有一種直升機對於廣大軍迷來說幾乎就是夢幻般的存在。它的學名叫做“雙旋翼縱列式直升機”。這種直升機實際上在直升機中是一個很大的分類，這個分類內的直升機型號有大約十幾個。但對於廣大軍迷所特別關注的卻只有一個型號——CH-47支奴幹。

很多軍迷所津津樂道的是CH-47可以單獨的掛落在山坡或者懸崖上使內部所承載的部隊成員快速的登機牌或落地。這樣的場景也就成了“支奴幹”很典型的一個應用情形了。

今天的文章W君就藉著CH-47給大家講一講雙旋翼縱列式直升機的飛行原理。讓大家了解一下這種看似奇特的飛行器的歷史和未來發展。

說到一個軍事武器的問題，按照W君的文章正規化來說必然會講幾個關於一種飛機的歷史問題，說到雙旋翼縱列式直升機不得不提的就是“皮亞塞奇直升機”（Piasecki Helicopter ）公司這家公司是雙旋翼直升機實用化的第一家。上世紀40年代成立於費城，創始人弗蘭克·皮亞塞奇熱衷於搞一些動力設定相當奇怪的飛行器。

1945年皮亞塞奇公司全員合影

他們不僅僅是雙旋翼縱列式直升機的鼻祖也是四軸飛行器的鼻祖。

PA-39

歷史上各種奇思怪想的飛行器設計有很多出自於這家公司。但是，由於“天才”的設計往往很怪就導致了這家公司從經營上會遇到各種問題。最終在越戰前夕皮亞塞奇所傾力打造的飛行吉普車（PA-59）未能被美國陸軍所採用而宣告破產，進而被波音公司收購。

不過，如果從形制上來看PA-59實際上是和CH-47是一種原理基本相同的“雙旋翼縱列式”直升機……哈哈，話說出太遠了，咱們往回收收。

波音公司收購皮亞塞奇直升機公司之前，世界上其實有很多雙旋翼直升機的設計，不僅僅當年美國在搞雙旋翼，其實當年蘇聯也在搞雙旋翼直升機。

Yak-24

在1952年蘇聯成功的試飛了雅克-24雙旋翼直升機。這也是很多人認為的CH-47仿品“支奴幹斯基”，但從年代上來說它可比支奴幹老多了。甚至於我們在建國初期也有過類似於“上燈 1號”的紙面設計。

如果仔細看文章前面的圖片，大家或許會發現一個很重點的看點——在波音收購皮亞塞奇直升機公司前，全世界的雙旋翼縱列式直升機其實都是分列兩個不同的發動機驅動各自的旋翼的。

這就表示一旦飛行過程中有一個發動機發生故障動力不足則會導致飛機的前後舉託升力不平衡導致災難性的後果。這也就是當年皮亞塞奇的飛機沒有人要的主要原因了。

在波音入主皮亞塞奇後，發揮了波音公司本身在機械設計上的功底，將雙旋翼縱列式直升機的發動機合併在了一起。並於1961年向美國陸軍提交了YCH-1B的設計方案。

YCH-1B

這項設計在當年是一項很了不起的設計，直接改變了雙旋翼縱列式直升機的動力輸出和控制原理！

直升機通過三組減速機將兩個渦軸發動機產生的動能平均的分配到了兩個旋翼上。以至於至今在直升機之上再沒有出現比YCH-1B更加複雜的減速機方案。

在之前W君很紅的一個問答《CH-47中國為什麼沒有仿製》很多粉絲提到為什麼不安排前後兩個發動機？看到這裡其實是不是可以清楚——那是人家早玩剩下的方案了？

V-22結構圖

當然還有一型V-22直升飛機（注意是直升飛機，這貨和F-35B是一個型別的），這種飛機在飛行的時候並不依靠旋翼提供升力可以依靠氣動面進行飛機發動機配平因此做的就是相當簡單了。

如果簡單的說CH-47的齒輪箱傳動原理實際上很簡單：

CH-47齒輪傳動/動力輸出原理

依靠中置減速機獲得由渦軸發動機所輸出的動力，傳遞到前後減速機內前後減速機內部分別有兩個行星齒輪減速箱對發動機軸進行減速。這樣發動機的動力就可以均勻的輸出到前後兩個槳葉上。

但如果實際操作起來則是困難重重。

CH-47中置減速機

CH-47的中置減速機內有兩個發動機的軸動力輸入，這臺減速機需要獲得動力但不能使兩臺發動機在不同動力輸出的時候相互干擾。同時均勻的將動力向前後減速機進行輸出。

同時，前後兩個減速機內的兩部行星齒輪箱將動力繼續轉向輸出到旋翼上。這裡就有一個坑了。

CH-47的中央減速機到前減速機的動力連線是靠一根傳動軸來實現的，這根傳動軸幾乎貫穿了整個的CH-47機身。長度達到了二十多米，在這麼長的距離上這根傳動軸需要傳遞超過3000馬力的功率。

什麼概念？如果是一根主軸的話，會直接擰成麻花。

在支奴幹上這根傳動軸被分為七節，這樣縮短的的軸抗扭曲性得到了提高。但即便如此，支奴幹還是有發生傳動軸斷裂的事故發生。

但由於傳動軸被牛缺崩彎後依舊有摩擦面相互連線，因此傳動軸崩裂的支奴幹還是可以獲得一定的動力相對安全的降落到地面上。

支奴乾的機械原理其實說到這裡大家也就基本能清楚了但很多讀者依舊會有疑問——大費周章的將一架直升機設計出兩個旋翼有什麼好處？畢竟類似於Mi-26這樣的超大型直升機可以配置兩臺功率達到8500千瓦的發動機，可以做到遠比CH-47所配備的兩臺2800千瓦的發動機更大的載重量，也有更高的運載能力。

但為什麼要弄兩個旋翼呢？

這就得從兩個旋翼的另外一個優勢來說了——多一個旋翼，能多做很多的事情！

直升機旋翼提供的不僅僅是升力，在旋翼稍微傾轉一定角度後，還可以提供向不同方向的推力。這樣，直升機就可以沿著一定的路線進行飛行了。

但由於陀螺效應（角動量守恆原理），直升機一般需要配備一套尾槳來維持直升機在角動量上的穩定性。要不然直升機就只能在天上自己打轉了。但直升機這種依靠尾槳“推”正機頭的方式實際上是會大量消耗能量的，並且直升機的尾槳推動方式，直升機旋轉的軸線就在主槳葉的中心軸上面。機動性和靈活性是有很大侷限的。

CH-47不同於普通直升機，這種型別的直升機有兩個主槳葉，自身的陀螺效應等於0。並且可以通過將槳葉向不同方向傾斜完成更多型別的空中機動動作。

例如：

當兩個槳葉向前傾斜的時候，直升機可以獲得響度較高的前進速度。

當兩個槳葉同時向一側傾斜的時候，這時直升機可以高效的側向移動。

當槳葉交叉傾斜的時候，這時CH-47可以以機身正中為軸線原地旋轉。

另外，

當一套槳葉不傾斜，另外一套槳葉傾斜工作的時候，這架飛機旋轉的軸心可以迅速的轉移到前或後槳軸心的位置——想想倒車入庫，如果車子自身能旋轉是不是很方便？

當然了，這個技巧也就是為什麼支奴幹可以準確的停靠在一個懸崖上的前提條件了。

再另外：

當前槳葉調節為低攻角的時候CH-47可以短時間的失去一部分前槳升力，這時CH-47可以完成直接的俯衝動作。

……

這樣的機動性，實際上才是CH-47出奇制勝的法寶，如果僅僅關注兩套旋翼所提供的“巨大”升力，其實就有點小看CH-47了。

“這是一架機動效能超高的重型直升機”的評價也就不枉費支奴乾的縱列雙旋翼設計了。