時(shí)間:2020-03-11 19:00來(lái)源:空中之翼/貝爾 作者:中國(guó)直升機(jī)
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幾個(gè)月來(lái),貝爾一直在加拿大悄悄地測(cè)試一架改裝后的429型直升機(jī),該直升機(jī)采用了新的全電動(dòng)尾旋翼配置。與傳統(tǒng)的尾旋翼相比,這種電子分布式防扭矩系統(tǒng)(EDAT)提供了更高的效率和可靠性,噪音和維護(hù)成本更低。從外觀上看,這的確是一個(gè)構(gòu)思非常巧妙的設(shè)計(jì)。
2020年2月20日,貝爾發(fā)布了一種奇葩驗(yàn)證機(jī)直升機(jī),該機(jī)改裝自貝爾429型直升機(jī),尾部具有4個(gè)電動(dòng)涵道尾槳,可能預(yù)示著未來(lái)直升機(jī)在尾槳技術(shù)上的一次革命。
我們都知道,單旋翼直升機(jī)為了抵消旋翼扭矩,都要在尾梁根部布置一個(gè)抗扭尾槳。但尾槳的存在不僅要消耗掉10%的發(fā)動(dòng)機(jī)功率,還降低了直升機(jī)的可靠性,一旦尾槳在飛行中失效,直升機(jī)就將無(wú)力回天。
為此貝爾試圖通過(guò)電動(dòng)多尾槳技術(shù)來(lái)解決傳統(tǒng)尾槳的安全缺陷,貝爾將其稱(chēng)為分布式抗扭矩系統(tǒng)(EDAT)。在貝爾429驗(yàn)證機(jī)上,貝爾拆除了所有常規(guī)機(jī)械抗扭尾槳組件,包括變速箱、驅(qū)動(dòng)軸、尾槳槳轂和葉片,改為安裝四個(gè)電動(dòng)涵道尾槳,每個(gè)都由法國(guó)賽峰(Safran)公司提供的獨(dú)立電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。這些電動(dòng)尾槳由兩臺(tái)PW207渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)帶動(dòng)的發(fā)電機(jī)驅(qū)動(dòng),并通過(guò)電傳系統(tǒng)與飛控計(jì)算機(jī)連接。
![]() 這么設(shè)計(jì)有許多好處,首先是由于取消了大量機(jī)械裝置,抗扭系統(tǒng)在重量的復(fù)雜性大幅降低,有利于降低直升機(jī)的維護(hù)成本。
其次電動(dòng)尾槳在效率上更加高效。傳統(tǒng)尾槳通過(guò)改變?nèi)~片槳距來(lái)調(diào)節(jié)尾槳抗扭力,而EDAT的四個(gè)尾槳?jiǎng)t為固定槳距并可以順時(shí)針或逆時(shí)針旋轉(zhuǎn),可通過(guò)改變轉(zhuǎn)速和旋轉(zhuǎn)方向來(lái)更精確更動(dòng)態(tài)地輸出抗扭力,具有更快相應(yīng)。
最后也是最重要的一個(gè)好處是,四電動(dòng)尾槳可以提供寶貴的冗余,使直升機(jī)飛行更安全。貝爾表示即使四個(gè)電動(dòng)尾槳扇中的三個(gè)出現(xiàn)故障,EDAT系統(tǒng)也能提供足夠抗扭力。貝爾還聲稱(chēng)四電動(dòng)尾槳還能降低直升機(jī)噪音,但這個(gè)好處相對(duì)于前三個(gè)就微不足道了。
其實(shí)貝爾早在2017年就申請(qǐng)了EDAT的相關(guān)技術(shù)申請(qǐng),目前尚在審批中。貝爾提交的專(zhuān)利示意圖遠(yuǎn)比貝爾429驗(yàn)證機(jī)更加奇葩,其中的9尾槳方案簡(jiǎn)直會(huì)讓人密恐癥直接發(fā)作,此外還有月牙形、魚(yú)叉形、米字形、魚(yú)尾形尾梁多尾槳設(shè)計(jì),腦洞之大讓人嘆為觀止。貝爾在電動(dòng)尾槳上的這些前瞻性研究可能會(huì)大幅提高未來(lái)直升機(jī)的安全性,值得密切關(guān)注。
此外貝爾還在2017年首次公布了FCX-001電動(dòng)抗扭系統(tǒng)概念直升機(jī),該機(jī)將整個(gè)抗扭系統(tǒng)內(nèi)置于尾梁內(nèi)部,有些類(lèi)似休斯直升機(jī)的無(wú)尾槳(NOTAR)直升機(jī)只是改成了電驅(qū)動(dòng)。
據(jù)報(bào)道,世界各地的直升機(jī)公司研究電動(dòng)尾旋翼和其他抗扭矩系統(tǒng)已經(jīng)有一段時(shí)間了,但貝爾公司是第一個(gè)實(shí)現(xiàn)飛行的公司。目前尚不清楚該公司在這個(gè)特定項(xiàng)目上工作了多長(zhǎng)時(shí)間,但它在2017年至少提交了一項(xiàng)涉及相關(guān)技術(shù)的專(zhuān)利申請(qǐng),目前仍在等待批準(zhǔn)。EDAT系統(tǒng)提供的優(yōu)勢(shì)對(duì)民用、商用和軍用直升機(jī)運(yùn)營(yíng)商都很有價(jià)值。每個(gè)人都喜歡給直升機(jī)帶來(lái)更高的效率、更高的安全性和更低的運(yùn)營(yíng)成本的新技術(shù)。
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