時間:2018-07-08 18:36來源:中國直升機(jī) 作者:中國直升機(jī)網(wǎng)
![]() 圖——槳尖噴氣式直升機(jī) Hiller Hornet
在直升機(jī)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(jī)進(jìn)行了生產(chǎn),并應(yīng)用于實(shí)際作業(yè)中,但是這種形式的直升機(jī)對于直升機(jī)設(shè)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(jī)傳動系統(tǒng)
最主要的原因就是這種形式的直升機(jī)基本取消了復(fù)雜又笨重的機(jī)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(jī)總重所占的比例是可觀的),因此可以大大的提高直升機(jī)的重量效率。此外,由于取消了機(jī)械傳動系統(tǒng),還降低了成本,而減少了日常檢修維護(hù)的工作量(傳動軸的存在導(dǎo)致了一系列結(jié)構(gòu)和動力學(xué)的問題,比如說共振之類的,分分鐘讓維護(hù)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(diǎn)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(jī)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(jī)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(jī)
1.1槳尖發(fā)動機(jī)式驅(qū)動系統(tǒng)
在槳尖安裝噴氣發(fā)動機(jī),借發(fā)動機(jī)的推力來驅(qū)動旋翼,這種發(fā)動機(jī)有沖壓式、脈沖式,也可以是渦輪噴氣式發(fā)動機(jī)。
1.2壓氣機(jī)式驅(qū)動系統(tǒng)(槳尖供氣)
在直升機(jī)機(jī)體中設(shè)有氣體發(fā)生器,或由主要發(fā)動機(jī)帶動的空氣壓縮機(jī),向槳尖噴管供應(yīng)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(jī),主要優(yōu)點(diǎn)呢,就是結(jié)構(gòu)簡單,重量最輕,不少超輕型直升機(jī)采用了這種方案,但是呢,這種方案的嚴(yán)重缺點(diǎn)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(shí)用意義不大;另外呢,沖壓式發(fā)動機(jī)不具備靜推力,因而啟動問題很難解決,脈沖式發(fā)動機(jī)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(jī)上不會有太大的前途。
在槳尖安裝渦輪噴氣發(fā)動機(jī)進(jìn)行驅(qū)動,也曾受過相當(dāng)?shù)年P(guān)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(jī),目前主要困難在于發(fā)動機(jī)本身,因?yàn)榘l(fā)動機(jī)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(jìn)行工作,那這樣發(fā)動機(jī)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(jī)的陀螺力矩還會作用在槳葉上,給槳葉的設(shè)計也帶來了不少困難。
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