介紹
涵道尾槳是法國宇航公司構想的一種先進的尾槳形式。自1968年在“小羚羊”直升機上套用以來,取得了很大的發展,有多種直升機採用了這種尾槳形式。涵道尾槳是在垂尾中製成筒形涵道,在涵道內裝尾槳葉和尾槳轂,利用涵道產生附加氣動力。
特點
這種尾槳的尾槳葉和尾槳轂不移出而直接裝在
垂直安定面中,直升機的有害迎風面阻力減小了,當直升機在超低空機動飛行時可防止尾槳的槳葉碰著地面物體,不會受到外來物的侵犯。在地面還可防止直升機旁工作的人員受傷。涵道尾槳除在安全性方面優勢非常明顯外,還有其獨特性:
配置的大垂尾,在前飛時可以卸載,需用功率很小,推力由涵道垂尾提供,對於提高尾傳動系統壽命有好處,在尾槳或尾傳動系統失效情況下,直升機也可以安全平飛返航;
採用多片槳葉,有好的損傷容限和噪聲水平;
由於受到涵道的保護,在巡航狀態下,可以極大限度的避開沙粒和雨滴的侵蝕;
前飛時,涵道尾槳比普通尾槳對結冰更不敏感。
發展情況
法國宇航公司於1968年4月首先將涵道尾槳安裝在SA341(小羚羊)直升機上進行了試飛。隨後,這種尾槳從設計到套用都有了很大的發展。海豚系列SA360/361, SA365/366, EC155, EC120,EC130,EC135等直升機都採用了涵道尾槳。槳葉由金屬材料發展到複合材料,槳葉翼型、直徑、片數和各片間的夾角也都得到了進一步的最佳化。
美國陸軍輕型直升機計畫(LHX)中,西科斯基公司將S-76 B改裝成涵道尾槳進行飛行試驗,為美國陸軍的攻擊直升機RAH-66採用涵道尾槳布局提供了設計依據。貝爾公司則通過一系列的旋翼塔、風洞和飛行試驗的研究,成功地設計了DTR(Ducted Tail Rotor)構型的尾槳。
俄羅斯的卡莫夫設計局也一改其傳統的共軸反轉旋翼布局,在卡-60、卡-62等直升機上採用涵道尾槳布局。
我國自20世紀70年代引進SA365海豚直升機生產專利,以及90年代合作生產EC120以來,對涵道尾槳的製造技術有了一定的基礎,但在設計和試驗研究等方面所做的工作還是不夠的。
從已有的資料來看,國外特別是法國歐直公司對涵道尾槳的研究已逐步占據了該領域的制高點。
涵道尾槳技術發展到今天。一共經歷了三代。哈飛集團自80年代從法國宇航公司引進直九起,就一直在套用和跟蹤涵道尾槳技術的發展變化。第一代涵道尾槳在直九N型機上使用,為金屬結構形式;其中槳葉片致為13片,尾減速器的
支排為三片支撐結構。第二代涵道尾槳在直九Ni型機上使用,為碳纖維複合材料結構;涵道的幾何形狀與第一代相比有一些變化;涵道結構包括前緣錐體、加強肋、策皮、內環、尾減支律管等部件,前緣錐體、加強肋為層壓板結構,內環、蒙皮為蜂窩夾層結構,這些構件通過二次膠接組裝在一起;尾減支撐管為碳纖維管狀支撐結構,上、下兩端分別固定於上、下部支律肋的軸瓦中。尾槳翼型有改變,槳葉片數為11片,尾槳直徑加大,轉速降低。
第三代涵道結構形式為碳、玻璃纖維複合材料夾層、無內部加強件的半硬殼式結構,主要是改變尾槳葉翼型,並採用了非均勻分布安裝方式,增加了導向葉片,改變了尾減速器的支撐形式;對涵道唇口進行了最佳化;第三代涵道尾槳提高了效率,降低了噪音,進一步減輕了重量,並套用於EC120, EC135等直升機上。