中國直-20採用共軸反槳設計,能否在發動機受限下,提升載重量?

軍武雜談 發佈 2020-01-19T03:27:28+00:00

中國缺直升機,尤其是性能靠譜的直升機不僅僅是軍迷,甚至連部分普通人都知道這種情況。尾槳的主要作用是平衡機身共軸反槳設計,通俗點說仍然是兩台發動機分別為兩副主旋翼提供動力,只不過這兩台發動機是通過差速器各自與主旋翼連接在一起,主旋翼上下布置而已。

中國缺直升機,尤其是性能靠譜的直升機不僅僅是軍迷,甚至連部分普通人都知道這種情況。當然,這種情況隨著2019年直-20通用直升機正式加入解放軍作戰行列而得到解決。那麼,如果中國的直-20直升機不採用類似美國「黑鷹」直升機的常規性布局,而是使用類似俄羅斯共軸反漿設計布局,能否進一步提升直-20直升機的性能呢?


之所以會有這樣的疑問,在於美軍最新的幾款下一代通用直升機招標方案中,都可以看得見共軸反漿設計的影子,這不但證明了共軸反漿設計對於現代直升機來說仍然具備一定的優勢,也證明了共軸反槳設計很可能會成為下一代直升機性能進一步提升的關鍵點。


常規布局直升機在進行飛行時,主旋翼是向後帶一定的傾斜角度的,只有這樣主旋翼旋轉時產生的一部分升力才能形成向後的推力,讓常規布局直升機向前飛行,而常規布局直升機的尾翼則主要起平衡作用,並不為直升機前進提供動力。


共軸反槳設計,通俗點說仍然是兩台發動機分別為兩副主旋翼提供動力,只不過這兩台發動機是通過差速器各自與主旋翼連接在一起,主旋翼上下布置而已。這樣布置下,共軸反槳布局相比於常規布局相當於多了一個主旋翼翼面。根據俄羅斯拉莫夫設計局對卡-50直升機的測試,其升力效率比常規布局直升機高了12%左右。


升力效率提升的直接好處就是直升機載彈量的提升,比如卡-52武裝直升機,就擁有非常可觀的載彈量。目前中國直升機在渦軸發動機領域還存在一些不足,採用共軸反槳設計可以在短時間內緩解因發動機動力不足而導致直升機整體載重量不足的缺點。


俄羅斯的共軸反槳設計最大的缺點是會導致直升機的整體高度過高,中國海軍為了能夠使用從俄羅斯進口的卡-27/28反潛直升機,不得不加高了戰艦的直升機機庫高度,增加了軍艦的投影面積。

但實際上,這個缺點並非不可避免。俄羅斯的卡系列直升機因為採用的是柔性連結,加上早期直升機槳葉材料問題,為了避免「打槳」的情況出現,所以將兩個主旋翼之間的距離加大,最終導致了直升機的整體高度過高。


解決辦法就是主旋翼軸採用剛性連結,並且採用強度更高的材料來製作槳葉,目前美國西科斯基公司的S-97驗證機就是採用這種設計。這樣直升機在進行高難度機動時,兩個主旋翼就沒那麼容易打在一起,安全係數會更高。


而且這種設計不用對直升機機身設計做出太大的調整,原來直升機尾翼位置還可以加裝推進式螺旋槳,進一步提升直升機的飛行速度。直-20現有的機身可以不用做出太大的調整,只需要對旋翼部分進行重新測試驗證即可。

實際上,國內在這幾年也已經開始重視這種技術了。在近些年的幾場展覽會上,國內的相關直升機廠商也有拿出過相似的產品,打算研製出中國版的高速直升機。


採用共軸反槳設計,對現有的研製成果影響較小,而且可以在發動機動力有限的情況下儘可能的提升直升機的飛行速度和載重量。也許,共軸反槳設計,確實是值得中國的直-20、武直-10等直升機借鑑和採用。

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