[组图]最好飞行原理说明书之二
最好飞行原理说明书之二
『 作者:航模网 | 文章来源:中国航模网 | 点击数: | 更新时间:2007-7-22 』
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旋翼也好,螺旋桨也好,产生推力的原理都是一样的。如果把螺旋桨用涵道包覆起来,变成涵道螺旋桨(ducted fan),初看和普通螺旋桨没有太大两样,但是涵道内外的气流有速度差,在贝努力原理的作用下,涵道内的高度气流可以拖动涵道外的低速气流,可以产生比涵道内气流流动多至 50% 的额外推力。涵道本身在平飞状态也产生升力,这时圆形的涵道实际上就构成了环形机翼。平直翼、后掠翼、三角翼甚至前掠翼是人们所熟悉的,但环形翼也是产生升力的一个有效方法。环形翼可以想象成翼梢小翼的一个极端,由于制造和分析上不如平面翼简单,一直没有得到重视,在涵道风扇上的应用可算是歪打正着。涵道风扇也可以倾转,除了涵道本身也产生升力外,倾转涵道风扇(tilt ducted fan)具有和倾转螺旋桨一样的优缺点,不过在涵道风扇在倾转过程中,唇部的迎角不断变化,倾转到一定程度时会引起失速,改变飞机的升力分布,带来一定的飞行控制上的困难,同时造成风扇进气的紊乱,和很大的嗡嗡声。Doak VZ-4 是倾转涵道风扇的先驱,但最重要的倾转涵道风扇飞机应该是贝尔 X-22。尽管美国海军这是三军联合的项目的一员,但海军更中意短小的倾转涵道风扇方案,以便由航母升降机容纳,也免除折叠机翼的必要。涵道风扇也对甲板人员比较安全。于是海军在参加 XC-142 的同时,推动贝尔 X-22 计划。贝尔 X-22 采用四台涡轴发动机,两两布置在垂尾两侧,通过交联的同步轴,驱动所有四副涵道风扇,每个涵道出口的一个气动控制面提供垂直起落和平飞中的飞行控制。巨大的垂尾实际上没有舵面,只是起方向稳定作用。X-22 的涵道风扇的有 35% 的剩余功率,只要三个涵道风扇就能够实现垂直起落,只剩两个了还能正常平飞,在跑道降落只需要一个涵道风扇就够了。海军对 X-22 的试飞成果相当满意,责成负责研制 X-22 飞行控制的 Cornell Aeronautical Laboratory(后称 Calspan 公司)继续完善自动飞行增稳控制系统。到 80 年 Calspan 完成项目,军方已经对垂直起落飞机失去耐心,X-22 计划无疾而终。

Doak VZ-4 是采用倾转涵道风扇的先驱 / 水平的涵道本身可以产生升力,但倾转过程中,涵道唇部会出现失速

Doak VZ-4 从起飞到平飞的转换过程

贝尔 X-22 又是一个三军联合的项目 / 由于采用涵道风扇,没有不对称升力和后行桨叶失速的问题,可以放心采用刚性桨叶

四个大水桶一样的涵道风扇在空中翻转,也是一景 / 法国的 Nord(后并入 Aerospatiale)也研制了 Nord 500 Cadet,发动机推力和涵道出口的菱形导流片提供悬停状态下的姿态控制
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