為什么雙旋翼直升機被稱為全球最好的運輸直升機?

        科普中國-軍事科技前沿 2021-10-21 05:45:04

        出品:科普中國軍事科技前沿

        作者:翁宗波

        策劃:金赫

        監制:光明網科普事業部

        網友提問:為什么雙旋翼直升機被稱為全球最好的運輸直升機?

        要回答這個問題,首先必須知道單旋翼直升機和雙旋翼直升機的區別。通過命名不難看出,兩者最大的區別就是單旋翼直升機只裝有一副旋翼,而雙旋翼直升機裝有兩副旋翼。

        圖注:米-35M單旋翼直升機

        圖注:CH-47支努干雙旋翼直升機

        直升機的升力來自于它的旋翼。其中旋翼的每一片槳翼都可以看做是固定翼飛機的一側機翼,它以一定的速度切割空氣,就產生了升力。就單個槳翼而言,這個升力的大小與槳翼的槳距以及轉速有關,那么就直升機本身而言,這個升力的大小就與所有槳翼的總槳距之和以及轉速有關。總槳距越大、轉速越快,升力越大。因此,除了增加轉速外,就槳翼設計而言,可以通過兩種方式提高總槳距來增加升力。一種是將單個槳翼設計的更大,另一種則是多設計幾個槳翼。我們常見的單旋翼直升機,一般小型的、載重小的,只有2片槳翼;大型的、載重大的,則有4-6片槳翼。所以雙旋翼直升機的優勢顯而易見,它可以設計的槳翼數目要比單旋翼直升機多一倍,載重量也就要比單旋翼直升機大。

        其次,單旋翼直升機為了消除空氣反作用力帶來的扭矩,還需要在直升機尾部安裝尾翼,否則直升機將會無法克制扭矩而在空中旋轉。這樣的場景相信很多人在電影、電視上都見到過。而尾翼的設計有一個弊端,那就是為了縮小尾翼,單旋翼直升機必須有長長的尾桿。就好像杠桿一樣,不能提高力,就只有提高力矩。這種長尾桿,對于運輸直升機的設計來說是非常浪費空間的。雖然增加了直升機的機長,但是無法增加直升機的載重空間。而雙旋翼直升機卻不需要安裝尾翼,它的兩副旋翼旋轉方向剛好相反,可以互相抵消扭矩來維持直升機的方向。這樣就可以取消長尾桿,而將直升機幾乎所有的機長都用來增加載重空間,所以雙旋翼直升機的載重空間也比單旋翼直升機大。

        圖注:直升機尾翼

        當然,雙旋翼直升機也不是沒有弊端。一方面,它的結構復雜。飛行器在實際運用中不光要實現上下升降,而且還必須能夠前進、后退以及轉彎。單旋翼直升機只要控制旋翼的傾斜方向就可以前進、后退、轉彎,但是雙旋翼則需要確保兩個旋翼緊密配合,無形中增加了設計難度。所以,當前的技術水平,還是單旋翼直升機比較常見。其次,雙旋翼直升機兩個并列的機翼同時展開,彼此容易干擾且導致直升機體積增大,更加容易暴露目標。不過,運輸直升機在這個方面的要求不高。而且俄羅斯已經設計出一款共軸雙旋翼直升機,它的兩副機翼在一根旋轉軸上,很好解決了這個弊端。

        圖注:俄羅斯研制的卡52共軸雙旋翼直升機

        專家簡介:翁宗波,軍事裝備科普專家,主要從事國內外高科技裝備、各兵種主戰裝備、聯合作戰戰略戰術等方面的研究,先后在《解放軍報》《中國國防報》《兵器》雜志等軍事類報刊雜志發表文章200余篇,個人榮立三等功1次。

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