直升机航母系统的替代方案
Mi-17V-5是经典航母系统的所有者。 Rosoboronexport摄
始终 故事 定期向直升机提供各种设计的运输系统，但只有其中一种成为经典机型，随后得到了重大发展。 为螺旋桨驱动器，叶片设计，功能等提供不同选项的其他解决方案无法与之抗衡。 通常，大胆项目的这种结果是由于客观上的缺陷和问题。
技术经典
经典的直升机计划提供了几种相当简单的解决方案。 在机器的机身中放置了一个带有齿轮箱的动力装置，该齿轮箱将扭矩传递至主旋翼和尾旋翼。 大直径主旋翼基于斜盘，可提供升力和/或操纵的变化，并且还具有多个高长宽比的叶片。
该设计相对简单，开发完善，可轻松进行重建和扩展以满足现有要求。 此外，它没有一些缺点，例如需要密封管道中的接头或存在叶片重叠的风险。
战斗Ka-52。 同轴方案，有一定保留，可以认为是经典方案的发展。 俄罗斯联邦国防部的照片
但是，也有缺点。 经典方案的直升机在水平飞行速度上有限制，该水平飞行速度与绕着转子叶片的流的细节有关。 在某些模式下，可能会出现其他负面现象，例如涡环。 对于单个主旋翼，您必须设计一个长而结实的尾梁，以容纳尾旋翼。
经典方案的发展导致出现了具有多个轴承系统的纵向，横向或其他布置的多旋翼直升机。 同轴方案已经普及，其中将两个具有传统外观的螺钉组装在单个衬套上。 此外，经典的支撑系统及其许多单元成为几种替代设计的基础。
喷气推进器
单旋翼直升机面临反作用扭矩的问题，并且已经提出了各种解决方案。 上世纪三十年代，在几个国家几乎同时出现了带有喷气驱动器的转子的想法。 这种螺旋桨没有连接到机身内部的发动机，因此不会迫使它沿相反方向旋转。
莫尼诺博物馆（Monino Museum）的一架实验性B-7直升机。 后叶片上可见AI-7涡轮喷气发动机。 照片维基共享资源
喷气发动机转子的特点是在叶片尖端处装有自己的发动机。 螺旋桨可以由紧凑型涡轮螺旋桨发动机或冲压发动机驱动。 从机身中的燃气涡轮发动机向喷嘴或叶片中的燃烧室供应压缩气体的设计也是已知的。
五十年代和六十年代，喷气转子概念得到了广泛的关注。 在不同的国家已经开发了许多试点项目。 它们以Dornier Do 32或B-7 ML类型的轻型车辆提供。 Mile and Hughes XH-17重型运输直升机。 但是，这些样品都没有取得过小规模生产的进展。
经验丰富的直升机休斯XH-17。 主引擎负责向叶片尖端（前景）的燃烧室供应空气。 照片生活/ oldmachinepress.com
喷气推进器的主要问题是轮毂的复杂性。 通过它，必须将压缩气体和/或燃料供应到可动刀片，这需要传输和密封装置。 在叶片本身上，必须放置一种或另一种类型的发动机，这对其设计提出了新的要求。 事实证明，构建具有此功能的健壮设计非常困难，预期的收益无法证明这样做的合理性。
交叉的刀片
在三十年代，提出了一种所谓的方案。 同步直升机。 该概念提出了使用两个两叶式转子，其轮毂以最小的距离放置，并且轴外倾角朝外。 螺旋桨必须相互旋转，齿轮箱的特殊设计排除了叶片的重叠。
同步飞行器Fl 265，由A. Flettner设计。 图片Airwar.ru
同步直升机载体系统能够产生所需的升力并以与经典方案相同的模式提供飞行。 它具有能够增加总推力和提升能力的优点，并且推力矢量的扩展增加了悬停和其他模式下的稳定性。 在这种情况下，两个螺旋桨的反作用力矩相互补偿，从而消除了对转向系统的需求。
但是，同步直升机并未得到广泛使用。 在1945年代，这种设备是由德国Flettner公司生产的，自400年以来，这个问题在其他国家已经得到了解决。 美国Kaman Aerosystems公司的直升机最为人所知。 直到一定时间，同步直升机才出现需求，但方向逐渐消失-现在该系列中只有一个样本。 一直以来，此类机器的数量不超过500-XNUMX。
同步直升机的主要缺点是变速箱复杂，它将扭矩传递到两个紧密间隔的螺旋桨。 事实证明，具有相同特性的单个转子驱动器要容易得多。 此外，一对双叶螺旋桨的推力潜力有限。 因此，现代“重型”同步直升机 Kaman K-Max 的起重不超过 2700 公斤，在这方面比许多经典方案的直升机都差。
旋转和停止
将旋转的螺旋桨和固定的机翼相结合的想法是众所周知的。 在这种情况下，主旋翼的旋转用于起飞和加速。 在一定的速度下，螺旋桨必须停止，它的叶片必须变成固定的机翼。 这样可以提高飞行速度，但是需要开发和实施新的解决方案。
例如，以西科斯基X翼项目为例，该项目自七十年代中期开始开发，是对S-72直升机的补充。 后者是一架带有主旋翼和尾旋翼的直升机，配备了小扫掠的发达机翼。 机身侧面有一对燃气涡轮发动机，为轴提供动力（用于螺旋桨）并产生喷气推力（用于高速飞行）。
经验丰富的西科斯基S-72直升机，配备X翼航母系统。 图片由NASA
X-Wing托架系统接收了一个装有整流盘的碟形整流罩，该倾斜盘只有一个共同的螺距。 我们使用了具有垂直对称轮廓的矩形刀片。 在叶片的前缘和后缘上有孔，用于从压缩机外部释放压缩空气。 由于柯恩达效应，空气应该“拉长”叶片的轮廓，从而帮助其产生升力。 根据空气供应的方法，叶片可以在旋转和静止位置上同样有效地工作。
X翼系统已在风洞中成功测试，甚至安装在经验丰富的S-72上。 但是，在计划飞行之前不久，NASA和DARPA于1988年下令停止工作。 尽管具有所有预期的收益，但异常的运输系统太复杂了。 此外，该项目已延长了10多年，其成本超过了允许的上限。 因此，X翼概念没有得到进一步发展。
飞行中的镜头
目前，法国公司Conseil＆Technique正在研究带有不寻常载具系统的轻型空中出租车直升机的概念。 螺旋桨的拟议设计在起飞和着陆模式下产生的升力方面不及传统螺旋桨，但在更大的简化性和在水平飞行中产生更大推力的能力方面有所不同。 还说明了降低噪声的能力。
X-Wing 螺杆在不同模式下的操作。 西科斯基档案馆
原来的螺旋桨是建立在一个透镜盘的基础上的，它占据了 70% 的扫掠面积。 建议沿其边缘安装翼型的短叶片。 没有报告放置旋转斜盘的可能性； 可以通过改变速度来执行牵引力控制。
测试表明，在水平飞行期间，圆盘部件会产生很大的升力，因此，该结构整体上在特性方面绕过了传统设计的螺旋桨。 此外，可以使迎角达到25°，而不会阻碍流量。 根据计算，正在开发的飞机将能够达到最高200 km / h的速度。
来自Conseil＆Technique的带双凸透镜螺旋桨的概念“空中出租车”
Conseil＆Technique公司的项目仍处于研究和设计开发阶段。 可能会在不久的将来对模型进行测试，此后可能会出现经验丰富的成熟多旋翼直升机。 尚不知道这种替代设计是否能够解决所有任务并在航空工业中找到一席之地。
寻找替代品
直升机已有数十年的历史，并且已经投入使用，显示了传统航母系统设计的所有优点。 尝试创建与其具有最小相似性的替代方案的尝试尚未获得特别成功。 但是，科学家和工程师并不会停止工作，而是继续寻找有前途的想法。
目前正在创建另一个此类项目，其结果将在不久的将来变得清晰明了。 同时，很明显，新的轴承系统都无法对总体状况产生显着影响，而经典方案及其发展的各种变体将在航空技术中保持其地位。 但是，经过充分完善的新开发项目可以找到自己的利基市场，在这些领域中，其优势将是最合适的且可获利的。
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