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固定翼飞机和直升机的优点与缺点(3)

来源:本站    发布日期:2015-04-28

无人直升机 飞机的发明实现了人们飞上了蓝天美好愿望,但它的不足马上表现出来,而直升机的发明,正好弥补了飞机的不足,这是因为直升机的旋翼与空气的相对运动方式是旋转方式,旋翼在原地与空气相对旋转运动就

无人直升机

飞机的发明实现了人们飞上了蓝天美好愿望,但它的不足马上表现出来,而直升机的发明,正好弥补了飞机的不足,这是因为直升机的旋翼与空气的相对运动方式是旋转方式,旋翼在原地与空气相对旋转运动就能产生升力,所以不需长长的跑道就能垂直起降。但不足是不能像飞机那样快速平飞,平飞速度远远低于音速,也不能像飞机飞得那样高,这因为直升机的飞行原理太繁琐复杂,它的旋翼既得提供升力,又得倾斜产生平飞的分力,所以协调起来就问题多多。

首先我们来看直升机的旋翼,我认为它的效率很低下。直升机的旋翼少的只有两叶,最多的可能也就有8叶,它们与空气的有效作用面积加一起与飞机的机翼比也相差很远,所以它的载重比飞机的要小得多(安-225运输机可以载重250吨,而米26只有20多吨)。如何解决,采用增加桨叶数量的方法是不行的,因为旋翼的控旋机构在接近轴心的地方,多了无法安装;采用增加转速的方法也不可取,超音速不太现实,会出现震颤等问题。

直升机的旋翼效率很低下不仅仅是片数少的问题,它的靠近中心的一部分作用力会作用到直升机机身上,形成一定的浪费;我们都知道,旋翼旋转时越接近轴心角速度会越慢,就算边缘越音速了,而中心速度仍为0,所以旋翼越靠近轴心效率越低,而近轴心部分旋翼作用力很小,近乎摆设,形成浪费。

其次看直升机的飞行,在向前水平飞行时旋翼的左右两侧一个可能是速度的叠加,而另一个可能是速度的相减,这样的结果可能是一侧可能达超音速了,而另一侧可能失速了。所以一侧产生强大的升力,而另一侧没有什么升力,结果就会失衡失控不稳定。于是便有什么挥舞铰和摆振铰,什么变距呀,这么复杂的结构作用在三四片桨叶上,影响了航速和升限,更谈不上什么安全可靠。所以我认为,这种平飞方式在低速机动方面还是比较灵活的,是成熟的技术,但它不能用于高速机动飞行。

3、固定翼飞机和直升机的前景分析。固定翼飞机和直升机都是靠与空气的相对作用来获取稳定性的,这就会出现什么问题呢?那就是一旦动力没有了,与空气的相对运动不存在了,稳定性也就消失了,没有飞机的液体外形是不能像飞机那样滑翔迫降的。另外,固定翼飞机和直升机的外形在不同方向上看是不一样的,这会使这二种飞行器在突变涡旋等复杂气象环境中失去原有稳定性,险象环生。飞机由于它的流体外形可以滑翔迫降(若远离机场那就不妙了),而直升机没有飞机的流体外形,只能硬性摔降,要是高度太大,那就够呛了。直升机上的细细的旋翼轴看了也让人后怕,把整个庞大机身的命运牵到细细的轴和软软的、脆弱的旋翼上,你还那么放心地乘坐吗?前面说过,它的旋翼与空气有效作用面积很小,一旦出现问题,只能听由天命了。

直升机和固定翼飞机从重心结构上看也存在重大安全隐患。正常应该重心在中间最低处,而此二者都做不到这一点 。所以我认为飞机和直升机的大部分单项技术都是可行成熟的技术,而直升机和飞机的发展却到了极限,可以说是穷途末路。飞机和直升机的发展有已有百年了,但他们只是技术上发展得更先进一些,而飞行原理基本没变。二者飞行器的先天不足是因为二者的外形结构决定了它们技术的各自为战,单打独斗。所以飞机还是不能垂直起降,需长长的跑道;直升机还是不能飞快(好像理论速度不能超过420千米)。人类在飞机和直升机外形结构下的技术研制领域已经失去了可无限发展的空间,飞机和直升机的发展已经进入死胡同,再难以有大的变革性的创新、发展和进步了。



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