涵道尾桨

更新时间:2023-05-05 21:51

涵道尾桨是法国宇航公司设想的一种先进的尾桨形式。自1968年在“小羚羊”直升机上应用以来,取得了很大的发展,有多种直升机采用了这种尾桨形式。

介绍

涵道尾桨是法国宇航公司设想的一种先进的尾桨形式。自1968年在“小羚羊”直升机上应用以来,取得了很大的发展,有多种直升机采用了这种尾桨形式。涵道尾桨是在垂尾中制成筒形涵道,在涵道内装尾桨叶和尾桨毂,利用涵道产生附加气动力。

特点

这种尾桨的尾桨叶和尾桨毂不移出而直接装在垂直安定面中,直升机的有害迎风面阻力减小了,当直升机在超低空机动飞行时可防止尾桨的桨叶碰着地面物体,不会受到外来物的侵犯。在地面还可防止直升机旁工作的人员受伤。涵道尾桨除在安全性方面优势非常明显外,还有其独特性:

配置的大垂尾,在前飞时可以卸载,需用功率很小,推力由涵道垂尾提供,对于提高尾传动系统寿命有好处,在尾桨或尾传动系统失效情况下,直升机也可以安全平飞返航;

采用多片桨叶,有好的损伤容限和噪声水平;

由于受到涵道的保护,在巡航状态下,可以极大限度的避开沙粒和雨滴的侵蚀;

前飞时,涵道尾桨比普通尾桨对结冰更不敏感。

发展情况

法国宇航公司于1968年4月首先将涵道尾桨安装在SA341(小羚羊)直升机上进行了试飞。随后,这种尾桨从设计到应用都有了很大的发展。海豚系列SA360/361, SA365/366, EC155, EC120,EC130,EC135等直升机都采用了涵道尾桨。桨叶由金属材料发展到复合材料,桨叶翼型、直径、片数和各片间的夹角也都得到了进一步的优化。

美国陆军轻型直升机计划(LHX)中,西科斯基公司将S-76 B改装成涵道尾桨进行飞行试验,为美国陆军的攻击直升机RAH-66采用涵道尾桨布局提供了设计依据。贝尔公司则通过一系列的旋翼塔、风洞和飞行试验的研究,成功地设计了DTR(Ducted Tail Rotor)构型的尾桨。

俄罗斯的卡莫夫设计局也一改其传统的共轴反转旋翼布局,在卡-60、卡-62等直升机上采用涵道尾桨布局。

我国自20世纪70年代引进SA365海豚直升机生产专利,以及90年代合作生产EC120以来,对涵道尾桨的制造技术有了一定的基础,但在设计和试验研究等方面所做的工作还是不够的。

从已有的资料来看,国外特别是法国欧直公司对涵道尾桨的研究已逐步占据了该领域的制高点。

涵道尾桨技术发展到今天。一共经历了三代。哈飞集团自80年代从法国宇航公司引进直九起,就一直在应用和跟踪涵道尾桨技术的发展变化。第一代涵道尾桨在直九N型机上使用,为金属结构形式。

支排为三片支撑结构。第二代涵道尾桨在直九Ni型机上使用,为碳纤维复合材料结构;涵道的几何形状与第一代相比有一些变化;涵道结构包括前缘锥体、加强肋、策皮、内环、尾减支律管等部件,前缘锥体、加强肋为层压板结构,内环、蒙皮为蜂窝夹层结构,这些构件通过二次胶接组装在一起;尾减支撑管为碳纤维管状支撑结构,上、下两端分别固定于上、下部支律肋的轴瓦中。

第三代涵道结构形式为碳、玻璃纤维复合材料夹层、无内部加强件的半硬壳式结构,主要是改变尾桨叶翼型,并采用了非均匀分布安装方式,增加了导向叶片,改变了尾减速器的支撑形式;对涵道唇口进行了优化;第三代涵道尾桨提高了效率,降低了噪音,进一步减轻了重量,并应用于EC120, EC135等直升机上。

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