關於高速直升機的雜談
看板Military作者LaurenceS (Laurence of Formosa)時間9年前 (2014/10/16 12:05)推噓25(25推 0噓 46→)留言71則, 21人參與討論串1/1
<<為什麼速限>>
在人們追求直升機(尤其是軍用)高速時人們逐漸發現旋翼絕對速度的問題:
當直升機往前飛時,由於旋翼旋轉的關係;
有一邊旋翼的旋圓周切線速度方向與飛行直線速度相同,
另一側則相反。
問題就在與旋圓周切線速度方向與飛行直線速度相同的那一側。
由於切線速度與飛行速度相同,旋翼葉片尖端的絕對速度還要加上飛行速度
如果飛得更快,旋翼翼尖的速度中會接近音速,而產生了邊界層分離的問題。
任何翼型切面的機翼在遭遇邊界分離時都會損失升力。
如果一邊持續損失升力則會造成航空器左右不平衡甚至墜落
對飛行的損害甚大。
<<業界的反應做法>>
目前業界普遍的看法是
既然我們旋翼翼間的絕對速度再加上飛行速度接近音速會有升力流失的危險,
我們則設法降低旋翼的角速度(轉速),使翼尖絕對切速度一定低於有邊界分離的速度。
至於降低角速度所必須犧牲掉的部分升力,則由其他原理以及機關來彌補。
然後再由推進器增加速度。
<<美帝賽考斯基的作法>>
大家記得黑鷹的學弟 S-97 掠奪者吧
傳送門:
http://raider.sikorsky.com/ui/images/its_here_welcome.jpg
![](http://raider.sikorsky.com/ui/images/its_here_welcome.jpg)
美帝的想法相當簡單,既然旋速降低會降低升力
那我們就放兩層好了,所以選用兩層同軸反轉雙旋翼的設計。
尾巴再裝上推進倫螺旋槳
同軸反轉雙旋翼甚至還有以下好處
(1)造成機身反轉的旋翼的摩擦反扭力會互相抵銷,方向穩定性極佳
(2)如果不小心飛過速度的安全範圍時,兩邊同時損失升力不會左右不平衡。
(3)偏航控制反應速度極快,航空機轉身更靈活。
由於此種設計相當吸引人,連蘇俄亦使用此種設計
Kamov Ka-92即是如此。
傳送門:
http://i17.servimg.com/u/f17/15/11/39/27/_mg_5510.jpg
![](http://i17.servimg.com/u/f17/15/11/39/27/_mg_5510.jpg)
<<歐洲直升機公司的做法>>
為了跟美帝在直升機市場PK
歐洲直升機公司亦推出了高速直升機的概念機
Eurocopter X3
傳送門:
http://www.helicopassion.com/images/WBL/WBL321/X3-07h.jpg
![](http://www.helicopassion.com/images/WBL/WBL321/X3-07h.jpg)
歐洲人也蠻屌的,他們想說既然是高速
那這種流速經過一個翼形體一定會有升力產生
那我索性就安上一對機翼好了
在高速飛行時,我透過處輪系統自動降低轉速
流失的升力則靠機翼掠過空氣吃回來。
然後在機翼翼尖各安上一個螺旋槳進寻加速推進
你或許會說 啊他又沒有雙主旋翼,也沒有尾旋翼,
造成機身往反方向旋轉的摩擦反扭力怎麼辦??
不急不急 :)
剛剛不是在雙翼翼尖各安上一個螺旋槳了嗎??
其中一個螺旋槳轉速會比另一個更快早成一個反反扭力(不適返反服貿 =.=")
抵銷摩擦反扭力 :D
結果空巴看到也蠢蠢欲動
據傳言提出了類似的設計
<<結論>>
各位大大比較喜歡那一種設計呢? 為什麼??
--
※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc), 來自: 69.166.123.236
※ 文章網址: http://www.ptt.cc/bbs/Military/M.1413432345.A.C19.html
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那只是一台概念機,我想惻旋翼配置的方式或甚至垂降艙門的配置都是可以商量調整der
我再次重深,紅毛仔拖出機棚的只是概念機
他甚至機身沒有重新設計,反而是拿現有歐洲直升機公司的現有機形的零件裝出來
弄一個四不像在那邊
所以....認真你就輸啦 :P
※ 編輯: LaurenceS (69.166.123.236), 10/16/2014 12:28:00
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其實他如果弄一個統一的齒輪系統就沒有"其中一個絞肉機故障"的問題
因為要掛就是大家一起掛,要停就是大家一起停。
※ 編輯: LaurenceS (69.166.123.236), 10/16/2014 12:36:34
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你要加哪裡??
※ 編輯: LaurenceS (69.166.123.236), 10/16/2014 12:39:08
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你單組中央齒輪系統(因為比居固定主旋翼跟側旋翼的轉速以及推力比值)
也可以搞雙發貨多發啊。
※ 編輯: LaurenceS (69.166.123.236), 10/16/2014 13:05:35
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V-22其實有個問題,當初同樣因為怕"其中一個旋翼掛了另外一個不平衡"
他硬是搞個中央齒輪軸承系統把兩個發動機接在一起,造成"要死就是兩個一起死"
結果他還要傾斜旋翼,導致航空機內部結構非常非常的複雜,
齒輪系統甚至更重,那種系統非常容易壞、甚至還不好維修
美帝海陸的整備師基本上是一邊修一邊幹譙的。
RE: "進螺旋槳,這樣尾旋槳不會有音速臨界的問題?"
就算有也沒關係,因為S-97的尾部螺旋槳不負責升力
RE:"(舉手)那AH-56的作法是如何?就只是傳統設計?"
我查過了,不是民進黨團送來的香蕉(大誤)
AH-56當初是偏歐式的概念
就是單主旋翼+高速時機翼有升力的設計
不過他們很屌的是,他們是直接裝了一個傳統的尾旋翼來對抗摩擦反扭力
(我個人不喜歡那種布局啦,覺得有點醜)
RE:"歐洲的似乎不是同軸反轉?"
主旋翼+高速時機翼有升力的設計
歐洲人對抗摩擦反扭力
(如果常規直升機沒有尾旋翼摩擦反扭力會讓直升機機身往主旋翼旋轉的反方向一直旋轉)
的方式是靠跟尾旋翼概念類似的"側旋翼" 他們故意讓一邊轉得更快
或同轉速但是旋翼的角度不同
這樣就造成了一個與反扭力相反的反反扭力,把反扭力抵銷
這樣的好處是整架航空機上面就沒有任何死重
(美帝的推進螺旋槳再不用的時候掛在哪邊沒屁用所以是死重)
※ 編輯: LaurenceS (69.166.123.236), 10/16/2014 21:23:36
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附帶一提,V-22其實非常難開,所以飛官也是一邊飛一邊幹譙。
※ 編輯: LaurenceS (69.166.123.236), 10/16/2014 21:37:09
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其實高速直升機有一點勝於餘V-22的地方就是操作容易,
我們飛機工程課老師上課有說過,他以前的同業接觸過美帝的魚鷹飛行員跟整備師
大家都很幹譙V-22因為實在他媽的難操作而且他媽的難整備,甚至他媽的難維修。
※ 編輯: LaurenceS (69.166.123.236), 10/17/2014 11:22:00
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然後V-22機翼內的旋翼引擎連結機關非常的複雜
因為必須要能偏轉,還要一個引擎可以同時透過齒輪軸矩系統轉動兩個旋翼
(所以V-22不會有絞肉機掛一邊的問題,我想歐洲直升機公司的X3想必也有類似的設計)
這種需要可以改變角度的機械
不管事外在硬體還是內在的訊號控制系統
複雜精細度都遠高於不需要可以改變角度的機械側旋翼
複雜度高 = 故障能性高
大一工程倫理學有教:如果一個問題能用簡單的解答來解決,
不要啊不就好棒棒弄一個複雜的要死的東西出來
(話說V-22真的很難開)
※ 編輯: LaurenceS (69.166.123.236), 10/17/2014 13:50:08
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http://www.popularmechanics.com/technology/military/planes-uavs/the-ospreys-real-problem-isnt-safety-its-money-8347657
是美帝自己的飛官一邊飛一邊幹譙的
然後V-22
http://www.defenseindustrydaily.com/V-22-Osprey-A-Flying-Shame-04822/
(看flight control那一項就有講到它有多難開)
然後V-22在安全上有個最致命的地方是.....
它的旋翼沒有Autorotation的能力
Autorotation就是說,當引擎全部GG時,
直升機往下掉,可是反方向吹的風(相對於直升機,由下往上吹)
導致主旋翼由風吹而轉動,最終轉速到一定速度時製造一些升力降低下墜速度
讓直升機迫降成功。
可是V-22兩隻引擎GG的話,整架航空機就GG了。
※ 編輯: LaurenceS (69.166.123.236), 10/17/2014 21:08:44
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