五千年(敝帚自珍)

主题:【原创】武直10的一个看点:动力和传动 -- TopGun

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  • 家园 【原创】武直10的一个看点:动力和传动

    直升机的飞行性能如何、对于中国武直至关重要的高温高原性能如何(中国有世界屋脊),主要取决于直升机的动力系统、传动系统、旋翼系统。最近在网络上出现的量产型武直10,其动力系统和传动系统中从发动机到主减速器的一段,是重要的看点。

    为了说明武直10的这一看点,首先要介绍一下目前世界上武装直升机在动力/传动布置上的两大“派别”:

    第一大“派别”是欧美武直凭借先进的发动机技术,采用的从发动机前面输出功率的布置:

    美国武直AH-64阿帕奇的两台发动机处于机身的两侧。发动机功率通过发动机短舱进气口前的传动轴,拐一个大约是直角的弯,与处于机身中部的主减速器连接。欧美的其他武装直升机也是如此。

    下图是AH-64发动机短舱前面的传动轴的特写:

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    下图是AH-64的解剖图:

    [提示:原图站已失效]

    第二大“派别”是苏联/俄罗斯的从发动机后面输出功率的布置:

    Mi-24母鹿为了使从发动机屁股后面输出的功率以短的、直接的路径传递给主减速器,把发动机直接放在机身上部:

    [提示:原图站已失效]

    [提示:原图站已失效]

    这么做的直接后果是:直升机体积大、重量大。因为双座驾驶舱必须避开机身上部的发动机而前置,而发动机下面又必须有机身。苏联人的做法是把发动机下面的这段机身弄成了一个类似运输直升机的客货舱。

    如何既用从屁股后面输出功率的发动机,又避免Mi-24那样肥大、笨重的身躯呢?苏联人在Mi-28浩劫和Ka-50噱头上用了一个颇有创造性的设计——“传动轴大拐弯”。

    下图是Mi-28浩劫,请注意它用了类似欧美的发动机短舱侧置,从而一举消除了Mi-24因发动机在机身上而产生的弊端:

    [提示:原图站已失效]

    类似的是Ka-50噱头:

    [提示:原图站已失效]

    上述两种苏俄武直的传动方法,是把从发动机屁股后头的、向后伸出的输出轴,转了一个大弯,“拧”成向前连接到主减速器上。

    这种传动方式使得高速旋转的传动轴经历了一个相对较长的、复杂的传递路径。

    在介绍了上述两大“派别”后,现在可以说一说武直10了。

    武直10在研制初期使用的是加拿大生产的、在欧美看来是二流货色的PT-6发动机。这个发动机是从屁股后面输出功率的。下图是PT-6,图中红色部分是发动机屁股一端:

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    下图是早期使用PT-6的武直10:

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    所以,早期使用PT-6的武直10用的是苏俄的“传动轴大拐弯”设计。

    那么,量产型武直10呢?

    我在网络上看到的信息是量产型武直10“标志着我国已经完全掌握新一代直升机技术、新型涡轴发动机技术和新型旋翼技术。”链接出处。所以量产型武直10可能用的是国产发动机。

    从下面的照片看,量产型武直10很可能仍然沿用“传动轴大拐弯”设计。原因是1、其发动机短舱总体形状变化不大,没有明显的在发动机前面的功率输出轴;2、两个发动机短舱之间的机身背部仍然有巨大的整流罩,应该是用来容纳“传动轴大拐弯”和相应的冷却系统:

    [提示:原图站已失效]

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    本文结论:中国的直升机发动机应该进一步发展,以使中国武装直升机抛弃复杂、沉重的“传动轴大拐弯”,从而进一步提高中国武装直升机的性能。

    关键词(Tags): #发动机#航空航天#直升机#飞行器总体设计通宝推:镭射,我来也,种植园土,
    • 家园 【整理】 Z19 武装海豚现身!

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      • 家园 感谢帖图,希望工业界与军方合作搞出一个中国特色的小武直

        图中的武直19大概比武直10小,但是如果不是对抗大规模装甲部队,小一些也有轻巧灵活的好处。比如侦查、袭扰等任务,小武直大概更合适。

        我觉得发挥武直19的威力主要有两方面的挑战:

        一是工业界如何把先进的观测设备与足够的武器综合在这个小直升机中,同时保证足够的航程和适当的装甲;

        二是军方如何开发新的战术,并以此为基础与工业界一道不断完善武直19。

    • 家园 有没有哪国的武直搞空中加油的?

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      见到的基本都是运输型的

      • 家园 各国武直大概尚无空中加油型号

        主要原因大概有二:

        1,直升机空中加油必须有一个巨大、沉重的空中加油探头,有碍直升机机动能力的发挥;

        2、直升机的垂直起降能力使得加油相对灵活一些。

        我想正是因为上述原因,美军虽有直升机空中加油的实用技术,却将此局限在特种作战的直升机中。

        • 家园 我军直升机可以悬停加油

          看过一张我军的演习照片,低空悬停的米17和地面油罐车之间连接一根软管,用泵把燃料打进油箱里。

          • 家园 对武直可能没意义。。。

            运输直升机通常是内线活动,可以在地面建立加油点;武直通常外线活动,地面加油点难以建立。

            • 家园 运直可不总是内线活动

              96年两架超级种马营救奥格雷迪就是深入敌境

              武直悬停加油的使用要看具体的战场环境和战术,不能一概而论。

          • 家园 所以直升机利用垂直起降能力可以获得很多灵活性

            不过我觉得象武直10这样只有两名飞行员的直升机实现悬停加油不太容易——直升机上没有第三个人可以在运输舱中把油管连接到加油口上。

            但是,对于个头大的运输直升机而言无法降落而只能用悬停加油的地方,个头小一些的武直10却有可能降落加油。

            • 家园 这个问题也不是不能解决

              设计一套自动装置,比如直升机上垂下一根钢缆,地面上把油管套在钢缆上,前舱武器操纵员配合摄像头把油管和受油口对接密封(或者用自动装置),然后把油泵打开就行了。整个过程就是直升机机降战术里人员物资滑降的逆向操作。

              • 家园 可以再进一步

                就是武直有一个可以收放的加油口。悬停时放下这个东西,地面人员直接把加油管与此加油口对接,然后输油。完毕后地面人员断开加油口,飞行员按一个按钮收起加油口,走人。

                • 家园 工程上没问题

                  可能结构重量比较大,对高度也有限制

                  • 家园 需要高超的设计使重量轻同时可靠性高

                    这个可收放加油口可以是软式的,这样就会比较轻,同时也可以使悬停高度比较高。

        • 家园 技术上也有难度吧,巨大的螺旋桨很碍事

          弄不好就把加油管打断了,飞机也危险

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