纵列双旋翼的未来发展.docx

纵列双旋翼的未来发展 水鹄+小鹏到目前为止，美军和主要航空企业都没有发布新的纵列双旋翼直升机方案，因此，在CH-47基础上继续改进，将是纵列式双旋翼直升机未来发展的主要趋势另一方面，新兴航空国家表现出了研制纵列双旋翼直升机的意愿，为这个研究方向增添了新的活力军用，民用领域的需求将会成为纵列双旋翼发展的重要推动力，推动该型机向货运型和重型起重直升机方向发展是一个方向近年来随着材料、能源、计算机技术、自动化与控制等领域的发展，直升机技术取得了许多突破其中以桨叶、桨毂新技术、稳定控制技术、直升机总体设计的新技术应用为主，纵列双旋翼直升机的发展必然也会从中受益新旋翼技术纵列式双旋翼直升机的旋翼系统由桨叶和桨毂组成桨叶作为产生升力的主要部件对材料的比强度和比刚度要求很高新材料的应用为桨叶气动外形和旋翼动力学特性优化提供了基础，提升了旋翼桨叶在交变载荷工作状态下的使用寿命近年对直升机旋翼桨叶外型的研究越来越多，通过优化桨叶形状，可以有效减小飞行时旋翼产生的噪音，并提升直升机操纵性能桨毂作为旋翼系统重要组成部件一直是工程师们的主要研究对象传统的铰接式桨毂存在结构复杂，疲劳寿命低等缺点采用橡胶轴承的桨毂虽然起到了部分优化效果但是并未从根本上解决这些缺点。

没有水平铰、垂直铰和轴向铰的无轴承桨毂现已经成为研究热点这种桨毂通过复合材料柔性梁实现旋翼的挥舞、摆振和变距，无轴承桨毂结构简单，成本低，操纵效率高，是未来新型直升机的重要标志直升机振动控制技术直升机的振动问题一直是制约直升机发展的一个瓶颈纵列式双旋翼直升机的未来发展必然以振动控制为主要突破口直升机旋翼是产生振动的主要部件，通过采用新型复合材料、优化旋翼系统等方法可以有效减少旋翼振动带来的危害根据当今技术发展情况，短时间内不可能完全消除直升机的震动源许多科研机构和航空公司将研究的重点放在了隔振、吸振、阻尼减震和结构修改上面同时，通过结合主动控制技术和直升机减振结合，主动抑制机身对旋翼传递过来的振动的响应，实现主动减振新型航电设备随着计算机电子技术的发展，航电设备向着可视化、智能化和微型化方向发展，直升机操纵逐步采用人工智能结合手动操纵代替原始的以驾驶员手动操纵为主的操纵形式而人工智能的航空电子设备也可降低驾驶员的工作强度，提升飞行控制的效率和安全性航空电子设备架构也由独立功能设备向综合化、模块化方向发展，通过对传感器的信道资源进行模块化设计，高度综合导航系统、显示系统、飞控系统、气象雷达和管理系统等。

通过采用新型电子设备，实现了地面站和直升机平台实时互动，例如现在诸多先进直升机采用的直升机健康与使用监控系统是集航空电子设备、地面支持设备及机载计算机监视诊断产品于一体的复杂系统这种系统通过传感器动态监控直升机各部件工作情况，实时传输给地面站，进行故障评估和应急措施反馈给直升机，提高了直升机可靠性与安全性传统电传操纵系统易受雷电和电磁干扰影响，并且随着电子设备日益增多，电缆线路复杂，设备和线路互相干扰效果加强，系统难以正常工作，通过以光导纤维作为传输媒介，以光替代电作为传输载体，提升各系统操纵速度和效率，增强直升机抗电磁及核辐射干扰能力直升机设计新技术智能结构设计，通过在机身、机翼和尾翼等部件嵌入传感器和微电子部件，实时检测直升机各部件工作情况，根据驾驶员或指令通过结构内微电子元件对部件参数进行调整，提升直升机性能通过开发利用材料完整的本构关系，設计新型自适应结构，提升材料应用收益利用计算机仿真技术，通过计算机建模或者将直升机参数直接输入计算机，模拟直升机在复杂环境下的各种性能，结合CFD仿真结果，进行气动、结构一体化综合分析，可对直升机进行优化设计先进复合材料凭借比强度、比刚度高，设计性强，抗疲劳等优点，在直升机设计中的应用越来越多。

这些材料的应用有助于实现结构/功能一体化，提升直升机性能同样，直升机设计新技术的使用也更方便产生人机交互更友好的平台，这对于工作条件苛刻的运输直升机来说是相当重要的纵列式布局未来的发展不仅需要不断应用新的技术，对直升机中一直存在的难点问题进行继一步探索也同样重要纵列式直升机载重大、结构复杂、重心变动范围也大，这些特点会不断对未来的机体结构设计技术以及相关材料提出更高的要求双旋翼的相互重叠使得两副旋翼会存在相互干扰，整机的流场会十分复杂，这需要对复杂流场的计算或实验，给出更好的设计参数另外，新型纵列式直升机复杂的流场还给还气动布局设计带来了新的挑战，双旋翼的水平和垂直间距、旋翼塔的外形、尾舱门的外形等等，这些都需要未来进行不断的研究才能获取更多认识纵列式直升机的特殊布局决定其具有独特的作用，不论在军事方面还是民用领域，它都已经取得非凡的表现，并将继续有着广阔的应用前景复杂布局带来的难点和问题将会推动着纵列式直升机技术不断向前发展 -全文完-。