螺旋槳飛機的順槳反槳是什麼原理(不可思議的交叉螺旋槳)
2023-05-29 10:06:58 2
一架不可思議的的直升機,兩副旋翼左右排列、向外傾斜,並呈V字型交叉分布。
這樣反常設計的機翼,旋轉時萬一絞在一起怎麼辦?1991年12月23日,由美國卡曼公司研製的直升機K-MAX試飛成功。交叉式雙旋翼的設計,是它最亮眼的部分。飛行狀態下的K-MAX直升機,兩個旋翼看起來像是要打架的樣子,實際上這特殊的設計反而大大降低了飛機因為機翼而產生的事故。
為什麼它的雙翼不會絞在一起呢?原來K-MAX直升機的兩副旋翼,中間是以齒輪嚙合的形式,以小軸距布置在一起,機翼之間調整好角度差。然後同步控制旋轉,使速度保持一致。這樣直升機在運行時,不管螺旋槳是慢速還是快速,都不會絞在一起。
那為什麼一定要使用這樣的交叉式雙翼呢?單旋翼直升機有什麼不好嗎?其實採用這種設計主要是和空氣氣流有關。以單旋翼直升機為例,飛機起飛主要是靠機翼旋轉產生的升力,但這種升力只作用在機身的中部。當螺旋槳快速轉動時,直升機四周的空氣會發生劇烈流動,對飛機產生一種相反的力,也就是扭矩。這個力會導致機體,沿著槳片的旋轉方向,發生反向自旋,扭矩對飛行的穩定性影響很大。
而K-MAX直升機在飛行時,反向旋轉的葉片產生的扭矩,剛好可以相互抵消,從而提高發動機的效率和直升機在懸停時的穩定性。
其實這種直升機最初是被應用在戰時救火和搜救方面,而K-MAX是卡曼公司一系列,交叉雙旋翼式直升機的最終作,現如今主要被用於民間吊掛作業。該機特殊的旋翼系統可以使貨物,被準確的提升至固定位置,並且提高飛機對飛行員控制動作的響應性,從而令其輕易地擺動懸掛的貨物,或是大範圍播撒種子、化學藥劑或灑水。
這種直升機配備有1名飛行員,空重為2334千克,最大起飛重量為5443千克,能夠吊裝2722千克的物體。
其實在軍事方面,也有一種特殊的雙旋翼直升機,雖然性能更好,卻不被大家喜愛。
V-22傾轉旋翼機,綽號「魚鷹」。與K-MAX不同,它的機翼呈橫列式分布,由美國海軍部和貝爾、波音兩家公司,於上個世紀80年代協同研製,最終在2006年11月16日開始正式服役。它不僅具備直升機的垂直起降能力,還擁有定翼螺旋槳飛機較高速,航程遠以及油耗低的優點。它的時速可達509公裡,是世界上飛行速度最快的直升機,主要被用於戰時物資與人員的運送。
V-22直升機空重約15000公斤,最大起飛重量約27400公斤,可以搭載最多32人,或者4人機組加上6.8噸的貨物。但由於其更多的成為了美軍,對外發動戰爭和入侵他國的軍事裝備。即使有著先進的技術和炫酷的設計,「魚鷹」也始終不被人們所稱讚。
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