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直升机的飞行主要依靠主旋翼高速旋转产生的拉力,同时主旋翼也会相应地对机身产生一个反作用力,使机身反方向运动。如果是双转子系统,反扭矩可以用另一个转子抵消。大多数单旋翼直升机都装有尾桨,尾桨可以平衡主旋翼带来的反作用力,为直升机改变方向提供控制力。
直升机常见的尾桨形式包括由桨叶和桨叶组成的常规尾桨;
由风扇和涵道组成的涵道尾桨:
但是,这两种尾桨都有一些缺点。常规的尾桨暴露在外容易伤人,涵道式尾桨耗电量大,于是人们开始尝试去掉尾桨,做没有尾桨的直升机。
无尾直升机的工作原理并不复杂。它主要是用一个空燃气系统代替常规的尾桨,由进气口、喷气嘴、压风机、带缝尾梁等组成。
无尾直升机的尾部是一整根通风管,根部装有涡轮风扇,向尾梁注入空气压;尾梁一侧开槽,压缩空气体沿尾梁外壁喷出。根据康达效应,槽内尾梁周围空气流动的最终作用是产生一个侧向力,这个侧向力会抵消大约60%的反作用力矩。
尾梁顶部还有一个活动喷管,引导尾梁内的压缩空气体喷出,形成剩余的反扭矩和控制力,这就是无尾直升机的工作原理。
无尾旋翼技术有利有弊。优点是对地面人员更安全,内置风扇的噪音比开放式风扇小。由于没有机械传动,飞行员的操作负担也较少。
但是无尾直升机还是有一些缺点,就是耗电量大,尤其是悬停的时候。这是因为无尾直升机尾部压缩空气体的涡轮直径较小,比普通尾桨需要更大的功率。而且压缩空气体在尾梁折返,能量损失更大,导致无尾直升机比普通直升机油耗更大。
目前装备无尾系统的直升机都是麦道公司生产的,比如大家熟知的麦道MD600,可以广泛应用于空的新闻采集、行政运输、医疗救护、空的观光、空的执法支援。
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