播色网 中国无东说念主版“鱼鹰”问世?倾转旋翼这条路有多难走?
一个不驻守播色网,中国又偷偷推出了个好玩意儿!
10月14日,中国衔尾飞机集团公布了国内首款倾转旋翼无东说念主机——“镧影R6000”,从流出的网图来看,这款无东说念主机剿袭上单翼布局,翼尖装配的发动机舱内装有可倾转的三叶螺旋桨。
其造型更像是好意思国的V-280倾转旋翼机,唯一前部螺旋桨轴偏转,而非像V-22“鱼鹰”那样需要通盘发动机舱旋转。
中国为什么非要发展倾转旋翼机呢?
倾转旋翼机是一种将固定翼飞机和直升机胶漆相投的新式飞行器,一般的构型是在近似固定翼飞机机翼的两翼尖处,各装了一套发动机短舱,发动机通过延缓器带动旋翼。
短舱与机翼之间是可在水平位置与垂直位置之间动掸的旋翼倾转系统组件,当飞机垂直升起和着陆时,旋翼轴垂直于大地,呈横列式直升机飞事业态,并可在空中悬停、前后飞行和侧飞。
横向穿过机翼的合作轴把机翼两头的发动机畅达起来,以保证两旋翼同转速。要是一台发动机出现故障,另一台发动机不错通过该横轴带动两副旋翼旋转。
两副旋翼有各自孤苦的自动歪斜工具于直升机时势的驾御,机翼和尾翼上有副翼、襟翼、标的舵和升降舵,用于飞机时势驾御,两副旋翼同转速、转向相悖。
当旋翼处于倾转经由时,倾转旋翼机的升力由机翼和旋翼共同承担,并同期使用飞机和直升机两套驾御。
倾转旋翼机竣事了垂直起降和高速飞行两种时势的切换,是以有东说念主形象地称其为空中“混血儿”,从表面上讲,它既或者像直升机通常在职何地形上起降,又或者像固定翼飞机通常领有更高的飞行速率和航程。
像V-22倾转旋翼机速率可达到500千米/小时以上,是泛泛直升机的两倍,异常是其俯冲加快高达556千米/小时,航程可达到3000千米。因此,按说这种旋翼飞行器极具发展后劲。
可是,时于本日,全球耳闻则诵的倾转旋翼机也便是好意思国的V-22“鱼鹰”,之是以如斯,主要如故因为倾转旋翼期间濒临着一系列挑战。
咱们知说念,倾转旋翼机具有三种飞行时势:悬停/小速率前飞的直升机飞行时势,巡航和高速前飞的固定翼飞行时势,以及从直升机时势与固定翼时势调遣的过渡飞行时势。
这其中的过渡飞行时势便是倾转旋翼期间的要道地点,这是因为在不同飞行时势调遣的经由中,旋翼的流场与尾迹皆相配复杂。
而且在这个时势下,桨叶在水平情状与垂直情状切换时,会产生非日常变化的气能源,径直影响飞行器的均衡和驾御,是以,怎样使过渡飞行时势能快速调遣、肃穆过渡就成了难点。
由于倾转旋翼机既有机翼又有旋翼,是以它的气动过问问题波及到旋翼-机翼、旋翼-旋翼、旋翼-机身、旋翼-尾翼等多个方面播色网,其中又以垂直飞行和悬停时的旋翼-机翼气动过问最为严重。
这是因为倾转旋翼机在定点悬停时机翼是固定不动的,在某些情状下,螺旋桨向下吹动的气流会在外部影响下绕回到桨叶上部再被吹下来,很是于桨叶在作念无谓功,诚然还在转但却无法产生饱和的升力,直升契机急速下坠,也便是所谓的“涡环”情状。
要是高度低、处置余步并不大,像底下的动图便是2017年8月5日好意思国舟师陆战队一架MV-22左翼螺旋桨进入涡环顷刻间失去升力,飞机最终坠海,事故变成3死23伤,正副驾驶皆没了。
而且由于机翼上的下洗载荷还要占旋翼总拉力的一部分,这个旋翼-机翼气动过问还会变成飞灵巧验载荷的裁减。
此外,由于悬停情状下的倾转旋翼机存在横向对称性,足下机翼上方的气流在接近飞行器对称面处再会,就会转为朝上带领,然后就形成了复杂的附着涡分别平和流再入等气象,径直对倾转旋翼的气动特点变成影响。
要仅仅气动特点复杂倒还好,可问题是倾转旋翼机的飞行时势是三种,那么对应的就要有三种飞事业态的驾御损失,统统算得上是寰球上最复杂的飞行器损失系统之一了。
尤其是在旋翼倾转经由中,要同期通过驾御旋翼和飞机的惯例空气能源驾御面,以竣事对旋翼倾转和飞机飞事业态的损失,这确定比单一固定翼和直升机难多了。
而且在过渡模态时,还会存在彰着的拉力矢量损失特点,它不但使三通说念之间出现较强的耦合问题,跟气动舵面驾御之间的合作也很成问题问题,是以也就导致过渡模态下飞行损失系统极为复杂。
比如2012年6月13日,一架好意思国空军CV-22B在佛罗里达州埃格林空军基地磨练时代坠毁,机上五东说念主通盘受伤的事故便是飞行员诞妄。
还有2022年,一架参加北约“清凉响应”演习的 MV-22B ,在挪威贝亚恩山谷坠毁的事故亦然操作诞妄。
除此除外,倾转旋翼机为了相宜垂直起降、高速巡航以及各式飞事业态的损失,结构筹算上濒临的勤劳更多。
就拿倾转旋翼桨叶来说吧,由于既要高速前飞,又要垂直悬停,是以它的体式、扭转及桨毂时事的筹算皆跟泛泛飞机的旋翼大相径庭,不但措施受弯扭耦合特点更强的复合材料制造,还要对桨叶外形进行优化。
还有倾转旋翼机的机翼也跟泛泛固定翼飞机不同,它的两翼尖处要装配旋翼系统,旋翼轴要相对机翼倾转,这就对机翼强度平和弹远大性条款相配高了。
其实,以上诸多勤劳还皆仅仅比拟典型的,一些细节问题更是数以万计,像V-22“鱼鹰”在1991年至2000年的测试时代,发生了四起事故,导致30东说念主圆寂,自 2007 年插手使用以来,仍是发生17起紧要事故,整个变成65东说念主圆寂。
▲尝试下水捉鱼的“鱼鹰”
至于事故的具体原因,军武菌在往期的著述中仍是讲过,这也皆从侧面讲明倾转旋翼机确乎不是谁念念搞皆能搞出来的,否则也不会“鱼鹰”问世仍是接近四十年,依旧是一款独门装备。
自上世纪50年代以来,除了好意思国,还有俄罗斯和法国也对倾转旋翼机一直商讨,共成立研制过三代43种不同的型号,但多数以失败而告终,唯一好意思国贝尔公司的“鱼鹰”大鸿沟装备了。
中国天然在倾转旋翼机上没少下功夫,比如2018年珠海航展公开亮相的彩虹-109无东说念主倾转旋翼机,就暗示双旋同步损失率问题已被攻克。
2019年,可用于重型直升机的AI-136T型涡轴发动机亮相第18届北京国外航空展,2023年,ZN-1倾转旋翼机亮相第六届中国直博会。
前边咱们说了,此次推出“镧影R6000”剿袭的构型并非V-22“鱼鹰”的构型,而是更近似V-280,这是怎样回事呢?
咱们知说念,“鱼鹰”的发动机舱和旋翼剿袭一体化筹算,当变换飞行时势时是径直颐养发动机舱角度,让旋翼推力轴线从接近水平改为垂直,为机体提供升力与推力。
twitter 露出这种筹算虽说能大幅简化发动机和旋翼的传动系统,但发动机舱加上旋翼的合座分量,导致主翼梁和发动机舱的接点需要承受宽阔应力,而且运行发动机舱变换迎角的关系液压系统也需要稀奇的功率输出。
为防一侧发动机失效,“鱼鹰”还在足下两台发动机之间安排了备用迫切传动轴,况且结识主翼里面,这样复杂的筹算不出问题才怪呢!
为贬责V-22的发动机舱带来的问题,贝尔公司的V-280径直把旋翼/传动系统和发动机舱从纵列改成比肩配置。
这样一来,V-280在调遣时势时,就唯一旋翼结构动掸,不像“鱼鹰”那样是通盘发动机舱在动,勤俭了飞行器结构分量,并改善了飞行器飞行品性。
“镧影R6000”遴荐了V-280的构型,阐明筹算师们如故很听劝的,虽说当今还仅仅6吨级的无东说念主机,但是不积硅步无甚至沉,信服载东说念主机型确定会在不久的未来面世,只须路走对了,就不怕到不了异常!