晨枫 发表于 2020-2-22 02:31:11

直升机的暴力美学

本帖最后由 晨枫 于 2020-2-21 18:32 编辑

https://www.businessboostertoday.com/wp-content/uploads/2019/05/bell429.jpg
贝尔429是很典型的常规布局直升机,采用常规的尾桨

https://cdn.planespotters.net/21056/c-fnfo-bell-helicopter-textron-bell-429_PlanespottersNet_957540_779e35aa2f_o.jpg
只要主旋翼转动,机械耦合的常规尾桨也转动。在地面,这很危险,容易打到人

https://www.ainonline.com/sites/default/files/styles/ain30_fullwidth_large_2x/public/uploads/2013/06/bell429website.jpg?itok=kYzOwVlx&timestamp=1345816200
在低空,如果尾桨挂上树枝、电线或者扫到房屋,肯定是灾难性的

https://cdn.airplane-pictures.net/images/uploaded-images/2008/4/24/13995.jpg
麦道喜欢用NOTAR,没有尾桨,但这难以用于大型直升机

https://amumagazine.com/wp-content/uploads/2013/12/1-image-B.png
不过这不是简单粗暴地用喷气产生反扭力,而是主要用射流效应产生引流和低压,喷气的贡献很小

https://i.ytimg.com/vi/MWZB6fzanbI/maxresdefault.jpg
法国人喜欢用涵道风扇,比暴露的尾桨更安全,噪声也更低

https://www.ainonline.com/sites/default/files/styles/ain30_fullwidth_large_2x/public/uploads/2015/08/412-h145_exph-0553-1_copyright_c-philippe-franceschini_.jpg?itok=U-oH7-VN&timestamp=1438891200
尤其适合在狭窄林地使用,但也难以用于大型直升机

https://i.ytimg.com/vi/jJUgmeSYox4/maxresdefault.jpg
但2019年5月首飞的贝尔429 EDAT更进一步,用四个电动涵道风扇,EDAT全称Electric Distributed Anti-Torque,意为分布式电动反扭力


与常规尾桨或者涵道风扇采用可调桨距不同,这四个电动涵道风扇可调转速,但不可调桨距,所以简单得多,也可靠得多,便于用于大型直升机

值得注意的是,在地面暖车待命时,电动涵道风扇可以停转,不仅安全,而且降噪。在起飞、悬停、降落和发动机出力最大时,电动涵道风扇也出力最大。在高速巡航时,发动机出力其实不大,电动涵道风扇可以减速甚至停转,不仅省油,也降噪。四个电动涵道风扇也提供了冗余,只要还有一个在工作,就可提供一定的反扭力,不至于完全失控。四个小涵道风扇也比一个大涵道风扇有更好的动态特性,启动、加速、减速更灵敏,控制更精确。如果在设计时就加以考虑,甚至可以做成可转动的涵道风扇,在反扭力和推力之间转换。

如果配上电池、实现混动,在主发动机故障时,还可保持电动涵道风扇继续工作一段时间,只要足够安全降落就够了。直升机可以自旋着陆,但自旋着陆的动作与正常飞控是反的,情急之中很容易错上加错。保持电动涵道风扇工作要安全得多。

机械尾桨是直升机机械复杂性、噪声、油耗的一大来源,改电动很有必要。机械的涵道风扇和NOTAR都难以用于大型直升机,多电动涵道尾桨没有这个问题。中国应该在这方面大力投入。这是直升机方面弯道超车的好机会。

https://www.sourcememory.net/art/anadolu/artemis.jpg

不过这四个涵道风扇堆在一起的暴力美学实在不大好看,估计是急就章的缘故,真的有点像古代的生育女神形象。希望从头设计的完整产品雅观一点。

leekai 发表于 2020-2-22 05:35:50

最后的配图太雷人了{:198:}

晨枫 发表于 2020-2-22 05:39:14

leekai 发表于 2020-2-21 15:35
最后的配图太雷人了

但是跟那直升机很相像,不是吗?{:221:}

李根 发表于 2020-2-22 06:47:00

{:187:}{:187:}{:187:}

MacArthur 发表于 2020-2-22 06:52:05

已经在跟踪了。。。 2018年就发paper了。。。
https://imgur.com/Q3mpveJ.jpg

搞不好景德镇什么地方已经在偷偷试飞了。。。
{:217:}

米帝还要早,2013年就有SBIR立项了。估计还是优势不明显,受制于电机功率?性能? 为啥一定得四个电风扇?三个行不行?两个呢?一个呢?
{:199:}


晨枫 发表于 2020-2-22 08:18:06

MacArthur 发表于 2020-2-21 16:52
已经在跟踪了。。。 2018年就发paper了。。。




三个、两个、一个都可以,可靠性与出力的问题。

主要限制是发电机和电动机功率,现有直升机的发电能力根本不够。Bell 429 EDAT是用赛峰的的发电机-电动机系统。这东西市面上还不好找。

的名 发表于 2020-2-22 10:48:53

刚在微博上看见有人发照片,晨大这就出帖子了。动作真快。

的名 发表于 2020-2-22 10:53:39

如果发电能力和电机功率不是问题的话,以后是不是都不用现有直升机的构造了,都改用4轴或者6轴的类似无人机的结构?

晨枫 发表于 2020-2-22 11:23:26

的名 发表于 2020-2-21 20:53
如果发电能力和电机功率不是问题的话,以后是不是都不用现有直升机的构造了,都改用4轴或者6轴的类似无人机 ...

两者的用途不同,不会互相代替。但直升机的混动化是很现实的可能性。

liuqing098 发表于 2020-2-23 08:00:39

leekai 发表于 2020-2-22 05:35
最后的配图太雷人了

不仅配图雷人。联想还特别丰富。{:222:}

小书童 发表于 2020-2-27 07:20:20

liuqing098 发表于 2020-2-23 08:00
不仅配图雷人。联想还特别丰富。

不就是兽人化吗?很多动物为了生育正常化,都是一胎多个的最后养成一个的
现代的人类成活率高了,就不用这样了吧
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