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可以理解為體型越大的直升機,葉片的數量越多嗎?那麼同等體積和用途下的兩款直升機,分別裝配四片槳葉和五片槳葉,在效能上會有哪些差異?
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  • 1 # 大國鑑

    直升機的旋翼數量一般和起飛重量有關,因此數量的多少當然會影響直升機的效能,更具體的講,除了旋翼數量,需要考慮的還有旋翼的長度和麵積,總體來說,就是旋翼的總表面積的大小。在同等的旋翼轉速下,表面積越大,提供的升力就越高。

    以在國內非常常見的羅賓遜R-22民用直升機,就是採用兩旋翼,該機的最大起飛重量僅有621千克,旋翼旋翼的直徑也只有7.67米。而世界最大的米-26T重型直升機,旋翼數量為8片,旋翼直徑達到了32米,最大起飛重量則達到了56噸。

    那麼既然如此,直升機的旋翼數量越多,直升機就有越大的升力麼?這個問題就忽略了一個此前說的一個條件——同等轉速下。一般來說,旋翼越多,在旋轉時旋翼表面受到的阻力越大,因此就越需要更強大的發動機,來保持一定的轉速,提供足夠的升力。同時,槳葉越多,每一片槳葉上承受的力量就越小,就越便於透過不同的槳葉角度,調整直升機的細節姿態,從而讓直升機擁有更強的機動性和控制力。

    此外,還需要考慮的一個問題就是旋翼的旋轉速度越快,旋翼與空氣摩擦的就越劇烈,噪音音訊就越高。而旋翼數量越多,與空氣的接觸面就越多,在同等轉速下,旋翼越多,帶來的噪聲響度就越高,但可以降低高頻噪音的頻率。因此,如果放在同樣的功率條件下,旋翼多但轉速稍慢直升機製造的噪音雖然響度高,但頻率低,相對傳播距離較短,而旋翼少但轉速稍快的直升機的旋翼噪音頻率高,傳播的就比較遠。因此,以美軍的UH-60黑鷹直升機為例,普通的黑鷹直升機為4槳葉。而在刺殺本拉登的行動中,美軍海豹部隊採用的“沉默鷹”隱形直升機,不但對槳罩進行了修型,降低了風阻,還對槳葉的葉尖部位進行了修型,降低高頻噪音的水平,更重要的是,從4片槳葉變成了5片槳葉,就是出於靜音性考慮。

    綜上所述,直升機槳葉的數量,確實在一定程度上影響直升機的效能,根據上面的分析也可以看出為何中國的直-20通用直升機沒有采用UH-60黑鷹直升機的4槳葉,而是採用5槳葉的結構。

  • 2 # 銀杏智庫

    旋翼槳葉數量對直升機有哪些影響?

    首先,直升機的升力來自於槳葉傾角製造的葉下壓力。槳葉多則升力大。但是重量也增加了,慣性阻尼和氣動阻尼考驗發動機的功率。不過槳葉多了可以縮短,保證同樣的升力,這樣結構強度要求低了,長度也短了,重量又降低了。具體分情況來說呢吧:

    1,轉速不變下,槳葉增多,升力就增大了。

    2,同樣升力要求時,槳葉增多就可以縮短槳葉,這樣前行槳葉梢頭線速度也就降低了,直升機速度可以增加一些,也不會導致葉梢接近音速而產生激波震盪。也就是飛行器的最大速度提高了。槳葉增多還可以降低轉速,這樣噪聲就降低了。另外槳葉短了,起降和停放所需面積則小了哦。

    直20和武直10選擇五葉螺旋槳,就是這個道理。

    但是槳葉也不能無限增多,因為槳葉是需要控制的,直升機的升降進退轉向,都是需要精確操縱槳盤槳葉實現的,多了控制不住也不行。不同槳葉數量的旋翼,其鉸接方式也是有不同選擇的。(黑鷹的4片)

  • 3 # 嫻妹談兵

    會,要看一個用螺旋槳驅動的飛機它的發動機的效能,有一個很簡單粗暴的方法:看螺旋槳槳葉的數量也槳葉的剖面形狀。

    在螺旋槳動力飛機發展的早期,發動機功率越高,螺旋槳槳葉越多。

    比如20世紀20年代的很多飛機,就是雙葉槳。等到30年代中期開始有三葉槳。再往後有四葉,等到戰爭快結束的時候搭載2200馬力格里芬引擎的噴火戰鬥機已經是五葉螺旋槳了。

    這是因為,螺旋槳的區域性旋轉空速不能超音速,提高功率就必然提高螺旋槳的轉速,而當轉速提高到一定水平之後,螺旋槳的轉速就不能提高了,此時就得增加槳葉,增加槳葉就可以降低轉速,總之,螺旋槳的轉速是有一個上限的。

    設A = B * C

    其中A可以代表螺旋槳總拉力,B代表槳葉面積,C代表轉速。

    當C固定的時候,要提高總拉力就只能提高槳葉面積了。轉速不變的情況下,槳葉越多拉力越大。當然這並不是說用同樣的發動機可以依靠提高槳葉數量提高出力。因為槳葉多了,發動機功率不變的話,轉速會降低啊。槳葉越多,槳葉表面積越大,阻力也越大啊。轉速不變提高槳葉數量實際上也相當於增加了發動機功率。

    槳葉數量越多,靜音性也越好。同時也會增加結構的重量,這裡指的是轉軸與槳葉的連線部分。在現代飛機上,槳葉的角度是可以調整的,這被稱為螺旋槳槳距,根據飛行速度,轉速的不同,槳距一般由機載計算機動態調整以達到最好的飛行效率。

    總之,直升機槳葉的外形,數量,大小的總體設計是一個系統性的工程,各項引數彼此矛盾又相互耦合。

  • 4 # 星輝650

    槳葉半徑,寬度,數量決定著圓形面的面積和升力。

    πR^2=S

    轉速,半徑,槳葉數,槳葉寬度,都是關乎總升力,

    但是還要考慮發動機能力,

  • 5 # 軍人愛玉石

    下面回答第二問:同等體積和用途的直升機,四片和五片槳葉,效能上有哪些差異?槳葉越少,維修保養成本越低,平穩性和機動性越低,但噪音也越大。槳葉越多,平穩性和機動性會高點,相應維修保養成本越高。相同條件下來說,增加槳葉數量帶來的功率消耗比增加槳葉長度相比而言大。所以,槳尖速度(相對於空氣不能超音速)允許的話,還是增加槳葉半徑為好。

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