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倾转式垂直起降固定翼 倾转旋翼飞机和垂直/短距起降飞机有什么区别?
2020-04-04 03:56:53 来源:朵拉利品网

1, 倾转旋翼飞机和垂直/短距起降飞机有什么区别?



倾转旋翼飞机是固定机翼和直升飞机的结合体,可旋转的螺旋桨安装在机翼端部;其螺旋桨旋转面平行于水平面,就可以像直升机一样起飞;在空中一点高度时慢慢旋转螺旋桨旋转面和水平面的角度,就可以产生水平力使飞机产生水平方向个运动,达到一定速度时其升力完全由机翼产生。
其可以像直升机一样起飞、降落、悬停、转向、侧飞、倒飞,又可以像固定翼飞机一样完全由机翼产生升力平飞;
特点是像直升机一样可以不需要跑到就可以起飞降落,可以不需要跑道,速度比直升机快;但速度不如固定翼飞机,且需要一套复杂的旋转旋翼的机构。代表机型有美国V-22鱼鹰。
垂直/短距起降飞机一般指通过涡轮发动机改变喷气方向可以垂直起降,又能靠机翼产生升力平飞的飞机,多为舰载机。其垂直起降是通过改变喷气发动机的喷管的喷气方向实现的,即垂直向下喷气;平飞的时候发动机喷管向后喷气提供水平推力。
特点是对起降场地要求不高,甚至可以不需要跑道,适合在甲板是起降;早期的垂直/短距起降飞机速度都不高,最新的F-35可以超音速飞行;但其同样有一套复杂的喷气转向和升力风扇/升力发动机机构,F-35虽然弥补了在机动性和速度上的不足,但航程和载弹量还不能和同等重量级别的普通作战飞机比,特别在垂直起降时非常耗油。
代表机型有前苏联的雅克-38,英国的“鹞式”,美国的F-35。
两种飞机都能实现垂直起降,不同的是采用不同的发动机和升力/推进系统,所以速度和机动性能不同,也就决定了它们的使用用途不同。前者使用的螺旋桨推进,相比速度慢,机动性差,但载重更大,同为军用机多用于运输、救援;后者使用喷气发动机推进,相比速度快,机动性好,多用于作战飞机。

2, 倾转旋翼机能否从机翼根部倾转?



设计难度太大了,做到了也得不偿失。
倾转旋翼机兼具直升机与固定翼飞机的优点,垂直起降的控制和直升机类似,正常飞行的控制和固定翼飞机类似。
在两种飞行状态之间的转换难度最大,当螺旋桨在水平与垂直之间转换时,螺旋与水平面有斜度,斜度还在不断变化,要同时考虑直升机与固定翼飞机两种飞机的耦合操作特性,要不断改变控制率来适应,这就十分复杂了,所以倾转旋翼机在转换状态时容易出事故。
如果螺旋桨和机翼一起转,那就更复杂了,机翼的升力与迎角和速度都有关,当机翼旋转,迎角改变,同时螺旋桨也在改变倾斜方向,螺旋桨升力和推力就会改变,故而速度也变了,要把这些因素耦合进本就异常复杂的控制率实在太难,就算是电传操作系统也压力山大,更容易出错。
还有就是选择整片机翼的机构肯定比选择一个发动机舱的要更复杂,更重,对于飞机而言,任何多余的重量最好都能去掉。
虽然螺旋桨和机翼一起转,气流不会被机翼遮挡,可以减少功率浪费,可以省油,但是弊端更大,况且转换状态的时间占整个飞行时间比例很小。

名词解释


机翼

机翼是飞机的重要部件之一,安装在机身上。其最主要作用是产生升力,同时也可以在机翼内布置弹药仓和油箱,在飞行中可以收藏起落架。另外,在机翼上还安装有改善起飞和着陆性能的襟翼和用于飞机横向操纵的副翼,有的还在机翼前缘装有缝翼等增加升力的装置。机翼的作用是产生升力,以支持飞机在空中飞行。它还起一定的稳定和操纵作用。机翼的平面形状多种多样,常用的有矩形翼、梯形翼、后掠翼、三角翼、双三角翼、箭形翼、边条翼等。

螺旋桨

螺旋桨是指靠桨叶在空气或水中旋转,将发动机转动功率转化为推进力的装置,可有两个或较多的叶与毂相连,叶的向后一面为螺旋面或近似于螺旋面的一种推进器。螺旋桨分为很多种,应用也十分广泛,如飞机、轮船的推进器等。

飞机

飞机(aeroplane,airplane)是指具有一具或多具发动机的动力装置产生前进的推力或拉力,由机身的固定机翼产生升力,在大气层内飞行的重于空气的航空器。飞机是最常见的一种固定翼航空器。按照其使用的发动机类型又可被分为喷气飞机和螺旋桨飞机。飞机是20世纪初最重大的发明之一,公认由美国人莱特兄弟发明。他们在1903年12月17日进行的飞行作为“第一次重于空气的航空器进行的受控的持续动力飞行”被国际航空联合会(FAI)所认可,同年他们创办了“莱特飞机公司”。自从飞机发明以后,飞机日益成为现代文明不可缺少的交通工具。它深刻的改变和影响了人们的生活,开启了人们征服蓝天历史。