時間:2020-03-11 19:00來源:空中之翼/貝爾 作者:中國直升機
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幾個月來,貝爾一直在加拿大悄悄地測試一架改裝后的429型直升機,該直升機采用了新的全電動尾旋翼配置。與傳統(tǒng)的尾旋翼相比,這種電子分布式防扭矩系統(tǒng)(EDAT)提供了更高的效率和可靠性,噪音和維護成本更低。從外觀上看,這的確是一個構思非常巧妙的設計。
2020年2月20日,貝爾發(fā)布了一種奇葩驗證機直升機,該機改裝自貝爾429型直升機,尾部具有4個電動涵道尾槳,可能預示著未來直升機在尾槳技術上的一次革命。
我們都知道,單旋翼直升機為了抵消旋翼扭矩,都要在尾梁根部布置一個抗扭尾槳。但尾槳的存在不僅要消耗掉10%的發(fā)動機功率,還降低了直升機的可靠性,一旦尾槳在飛行中失效,直升機就將無力回天。
為此貝爾試圖通過電動多尾槳技術來解決傳統(tǒng)尾槳的安全缺陷,貝爾將其稱為分布式抗扭矩系統(tǒng)(EDAT)。在貝爾429驗證機上,貝爾拆除了所有常規(guī)機械抗扭尾槳組件,包括變速箱、驅動軸、尾槳槳轂和葉片,改為安裝四個電動涵道尾槳,每個都由法國賽峰(Safran)公司提供的獨立電動機驅動。這些電動尾槳由兩臺PW207渦軸發(fā)動機帶動的發(fā)電機驅動,并通過電傳系統(tǒng)與飛控計算機連接。
![]() 這么設計有許多好處,首先是由于取消了大量機械裝置,抗扭系統(tǒng)在重量的復雜性大幅降低,有利于降低直升機的維護成本。
其次電動尾槳在效率上更加高效。傳統(tǒng)尾槳通過改變?nèi)~片槳距來調(diào)節(jié)尾槳抗扭力,而EDAT的四個尾槳則為固定槳距并可以順時針或逆時針旋轉,可通過改變轉速和旋轉方向來更精確更動態(tài)地輸出抗扭力,具有更快相應。
最后也是最重要的一個好處是,四電動尾槳可以提供寶貴的冗余,使直升機飛行更安全。貝爾表示即使四個電動尾槳扇中的三個出現(xiàn)故障,EDAT系統(tǒng)也能提供足夠抗扭力。貝爾還聲稱四電動尾槳還能降低直升機噪音,但這個好處相對于前三個就微不足道了。
其實貝爾早在2017年就申請了EDAT的相關技術申請,目前尚在審批中。貝爾提交的專利示意圖遠比貝爾429驗證機更加奇葩,其中的9尾槳方案簡直會讓人密恐癥直接發(fā)作,此外還有月牙形、魚叉形、米字形、魚尾形尾梁多尾槳設計,腦洞之大讓人嘆為觀止。貝爾在電動尾槳上的這些前瞻性研究可能會大幅提高未來直升機的安全性,值得密切關注。
此外貝爾還在2017年首次公布了FCX-001電動抗扭系統(tǒng)概念直升機,該機將整個抗扭系統(tǒng)內(nèi)置于尾梁內(nèi)部,有些類似休斯直升機的無尾槳(NOTAR)直升機只是改成了電驅動。
據(jù)報道,世界各地的直升機公司研究電動尾旋翼和其他抗扭矩系統(tǒng)已經(jīng)有一段時間了,但貝爾公司是第一個實現(xiàn)飛行的公司。目前尚不清楚該公司在這個特定項目上工作了多長時間,但它在2017年至少提交了一項涉及相關技術的專利申請,目前仍在等待批準。EDAT系統(tǒng)提供的優(yōu)勢對民用、商用和軍用直升機運營商都很有價值。每個人都喜歡給直升機帶來更高的效率、更高的安全性和更低的運營成本的新技術。
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