[科普中國]-涵道尾槳

簡介

涵道尾槳是法國宇航公司設(shè)想的一種先進(jìn)的尾槳形式。自1968年在“小羚羊”直升機(jī)上應(yīng)用以來，取得了很大的發(fā)展，有多種直升機(jī)采用了這種尾槳形式。涵道尾槳是在垂尾中制成筒形涵道，在涵道內(nèi)裝尾槳葉和尾槳轂，利用涵道產(chǎn)生附加氣動力。

涵道尾槳的特點(diǎn)這種尾槳的尾槳葉和尾槳轂不移出而直接裝在垂直安定面中，直升機(jī)的有害迎風(fēng)面阻力減小了，當(dāng)直升機(jī)在超低空機(jī)動飛行時可防止尾槳的槳葉碰著地面物體，不會受到外來物的侵犯。在地面還可防止直升機(jī)旁工作的人員受傷。涵道尾槳除在安全性方面優(yōu)勢非常明顯外，還有其獨(dú)特性：

配置的大垂尾，在前飛時可以卸載，需用功率很小，推力由涵道垂尾提供，對于提高尾傳動系統(tǒng)壽命有好處，在尾槳或尾傳動系統(tǒng)失效情況下，直升機(jī)也可以安全平飛返航；

采用多片槳葉，有好的損傷容限和噪聲水平；

由于受到涵道的保護(hù)，在巡航狀態(tài)下，可以極大限度的避開沙粒和雨滴的侵蝕；

前飛時，涵道尾槳比普通尾槳對結(jié)冰更不敏感。2

國內(nèi)外涵道尾槳的發(fā)展情況法國宇航公司于1968年4月首先將涵道尾槳安裝在SA341(小羚羊)直升機(jī)上進(jìn)行了試飛。隨后，這種尾槳從設(shè)計到應(yīng)用都有了很大的發(fā)展。海豚系列SA360/361， SA365/366， EC155， EC120，EC130，EC135等直升機(jī)都采用了涵道尾槳。槳葉由金屬材料發(fā)展到復(fù)合材料，槳葉翼型、直徑、片數(shù)和各片間的夾角也都得到了進(jìn)一步的優(yōu)化。

美國陸軍輕型直升機(jī)計劃(LHX)中，西科斯基公司將S-76 B改裝成涵道尾槳進(jìn)行飛行試驗(yàn)，為美國陸軍的攻擊直升機(jī)RAH-66采用涵道尾槳布局提供了設(shè)計依據(jù)。貝爾公司則通過一系列的旋翼塔、風(fēng)洞和飛行試驗(yàn)的研究，成功地設(shè)計了DTR(Ducted Tail Rotor)構(gòu)型的尾槳。

俄羅斯的卡莫夫設(shè)計局也一改其傳統(tǒng)的共軸反轉(zhuǎn)旋翼布局，在卡-60、卡-62等直升機(jī)上采用涵道尾槳布局。

我國自20世紀(jì)70年代引進(jìn)SA365海豚直升機(jī)生產(chǎn)專利，以及90年代合作生產(chǎn)EC120以來，對涵道尾槳的制造技術(shù)有了一定的基礎(chǔ)，但在設(shè)計和試驗(yàn)研究等方面所做的工作還是不夠的。

從已有的資料來看，國外特別是法國歐直公司對涵道尾槳的研究已逐步占據(jù)了該領(lǐng)域的制高點(diǎn)。2

涵道尾槳技術(shù)發(fā)展到今天。一共經(jīng)歷了三代。哈飛集團(tuán)自80年代從法國宇航公司引進(jìn)直九起，就一直在應(yīng)用和跟蹤涵道尾槳技術(shù)的發(fā)展變化。第一代涵道尾槳在直九N型機(jī)上使用，為金屬結(jié)構(gòu)形式；其中槳葉片致為13片，尾減速器的

支排為三片支撐結(jié)構(gòu)。第二代涵道尾槳在直九Ni型機(jī)上使用，為碳纖維復(fù)合材料結(jié)構(gòu)；涵道的幾何形狀與第一代相比有一些變化；涵道結(jié)構(gòu)包括前緣錐體、加強(qiáng)肋、策皮、內(nèi)環(huán)、尾減支律管等部件，前緣錐體、加強(qiáng)肋為層壓板結(jié)構(gòu)，內(nèi)環(huán)、蒙皮為蜂窩夾層結(jié)構(gòu)，這些構(gòu)件通過二次膠接組裝在一起；尾減支撐管為碳纖維管狀支撐結(jié)構(gòu)，上、下兩端分別固定于上、下部支律肋的軸瓦中。尾槳翼型有改變，槳葉片數(shù)為11片，尾槳直徑加大，轉(zhuǎn)速降低。

第三代涵道結(jié)構(gòu)形式為碳、玻璃纖維復(fù)合材料夾層、無內(nèi)部加強(qiáng)件的半硬殼式結(jié)構(gòu)，主要是改變尾槳葉翼型，并采用了非均勻分布安裝方式，增加了導(dǎo)向葉片，改變了尾減速器的支撐形式；對涵道唇口進(jìn)行了優(yōu)化；第三代涵道尾槳提高了效率，降低了噪音，進(jìn)一步減輕了重量，并應(yīng)用于EC120， EC135等直升機(jī)上。