直升機怎麼保證機身不隨螺旋槳旋轉?


先說單旋翼直升機

1.帶尾槳(Tail rotor)

最常見的直升機類型,又稱反扭矩尾槳(Anti-torque rotor),由一個水平旋翼負責提供升力,尾部一個小型垂直旋翼(尾槳)負責抵消主旋翼產生的反扭矩。

eg.直15

2.涵道式尾槳(Ducted fan,又稱Fenestron、Fantail或Fan-in-fin)

傳統尾旋翼的一個變種,用安裝在涵道式外殼內的吹風扇代替了外置開放式的傳統旋槳,優點是安全性高、震動和噪音小,缺點是重量大、造價高、推重比相對較低等等。

eg.EC-135

3.無尾槳(NOTAR,即NO TAil Rotor)

一個水平旋翼負責提供升力,機身尾部側面有空氣排出,與旋翼的下洗氣流相互作用產生側向力來抵消旋翼產生的反扭矩。

eg.MD520N

然後是雙旋翼式直升機

1.縱列式(Tandem)

兩個旋翼前後縱向排列,旋轉方向相反,多見於大型運輸直升機。

eg.CH-47直升機/支奴干

2.橫列式(Transverse)

兩個旋翼左右橫向排列,旋翼軸間隔較遠,旋轉方向相反。

eg.Mi-12直升機

3.共軸式(Coaxial)

兩個旋翼上下排列,在同一個軸線上反向旋轉。

eg.Ka-27直升機

4.交叉式(Intermeshing)

兩個旋翼左右橫向排列,旋翼軸間隔較小,並且不平行(所以旋翼不會相碰),旋轉方向相反。

eg.K-MAX起重直升機

引用自維基百科:http://zh.wikipedia.org/wiki/%E7%9B%B4%E5%8D%87%E6%A9%9F

我只是配了幾幅圖而已


對於單旋翼直升機,為了平衡反扭矩,常見的做法是以另一個小型旋翼,即尾槳,在機身尾部產生抵消反向運動的力矩。

對於多旋翼直升機,多採用旋翼之間反向旋轉的方法來抵消反扭矩的作用。


這種轉動力矩在以旋翼和螺旋槳為推進機構的飛行器中都存在。直升機先驅伊戈爾西科斯基在XR4上實現了第一種實用的直升機布局,單旋翼帶尾槳,利用主旋翼改變飛行姿態,尾旋翼控制機身旋轉。這種結構使得直升機非常靈活,通過轉動機身來快速改變機身姿態。而這種結構也自然解決了力矩問題,包括涵道尾槳,都屬於一類。

直升機先賢和R4直升機,現代直升機初具雛形

科曼奇就是單旋翼帶尾槳的形勢,非常靈活,尾槳改為涵道式

直升機的先賢不僅僅是喝伏特加移民美帝的西科斯基,還有弗蘭克皮亞塞茨基和卡莫夫等等,他們的設計連同之後誕生卡曼系列直升機都是雙旋翼結構,力矩相互抵消,純天然結構。

中國民航購買的波音234,CH47的民用版

朱家仁先生設計了中國第一架直升機,蜂鳥式甲型單座直升機,使用的正是共軸反轉形式

樣子奇怪但是安全性極好的卡曼直升機

抵消力矩的手段很多,但是直接消耗發動機功率不是最好的方法。直升機的渦輪軸發動機會排放出高溫高壓的氣體,通過設置噴口的方向也可以達到抵消力矩的作用。不僅如此,直升機高速飛行的時候也可以通過類似於固定翼飛機的垂直尾翼來抵消力矩。

MD520N直升機

每一種方法都有優缺點。單旋翼帶尾槳雖然靈活,但是要損失一部分功率,而且一旦尾槳被破壞,直升機將在劫難逃。雙旋翼則過於複雜,適用於大型直升機。排氣式則多用於民用機。


這就是直升機後面那個小螺旋槳的作用啦!不過有的直升機是沒有後面的小螺旋槳的,而是採用了兩個轉向相反的主螺旋槳的設計


除了樓上說的還有一種噴氣翼尖

將氣流通過管道導至翼尖噴出或者直接在翼尖安裝發動機,這樣可以避免產生反扭矩(只有一些摩擦力)

(圖片來自空軍之翼)


如果是單旋翼帶尾槳直升機就是尾槳提供反扭力矩。共軸直升機的話,兩個旋翼旋轉方向相反,平衡扭力矩


主要就是怎樣平衡直升機旋翼旋轉時產生的反扭矩問題,解決這個,直升機就不會轉,根據解決方式不同又分為以上各種形式


尾槳的作用,提供直升機槳葉旋轉的反扭矩


直升機最普遍的樣式就是單旋翼帶尾槳的,通過尾槳開平衡反扭矩和控制航向。還有就是雙旋翼的,通過一對旋翼反轉平衡反扭矩。有個別比較少見的無尾槳直升機,通過尾梁向外噴氣平衡反扭矩。該技術一般用於小型直升機。


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