雙旋翼橫列式直升機

雙旋翼橫列式直升機的特徵是兩副旋翼一左一右分別安裝在機身兩側的兩個支架上。兩副旋翼完全相同，但旋轉方向相反，其旋轉時反作用力相相抵消。

雙旋翼橫列式直升機最大優點是平衡性好，其缺點與雙旋翼縱列式直升機差不多，操縱也比較複雜。雙旋翼橫列式直升機要在機身兩側增裝旋翼支架，無形中會增加許多重量，而且也加大了氣動阻力。

基本介紹

• 中文名：雙旋翼橫列式直升機
• 外文名：Double row type rotor helicopter
• 特徵：兩副旋翼一左一右按在兩側
• 優點：平衡性好
• 缺點：操縱複雜
• 典型機型：米-12
• 套用情況：數量很少

相關背景

常規的單旋翼帶尾槳式直升機是目前世界上最廣泛採用的型式。據初步統計，現今世界生產的直升機80%以上均為這種型式。與其他型式直升機相比，其氣動、平衡、操穩、振動等問題較易解決，設計製造技術也相對成熟。然而這種型式需要一副尾槳來平衡旋翼的反扭矩，無疑增加了全機的功率消耗和重量，一般尾槳在起飛和懸停狀態下的功耗占總功耗的7%~12%。而且尾槳高速旋轉並處於旋翼的下洗流干擾之下，受載複雜，易造成噪聲和結構件的疲勞。橫列式直升機在世界直升機發展史上曇花一現，前蘇聯米里直升機設計所曾利用了米一6直升機的旋翼、動力傳動等部件製成了米一12橫列式直升機，但沒有量產。與傳統的單旋翼帶尾槳直升機相比，橫列式直升機的旋翼系統為兩副橫向並排布置、旋轉方向相反的旋翼，不需要尾槳，可獲得比單旋翼大的有效載重，斜爬升率好。但橫列式機身和機翼的阻力損失較大，垂直飛行性能差，且機翼的剛度和重量隨著旋翼距機身的外伸距離而顯著增大，使得直升機的重量效率甚至低於單旋翼式。然而，隨著近年來傾轉旋翼機的發展，橫列式這種形式又逐漸引起人們的關注和重視。因此，針對橫列式直升機開展一些基礎研究具有重要的實際意義。

結構特點

橫列式雙旋翼布局結構對稱，兩副旋翼在相同的氣流條件下工作，兩旋翼之間的相互氣動干擾受兩旋翼間距的影響。其旋翼尾跡流場和氣動特性與單旋翼相比有較大不同，不能像單旋翼一樣單獨建模，而需藕合建模。這種藕合明顯增加了尾跡求解過程的複雜性。此外，橫列式獨特的旋翼/機翼構型，使其在懸停、低速前飛時，旋翼的下洗流會直接衝擊機翼表面，產生較大的向下載荷，雙旋翼下洗流在機翼處交匯還將產生“噴泉流效應”導致部分向下載荷，這直接影響到橫列式直升機的有效載重和操縱品質;同時，這些載荷以低頻形式傳遞到駕駛室，又是噪聲的主要來源。橫列式直升機旋翼的槳毅結構、槳葉的負扭轉及尖削，使其下洗流場特性與傳統單旋翼直升機也有較大不同。

旋翼尾跡分析

橫列式直升機作為一種旋翼飛行器，不僅依靠旋翼產生主要升力，還通過旋翼來獲得操縱力。旋翼作為直升機最重要的部件，其性能好壞直接決定了直升機的性能，而旋翼性能計算的關鍵就在於旋翼尾跡分析。直升機飛行時，旋翼旋轉並受自由來流的影響，槳葉後緣會拖出並迅速捲起成一股強烈集中的螺旋狀槳尖渦，渦線以當地速度運動並隨槳葉方位角改變，形成複雜的尾跡幾何形狀，即旋翼尾跡，如圖所示。旋翼尾跡影響槳盤處的入流分布，從而影響槳葉氣動力和旋翼揮舞回響特性。而對於橫列式直升機，兩旋翼及機翼間的槳一渦干擾、渦一渦干擾和渦一面干擾更為嚴重，尾跡渦線變形、扭曲也更為複雜。因此，準確地計算旋翼的渦尾跡和氣動特性是開展橫列式直升機氣動干擾特性問題研究的基礎，而自由尾跡渦流理論方法可能是最為恰當方法。

旋翼尾跡

服役情況

雙旋翼橫列式直升機的數量很少。前蘇聯米里設計局研製的米-12是最典型的雙旋翼橫列式直升機，它也是世界上最大的直升機。該機機身長37米，每副旋翼直徑35米，最大起飛重量105噸，最大平飛速度260公里離小時，僅在60年代試製了4架原型機，沒有投入批量生產。