飛時的阻力更大。其次就是像卡28這種共軸雙旋翼設計和支努干這種縱/橫列設計方案了。

為什麼不能把支奴幹改成共軸雙旋槳、雙軸四槳?

直升機旋翼是做圓周運動,由於半徑的關係,翼尖處線速度已經接近音速時,圓心處線速度為零。所以旋翼靠近圓周的地方產生最大的升力,而靠近圓心的地方只產生微不足道的升力。這個週期性的升力變化不僅使機身向一側傾斜,而且每片槳葉在圓周中不同方位產生不同的升力和阻力,週期性地對槳葉產生強烈的扭曲,既大大加速材料的疲勞,又引起很大的振動。所以就需要揮舞鉸來抑制控制槳葉,由於前行槳產生的升力會大於後行槳。在沒有揮舞鉸時,兩側槳葉升力大小不等將構成滾轉力矩使直升機滾轉。有揮舞鉸時,前行槳升力大,便繞揮舞鉸向上揮舞;後行槳升力小,便繞揮舞鉸向下揮舞,這樣,不平衡的滾轉力矩無法傳到機身,從而避免了直升機前飛中產生滾轉。

為什麼不能把支奴幹改成共軸雙旋槳、雙軸四槳?

而正是由於傳統直升機槳葉有揮舞鉸的存在,所以要想設計出共軸雙旋翼方案,兩付旋翼之間就要有足夠的距離以保證槳葉在揮舞鉸的作用下上下揮舞時不會發生碰撞的安全性。所以這也是為什麼像米26、種馬這些重型直升機由於槳葉長度更長,上下揮舞的範圍隨著長度的增大更大,都只能採用單旋翼加尾槳的根本原因。

為什麼不能把支奴幹改成共軸雙旋槳、雙軸四槳?

正是由於共軸雙旋翼機存在上下旋翼容易打架的致命傷害,所以也就只有俄羅斯卡莫夫一家延續了這種設計,雖然卡莫夫在設計時將上下兩付旋翼距離設定的很大,但是每年仍有因為這種原因墜毀的直升機事故發生。同樣這也是為什麼美國放棄要這種方案的原因。

為什麼不能把支奴幹改成共軸雙旋槳、雙軸四槳?

不過隨著剛性旋翼的誕生,直升機已經不需要揮舞鉸了,所以上下兩部旋翼的距離可以拉的很近,同時由於剛性旋翼的特性,就算沒有揮舞鉸直升機同樣可以飛行並且上下旋翼不會打架,也可以降低整機高度,將共軸雙旋翼具有懸停特性好和爬升率大的優點發揮出來。像美國的X-2驗證機和S-97都是這種技術的結晶。

為什麼不能把支奴幹改成共軸雙旋槳、雙軸四槳?

不過以後也不會有像支努干這種縱列布局同時採用共軸雙旋翼設計的直升機了,雖然隨著剛性旋翼的出現,共軸雙旋翼機的致命傷害已經成為了過去,但是這種靠主旋翼既提供升力又提供推力的設計普遍存在飛行速度慢的致命傷害,所以這也是美國為什麼要大力發展MV-22魚鷹傾轉旋翼機和S97這種複合推進的新型直升機的原因。

為什麼不能把支奴幹改成共軸雙旋槳、雙軸四槳?

為什麼不能把支奴幹改成共軸雙旋槳、雙軸四槳?星輝6502018-07-16 08:56:46

支奴幹是一箇中型貨機機身與兩個旋槳的無忌諱組合。解決了重型運輸機短起降機場的問題,縱列兩個槳扭矩相抵。

為什麼不能把支奴幹改成共軸雙旋槳、雙軸四槳?

兩側具有浮力桶浮箱的支努干可在水面起降。是海軍陸戰隊登陸神器。

為什麼不能把支奴幹改成共軸雙旋槳、雙軸四槳?

為什麼不能把支奴幹改成共軸雙旋槳、雙軸四槳?

共軸雙旋槳採用差速器豎置共軸,雙槳反轉,扭矩對稱,槳葉半徑可以更短些,升力可以更大,同樣升力,發動機可以更弱,同樣發動機升力載重可以更強,操控性也好。

“卡”系共軸

為什麼不能把支奴幹改成共軸雙旋槳、雙軸四槳?

美式S97式剛性共軸。結構簡潔,槳葉不打架,內部採用豎置差速器傳動

為什麼不能把支奴幹改成共軸雙旋槳、雙軸四槳?

為什麼不能把支奴幹改成共軸雙旋槳、雙軸四槳?

為什麼不能把支奴幹改成共軸雙旋槳、雙軸四槳?

前後縱列兩個共軸雙旋槳(四槳)效能會有大幅度提升,速度也會更快。

為什麼不能把支奴幹改成共軸雙旋槳、雙軸四槳?

支奴幹(新改型)尾巴上加了一對“平飛推進發動機”

使其不僅載重量大,平飛速度也大大提升。支奴幹操控性好,升力大,是戰地醫院和運兵運貨平臺。

美國的飛機設計體制是機身與發動機,槳葉三者拆分演化又排列組合的,一系列機身,一系列發動機,一系列槳葉,各自演進。選擇重組。只看結果好不好,沒什麼不可能。

為什麼不能把支奴幹改成共軸雙旋槳、雙軸四槳?

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為什麼不能把支奴幹改成共軸雙旋槳、雙軸四槳?

為什麼不能把支奴幹改成共軸雙旋槳、雙軸四槳?

“司馬“是支奴干與卡系共軸雙旋槳的嫁接,槳葉半經更小,升力更大,更適應窄空間。但卡系共軸雙旋槳結構複雜,機構間距較高,不如剛性共軸雙旋槳間距近,更可靠,也更靈便。

三家歸晉看司馬。

眾家優勢盡在“司馬“

共軸雙旋短槳,兩軸縱列,垂直尾翼,尾部一對平推進。