變速箱比發動機更難造:中國重型直升機研製,和美國最大差距在這

候知健 發佈 2020-01-12T01:51:29+00:00

圖:CH-53K直升機減速器,代表人類重型直升機的最尖端核心技術直升機是旋翼飛行器,它上方直徑巨大的槳葉,其實就相當于飛機的機翼。

圖:CH-53K直升機減速器,代表人類重型直升機的最尖端核心技術


直升機是旋翼飛行器,它上方直徑巨大的槳葉,其實就相當于飛機的機翼。對於這樣的飛行器來說,它存在著和汽車類似的問題:


發動機主軸的轉速太高了,和旋翼/輪胎正常工作時需要的轉速匹配不上;因此一定需要一個減速機構來進行協調,在汽車上這個機構就是變速箱,而在直升機上這個機構就是減速器。



由於原理上阻力就特別大,直升機是飛不快的;絕大多數傳統直升機的最高速度,都在350-360公里/小時以下。因此和戰鬥機不一樣,直升機的機身氣動外形對飛行性能的影響程度小得多。


發動機、減速器、旋翼的三者組合,在極大程度上決定了直升機的飛行性能。同樣的基本平台設計,設備簡單的通用直升機,可以通過這三大件的更換直接實現性能的跨代提升。



  

圖:國內現階段給直8直升機配備的複合材料旋翼,技術水平和性能表現遠遠強過俄羅斯


類似於汽車的自動變速箱研製難度不低於、甚至高於發動機,直升機上也有類似的現象。但比較遺憾的是,由於汽車普及程度很高,變速箱的重要性是受到公認的;而對於直升機,大多數人想到的只有發動機——這種觀念甚至存在於不少高層人士的認識里。


目前國內和歐美在直升機上的差距,減速器上的問題並不比發動機小。一方面是它的技術難度要求並不低於發動機,另一方面是它受重視的程度往往小於發動機。



國內的直升機減速器設計,開端於對法國海豚直升機的引進。但是從直九基本型開始,歷經直九武裝型、直九攻擊型、直九偵察型、直九校射型、直九艦載型、直九通訊型多個改型,都是只改進發動機和機載設備。


直到後來對直九武裝直升機提出了加大起飛重量、以實現跨海作戰能力的要求,減速器原設計標準已經再也不能承載發動機功率的增大時,國內才啟動了相關的減速器改進項目。


類似的情況並不止於直9。對於中國直升機研發來說,減速器上要實現追趕的難度比發動機還要高——而這種難度,相當大程度源於它沒有得到應有的重視。​


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