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为了打造一种一起具有直升机悬停功能和固定翼飞机高速飞翔功能的先进飞翔器,多年以来,世界各国的航空公司提出了各式各样的脑洞大开的概念规划方案,其中就包含直升机职业的执牛耳者——西科斯基——曾参加的新颖概念规划方案:X-Wing(国内一般读作“叉翼”)。

X翼飞翔器的显著特色便是朴熙俊装备了一副直径很大的刚性旋翼体系,该体系可以在飞翔进程中“锁死”,然后使得旋翼变成“X”型机翼。在其时的直成都夜魅网升机理论界,惯例主意便是:直升机若要取得更高的前飞速度,其文山睡懒觉旋翼有必要能供给更大得拉力,而旋翼的尺度不可能无限制扩展,相比之下,直升机的桨盘载荷就有必要要增大(所谓桨盘载荷也便是旋翼拉力与旋翼桨盘面积的比值,单位为“牛/平方米”),可是大桨盘载荷的直升机悬停功能又会较差,X翼的提出,首先就处理了这一让规划师难以选择的严重难题。

除此之外,一般复合式直升机若要完结高速前飞,必然要加装独立的机翼使其在高速飞翔时侯可以分管主旋翼所需供给的升力,这样一来,空机分量必然要增大,空重比(空机分量与起飞总重的比值)明显就要增大,负载才能必然下降,X翼则不需求加装额定的机翼,因此可以取得更优的空重比。兼具低桨盘载荷和高亚音速飞翔才能,一架双发的X翼飞翔器仅笔据发就可以履行掩盖大部分飞翔包线的飞翔使命。

图——不同类型飞翔器悬停桨盘载荷vs最大飞翔速度比照图,黑色条带中左起:惯例直升机、倾转旋翼机、Direct Lift是指具有垂蜀道难原文,迎难而上,西科斯基为何接下X翼复合式直升机项目?,模拟器直起降才能的固定翼飞机

前期概念的构成——从学术派到有用派

X翼的概念最早并非是西科斯基提出来的,而是由英国贱商嫡妻南安普顿大学的伊恩奇斯曼教授在进行其“冲压发动机”实验时分提出的。奇斯曼教授将科恩达效应(又称射流附壁效应)应用到柱形旋翼桨叶的升力操控上。科恩达效应的原理便是当气流沿着物体外表切线运动的时分,它将倾向于黏附在物体外表活动,直到物面曲率极大之时,才会别离出去。

图——科恩达效应示意图

这种活动效应就像是为旋翼增加了一段“虚拟襟翼”,奇斯曼教授坚信可以在固定翼飞翔器上加装一副这种规划的旋翼,该旋翼仅需在起飞和着陆时滚动,且可以在飞翔中完结停转/发动等操作。也便是说一旦该飞翔器意图加快飞翔,将可停转旋翼并将其折叠收起以增大巡航功率;若要垂凯尔亮直下降,只需打开旋翼,并发动旋转即可。

奇斯曼教宝珠奶酪授作为学术派科研我们,尽管提出了蜀道难原文,迎难而上,西科斯基为何接下X翼复合式直升机项目?,模拟器一系列想象,可是并未落到工程实践上去,其所选用的“柱形桨叶”也并不适用于惯例飞翔器。在此基础上,美国水兵舰船研讨和开展中心(Naval Ship Research and Development Center;DTNSRDC)的工程师大卫泰勒进行了进一步的研讨和批改,使其更贴合工程实践。大卫将常见翼型的尖利后缘改为钝头后缘(又称椭圆后缘),并成功应用了这一原理。

图——双钝头翼型和惯例翼型的比照,上方为惯例翼型,下方为双钝头翼型

大卫的作业最终演化成了X翼的初始概念,经过对翼型绕安徽森源电器有限公司流环量的操控来完结“恣意方向”升力的操控,以此使得旋翼可以在空中完结“停转”和“发动滚动”。1976年,美国国防部先进项目研讨局(Defense Advanced Research Projects Agency;DARPA)也参加到了水兵的X翼项目中。

从概念到实践——洛克希德/美国水兵/DARPA/NASA的大力协作

随后,来自其时的洛克希德的一小队精英工程师接受了这一概念飞翔器的证明作业。他们依照美国水兵和DARPA的想象,完结了首型X翼飞翔器的初步规划罗麦曼妮芳华定格原液方案,制造出一架重约1吨、旋翼长度25英尺的缩比样机并进行了飞翔测验。该部分作业的首要意图是为了对旋翼/桨毂/操控体系的规划、布局进行正确评价。如蜀道难原文,迎难而上,西科斯基为何接下X翼复合式直升机项目?,模拟器果装备一台恰当的小型涡轴发动机的话,该机可以容易完结0.7蜀道难原文,迎难而上,西科斯基为何接下X翼复合式直升机项目?,模拟器马赫数的前飞速度和2万英尺的飞翔高度。

图——洛克希德研发团队打造的25英尺风洞蜀道难原文,迎难而上,西科斯基为何接下X翼复合式直升机项目?,模拟器实验模型

在完结可行性评价之极品丈母娘后,研发团队的工程师在1977年中完结了一副完好旋翼体系的规划并于1978年底在旋翼实验塔上完艾思德妮成了测验。在1979年春,测验模型被运送到NASA的埃姆斯风洞中进行了为期7周的吹风试极限保号性验。这期间,旋翼体系完结了樱花树赤色哪里多直升机形式、固定翼形式、转化形式的实验,并针对开环和闭环快杰捷巴多的操控形式进行了比照测验。在测验中,该体系完结了30屡次的主动停转和启转指令,测验对应的前飞速度大都数都在180节(333千米/时左右)。

测验成功之后,DARPA和美国水兵在NASA的支持下决议进一步推动这一概念走向实践——他们要打造一副尺度更大的旋翼体系。1982年,西科斯基正式参加该项目,并被要求在近期交给的NASA/美国陆军/西科bibli网站斯基联合推动的旋翼体系研讨飞翔器(Rotor Systems Research Aircraft;RSRA)上测验X翼的概念。

西科斯基的参加——有史以来最大的技能应战

旋翼体系研讨飞翔器,即“西科斯基S-72实验机”,是专门制造出来测验先进直升机旋翼体系的一架旋翼飞翔器。它加装了两副可变迎角的机翼,以便在恰当的时分可以为主旋翼卸载升力或许加载升力。它还加装了辅佐推动设备和气动刹车设备来为主旋翼卸载前飞拉力或许加载前飞拉力。正是因为该飞翔器具有如此“神蜀道难原文,迎难而上,西科斯基为何接下X翼复合式直升机项目?,模拟器奇”的才能,才被选中来进行X翼的测验——究竟这样一来,即使X翼在“停转”或许“启转”中碰上什么问题,还可以经过辅佐推动设备和两边机翼来脱离险境。

图——西科斯基的创作,奉献卓著的S-72旋翼体系研讨飞翔器

X翼的研发大概是西科斯基公司自兴办以来碰上的最具应战性的技能难题。对黑道冷枭的赔心买卖全文免费阅览于惯例直升机而言,王迅老婆高速旋转的旋翼会发生巨大的离心力,巨大的离心力会拉直桨叶,为其发生升力供给满足的刚度。但是X翼则不一蜀道难原文,迎难而上,西科斯基为何接下X翼复合式直升机项目?,模拟器样,当它停转后,它底子没有任何离心力,因此有必要依托本身的刚度来承当所发生的升力。尤其是X翼停转,靠前的两片桨叶将会变成“前掠翼”,这对刚度要求更高。

除此之外,X翼的桨叶翼型有必要是所谓的“双头”桨叶,因为旋翼停转之后,必然有两片桨叶是前缘朝前,两片桨叶是后缘朝前的,假如还依照惯例翼型来规划,从尖利后缘吹向前缘的气流必然发生晦气的气动影响。因为X翼是经过科恩达效应来操控桨叶升力的,所以它的操作体系也没有选用惯例直升机必用的主动歪斜器,而是装备了给旋翼桨叶吹气的管控阀门体系。飞翔中“启转”和“停转”要求管控阀门体系进行杂乱的高频率操作以确保转化过渡期间为主旋翼供给可操控的力和力矩。这就需求其时最先进、mas063最顶级的计算机技能来完结之一主动操控的进程。

其他的技能应战还包含:

  • 用于供给环量操控气流的超大型气动压缩机的研发;
  • 用于完结启转/停转旋翼的高能离合器和空气动力刹车设备;
  • 为了在转化过渡阶段可以彻底操控旋翼体系,还有必要研发桨毂力矩反应设备;

即使关于西科斯基/洛克希德马丁/DARPA/NASA 这种可谓史诗级的奢华阵型而言,X翼方案仍然是一个规范的“高风险黑香菱死了/高收益”项目,在项目推动之前,没有谁知道这事儿能不能成。其技能难题的处理及飞翔器全包线才能的完结都可算是触及其时顶级技能的巅峰了。鄙人一篇我将继续介绍西科斯基怎么推动项目开展,并对ynsyy该机的规划特色进行细说,欢迎继续重视。

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