爱吱声

标题: 空客的新赛车 [打印本页]
作者: 晨枫    时间: 2025-3-17 06:27
标题: 空客的新赛车
空客是不造赛车的，这里的赛车是RACER，Rapid and Cost-Efficient Rotorcraft。不知道什么时候开始，欧洲也染上了美式缩写的毛病，凑也要凑出一个很性感的缩写。2 P9 t" P9 B: Y6 G8 z) I
( X9 ~$ `6 p9 |# p0 j6 ~
直升机纵有千般优点，但速度较慢。这还是本质局限。$ {( p$ V+ }6 a9 G+ R. G
% l3 t; P1 D8 l* w) \1 a! w
& v/ t$ i3 @( O
2 D& @# F! L7 j
直升机的奥妙和局限全在旋翼上。在旋翼的转动中，前行侧桨叶线速度与前进速度叠加，实际相对速度大于前进速度或桨叶线速度。在后行侧则相反，相对速度是桨叶速度减去前行速度。在极限时，前行侧叶尖速度与前行速度的叠加可以达到音速，引起激波。这不仅极大增加阻力，还可能造成结构损坏。后行侧则相反，在极限情况下，叶尖速度与前行速度之差可以低于翼型的失速速度，桨叶失去产生升力的能力。实际上，叶尖发生失速时，内段早就失速了。也就是说，在极端情况下，这将导致升力不平衡，直升机立刻倾翻，可能失事。实际上，桨叶内段失速时逐渐向叶尖扩散的，飞行员应该早就感到升力不平衡的开始了，还盲目加速的话，这是自寻死路了。
9 J2 [7 o2 m* _# h: d2 u9 B
$ p: [. @9 p6 L  d+ U“前行叶尖超音速”一般发生在“后行桨叶失速”之后，所以后者成为直升机前行速度的极限，导致常规直升机的速度很难超过400公里/小时，实际上在250-300公里/小时级就到头了。比如，AH-64“阿帕奇”的最高速度为261公里/小时。
, Y0 \8 I9 W* M0 T
3 E/ M- L9 U+ C  |为了提高直升机的速度，人们想了很多办法，倾转旋翼（包括连发动机短舱一起倾转，如贝尔V-22；或者只倾转旋翼，发动机固定，如贝尔V-280）是流行的思路，在平飞状态下，旋翼成为螺旋桨，彻底消除“后行桨叶失速”问题。另一个流行思路是复合旋翼，在平飞中用机翼产生大部分升力，用推力发动机产生推力，旋翼减速甚至怠速旋转。
4 S- t+ u, `9 [* Y. c. A
& ]1 j' S; j6 n3 t倾转旋翼有很多优点，但最大的缺点就是：这是能垂直起落的固定翼飞机，并不适合做直升机特殊机动，如悬停、侧飞、倒退等。倾转旋翼不是不能做这些机动，只是做得吃力，有很多限制。比如说，在悬停中，“挑扁担”式的升力在前后左右都必须精确平衡，一有风吹草动，就容易失衡。旋翼也需要在升力所需要的大直径、低转速、柔性桨叶和推力所需要的小直径、高转速、刚性桨叶之间折中，最后实际上两头不讨好。在垂直起落和悬停时，旋翼转速太高，下洗气流太集中、太强烈，很容易进入涡流环状态。平飞时又阻力太大，速度真的快了还有桨叶颤振问题。' s# |+ c# d: o- ^3 |: e8 d6 U
+ b. W- {8 j! X, K3 D2 N
倾转旋翼还有占地很大的问题。旋翼在两侧翼尖位置，旋翼桨盘还要继续向外延伸。美国陆军下一代武侦直计划（FARA）里，明确排除了倾转旋翼，就是因为不可能满足在狭窄街巷里使用的要求。
; b% v/ i) l- n* [% f+ G( G! e& ]& _  R$ {; Y! g1 A1 r7 Z
复合旋翼的优点是保留了传统直升机的特殊机动能力，占地也比较小，但最大速度不如倾转旋翼。这依然是速度大大提高的直升机。  k5 T2 s- z( R! l
! t+ L: o) J$ m. H0 g# u
空客RACER正是复合直升机，但还是蛮有特色的复合直升机。, S8 Q% p- L% @, o' M2 h; ^. b
3 R' h8 r! _: B* e% P9 U
在外观上，最大特征就是两侧的推进螺旋桨。实际上，另一个不大容易看出来的特色是非对称尾撑，截面形状有点像机翼，在旋翼下洗气流作用下，产生横向的“升力”，用作反扭力。旋翼出力越大，反扭力越大。尾撑反扭力不够，两侧推进螺旋桨还可差动转动，提供不对称推进力，这是额外的反扭力，用于补足尾撑反扭力不足的部分。( G: q0 h- v; ]

0 |! [! z9 I: D: V# V% G, x & D+ N6 v/ d# t( L3 g  U6 e7 t
* L! z" I, f/ J& \

3 n5 H8 T. d4 \
" @% s. V! C4 o: c
+ b( j% h3 \1 ?5 p: [2 H) @: ]0 i3 e0 h

2 H: ^* X4 U# M2 |" o* Z. N
$ p, o4 c  ]6 l# ~
' y( c4 a: X- ^$ o
5 b1 Q! F1 e# V- }0 J推进螺旋桨安装在搭接翼的翼尖，搭接翼不仅改善受力，本身也相当于双翼，在不高的速度下就能提供充足的升力。上翼还对机舱提供一点对螺旋桨噪声的瓶壁。+ `" x. c# [* U" X& c5 n, `

& X9 I/ y0 n! N# u$ K8 B* A0 Q3 KRACER的前身是X3。
) [# G! z) u5 f; f- t' [1 M5 |, |- p; k
* t# p" ]; \/ H! O( t - Z- W1 l  R+ i5 U$ I; g: B
; m8 w+ \  p2 c( }
X3与RACER相比，X3采用拉进螺旋桨，RACER采用推进螺旋桨；X3采用下反翼，RACER采用搭接翼。其他很相像。5 k0 L4 u9 W6 }' U, @' w

9 f7 m- X3 _: T5 lRACER技术成熟度很高，进展很快，下线才7个星期已经超过400公里/小时了。空客计划用于医疗急送、搜索救援等速度要求较高的场景，军用当然也是可能的。, b1 S5 `. [8 A/ a# {
; R: v  G5 @. O3 _" w
推进螺旋桨的效率略高于拉进螺旋桨，远离机舱门不仅噪声较小，也对搜救作业比较安全。. C; v7 C6 w3 }& P" ^" P  f
# [% t& e0 ], t- y* H
RACER是有意思的设计思路，值得追踪。
作者: 大黑蚊子    时间: 2025-3-17 11:56
如果旋翼不转的话，这不就是个大号的“空中三蹦子”嘛
作者: 晨枫    时间: 2025-3-17 12:43
大黑蚊子 发表于 2025-3-16 21:567 B1 ~4 A2 }# A! p* T( [
如果旋翼不转的话，这不就是个大号的“空中三蹦子”嘛

4 Z4 w$ F" R+ L9 k2 ]还是转动的，只是减速而已。
' n& y' l7 u- |
+ d( g1 d8 a: L9 r, L空中三蹦子也转，只是风车状态，而不是动力旋转。



欢迎光临 爱吱声 (http://129.226.69.186/bbs/) Powered by Discuz! X3.2