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为什么直升机只有四个叶片而不是六个或八个?

编辑:网友投稿来源:互联网整理更新时间:2020-05-18 10:50:18

很多直升机的主旋翼和尾翼上都有不同数量的叶片。如果我们现在只考虑主旋翼,那么它们之间有多种,从2-8叶片。举几个例子;

R44有两个叶片

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AS355有3个叶片

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A109有4个叶片

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EC155有5个叶片

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S-64有6个叶片

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CH-53E有7个叶片

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Mi-26有8个叶片

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你注意到旋翼叶片的数量和直升机的大小之间的关系了吗?注意,情况并不总是这样。有些大型直升机的叶片可能更少,比如214st 2叶片的Bell

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或者是4叶的西科斯基S-92

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相反地,也有小型直升机有更多的叶片,例如MD500

为什么直升机只有四个叶片而不是六个或八个?

叶片的数量与直升机设计的精确规格有关。它有多重,有多大?将使用何种类型的转子头系统?生产和维护的可接受成本是多少?所有这些以及更多的因素都必须加以考虑。

叶片越少越经济。它们的生产和维护成本更低,因为转子头更简单,涉及的材料更少。从空气动力学角度来说,它也更好。当叶片在空气中移动时,它会留下一个湍流的尾迹。这种尾流会“污染”空气,降低下一个必须通过它的叶片的效率。叶片越少,它们之间的空间就越大,这就为尾迹的消散提供了时间。

但是减少叶片也有缺点。他们只能有这么大的表面积提供升力所需的更大的直升机。叶片可以做得更长,以增加更多的面积或更快地旋转产生更多的升力,但这些都有限制。直升机的尺寸将变得不合理,超长的叶片将被使用。随着叶片变长,尖端的空气速度也会变快。这就是为什么转子不能转得更快的原因。如果叶尖接近超音速,就会产生高阻力和破坏性的冲击波。这并不理想。

因此,为了补偿更多的叶片添加必要的。每个新叶片都将分担直升机的重量。这使得直升机的圆盘装载回到一个更实际的范围。

所以像第一张图里的R44这样的直升机,设计得小巧、轻巧、操作成本低,是双叶旋翼的理想机型。像Mi-26这样的直升机是世界上最大的直升机,它需要8个叶片来减小旋翼直径,最大限度地增加它能产生的升力。

每一架直升机都经过精心设计,考虑到这一切,以获得最佳的平衡,超出其限制和要求。一些直升飞机甚至可能在改型和机身演进之间改变叶片的数量。

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