時間:2018-07-08 18:36來源:中國直升機 作者:中國直升機網(wǎng)
![]() 圖——槳尖噴氣式直升機 Hiller Hornet
在直升機近幾十年的發(fā)展過程中,噴氣驅(qū)動形式曾受到一定的重視,但是呢,到目前為止,僅有個別的噴氣驅(qū)動式直升機進行了生產(chǎn),并應用于實際作業(yè)中,但是這種形式的直升機對于直升機設計師而言仍然是具有吸引力的,因此呢,仍然不斷有新的噴氣驅(qū)動式的發(fā)展方案被提出來。
![]() 圖——直升機傳動系統(tǒng)
最主要的原因就是這種形式的直升機基本取消了復雜又笨重的機械傳動系統(tǒng)(各種傳動軸啊、減速器啊,眾所周知,減速器的重量在直升機總重所占的比例是可觀的),因此可以大大的提高直升機的重量效率。此外,由于取消了機械傳動系統(tǒng),還降低了成本,而減少了日常檢修維護的工作量(傳動軸的存在導致了一系列結(jié)構(gòu)和動力學的問題,比如說共振之類的,分分鐘讓維護人員跪)。
但這種構(gòu)型之所以沒有被廣泛的采用,顯然是具有其不可避免的缺點的,其中最顯著的就是他在噴氣的時候所產(chǎn)生的巨大噪聲,眾所周知,這個直升機的噪聲啊,本來就已經(jīng)很大了,如果再加上噴氣的話,那個噪聲簡直要逆天,而且這種構(gòu)型的單位耗油率極高,這些都限制了這種構(gòu)型直升機的發(fā)展。
1. 噴氣驅(qū)動的兩種類型
![]() 圖——第一臺安裝于槳尖的渦輪噴氣式發(fā)動機
1.1槳尖發(fā)動機式驅(qū)動系統(tǒng)
在槳尖安裝噴氣發(fā)動機,借發(fā)動機的推力來驅(qū)動旋翼,這種發(fā)動機有沖壓式、脈沖式,也可以是渦輪噴氣式發(fā)動機。
1.2壓氣機式驅(qū)動系統(tǒng)(槳尖供氣)
在直升機機體中設有氣體發(fā)生器,或由主要發(fā)動機帶動的空氣壓縮機,向槳尖噴管供應壓縮空氣,借氣流從噴管中噴出時,所產(chǎn)生的反作用來驅(qū)動旋翼,這種形式也被稱為“冷噴氣”。
從兩種驅(qū)動系統(tǒng)的描述就可以看出,采用沖壓式或者脈沖式發(fā)動機,主要優(yōu)點呢,就是結(jié)構(gòu)簡單,重量最輕,不少超輕型直升機采用了這種方案,但是呢,這種方案的嚴重缺點是其單位耗油率太大,因此航程或續(xù)航時間往往非常的短,實用意義不大;另外呢,沖壓式發(fā)動機不具備靜推力,因而啟動問題很難解決,脈沖式發(fā)動機就很難保證閥門工作可靠,且具有足夠長的壽命,所以這種動力裝置在直升機上不會有太大的前途。
在槳尖安裝渦輪噴氣發(fā)動機進行驅(qū)動,也曾受過相當?shù)年P注,在噴氣驅(qū)動各種方式中,他的耗油率最低,較適用于重型直升機,目前主要困難在于發(fā)動機本身,因為發(fā)動機裝在旋翼上之后,它會處于旋翼巨大的離心力和陀螺力矩作用下進行工作,那這樣發(fā)動機結(jié)構(gòu)和工作就會產(chǎn)生一些新的問題,目前還沒有能夠解決,此外發(fā)動機的陀螺力矩還會作用在槳葉上,給槳葉的設計也帶來了不少困難。
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