气滞血瘀,旋翼通鉴|自行车篮搞货运,传动用皮带,西科斯基一代直升机详解,阿卡丽

admin 2019-04-09 阅读:181

作者:丁尹 出品:旋翼飞翔器

引言

究竟怎么样才干造出一架真实有用的直升机呢?

上世纪前期的发明家们都不知道这个问题的答案。他们打造了各式各样的直升机,可是这些直升机要么只能上天飞个十几秒钟,要么上了天翻个跟斗又栽了下来,看起来直升机要比固定翼飞机难造许多,以至于不少直升机发明家终究都只能无法改行做固定翼飞机工程师来营生。

伊戈尔西科斯基先生也不知道这个问题的答案。虽然他曾愿望造一架直升馨子的老公机,但愿望毕竟是愿望,他前期也是凭借着固定翼飞机的制作作业积累了榜首桶金和业界名声。所以,当联合飞机公司领导通知他,西科斯基部分因为缺少飞机订单行将关停的时分,这个问题才开端重复呈现在他的脑海中,已然现已没有退路了,他何不背注一掷——研发一架有用直升机呢?

所以,西科斯基榜首代气滞血瘀,旋翼通鉴|自行车篮搞货运,传动用皮带,西科斯基一代直升机详解,阿卡丽直升机VS-300(出产代号S-46)诞生了。VS-300之于西科斯基先生,就比如小白鼠之于生物学家,针对它打开的一系列规划、试飞、修正等作业终究奠定了西科斯基直升机未来开展的根底,也引领了大半个世纪的国际直升机潮流。

本文将详细介绍西科斯基榜首代直升机VS-300的规划特色和技能参数,其间首要包括总体布局规划、发动机体系、发动设备、起落架、机身、传动体系、主旋翼桨叶、飞翔模仿设备、主旋翼测验体系和使命装备体系*等要点内容,与诸君共赏。

*注:VS-300型直升机的使命装备首要就包括传奇的“自行车蓝式”运货框和经典的“热狗式”两栖浮筒。

总体规划的进化之路

图——VS-300A型直升机的总体布局草图三视图

VS-300型直升机是一型实验性质的飞翔器,该型直升机的研发办法很是简略粗犷——也便是“边飞边改”(详细的研发阅历感兴趣的读者朋友能够翻阅我上一篇“旋翼通鉴”系列文章)。虽然VS-300声称只要四种类型装备,事实上,西科斯基的规划团队在每次对它完结飞翔测验之后,都会在当晚举行名为“Lessons Learned”小组会议,商议白日的飞翔测验中呈现的问题,并决议下一步改善的方向。

比及VS-300开展成型,其所坚持与开始版别相同的部件仅剩余飞翔员座位、两李竟个主起落架轮子、主传动箱、机身中部骨架和汽油箱。

下面这张图便是拍摄于VS-300首飞当天的。从图中能够看出的该型直升机前期的共同规划特色有:用于操作尾桨的单个脚蹬顶蘑菇啥意思、座位右侧的总距操作轮,此外,主旋翼轴顶部还伸出数根钢索衔接到桨叶上,这是为了避免旋翼桨叶在静止不动的时分过度下垂。

图——1939年9月14日,VS-300型直升机初次预备试飞

下面这幅图拍摄于1939年11月13日,从图中能够看出的规划改动有:主起落架的轮子从固定改为万向铰接式,脚蹬改成了一对,主旋翼挥舞铰上加装了阻尼器,操作杆改成了T型杆,T型杆为能够为飞翔员供给水平线参考值。

图——1939年11月13日,停靠在机库中的VS-300型直升机

关于1939年的工程师而言,周期变距操作仍然是一种未知领域的东西。谢尔瓦其时在研发自转旋翼机的时分就曾企图引进这一操作体系,可是在他还没弄清楚该体系的作业原理的时分,他的自转旋翼机就因失控而摔了,无法之下,他只能抛弃了该体系。

前史总是惊人的类似,数年后,西科斯基规划团队前期稻田养鱼技能视频也选用了周期变距操作体系,可是直到1939年12月份,他们也没弄理解该体系的作业原理,而榜首架VS-300却在一次试飞中发生了侧滚而摔毁了,随后西科斯基规划团队也在无法之下抛弃了周期变距规划方案,选用了一种水平尾桨操作体系。尔后的一段时间内,西科斯基团队一向都在针对周期变距体系进行研究,到1941年夏日,VS-300开展到第三个大类型版别的时分,气滞血瘀,旋翼通鉴|自行车篮搞货运,传动用皮带,西科斯基一代直升机详解,阿卡丽周期变距体系总算回归了——可是只回归了一部分,也便是横向周期变距体系。

*注:虽然周期变距体系“部分回归”了,可是西科斯基规划团队实践trollbeads并未从数学物理原理上认识到旋翼旋转过程中存在的“陀螺进动效应”,他们仅仅依据实验试飞的成果,经历性地概括出了操作与呼应对应的联系。

VS-300Ⅲ型的横向周期变距操作体系终究通过了试飞的验证,所以西科斯基规划团队们又把纵向周期变距体系也还给了主旋翼,这下,全周期变距体系总算全面回到了直升机上,这时分,VS-300现已靥舞进化成了VS-300A。西科斯基带领着规划团队于1941年12月8日完结了VS-300A定型版的试飞作业。

VS-300A在试飞过程中又呈现了一个新问题——在加快班纳布斯飞翔的时分,直升时机不断“摇摆”。开始,规划团队苦思冥想也不知道问题出在哪,直到1941年12月31日,在新年的钟声敲响之前,西科斯基指示作业人员将原先加装在挥舞铰(水平铰)上的阻尼器,换装到笔直铰(摆振铰)上。问题瞬间处理了,飞翔员再次驾驭VS-300A加快飞翔,“摇摆”消失,飞翔滑润,操作体会适当不错。

新年的钟声敲响,VS-300A的操作问题悉数得以处理,两周之后,1942年1月14日,作为直升机正式有用化的前史标志,具有全方位角操作飞翔才能的西科斯基XR-4直升机(出产代号S-47,技能悉数来自S-46/VS-300)完结了首飞。

部件规划及其改善

发动机体系

VS-300型直升机的动力是由一台75马力(3200RPM)的莱康明O-145-C3苏椒5号气冷四缸卧式对置发动机供给的。该型发动机的传动轴反向设备,通陈爱能过6条V型皮带与主减速器相连。一个额定的空转轮被用来坚持皮带的张力。

1940年7月份,该型发动机被一台90马力(2500RPM)的富兰克林4AC-199-E气冷四缸水平对置发动机代替了,以此来提升出轴功率。在1941年4月份,巨阴族VS-300又改装了一台4AC-199型升级版发动机,该型发动机在2680RPM时能供给90马力的功率输出,在2050转时能供给100马力的功率输出。

图——富兰克林90马力模型发动机4AC-199-E(0-200-1)发动机

气冷电扇

发动机的冷却体系是由一台“鼠笼式”、V型皮带驱动的冷却电扇,该电扇通过通过金属板壳固定在发动机上方,唆使冷却空气向下流入汽缸冷却带着空间的生果女王翅片hi文。

起动器和电池体系

为了贺秋实减轻直升机的分量,自打完结首飞之后,规划团队就把电池从VS-300上移除了。后来为了进一步减轻分量,起动器也被移除了。规划团队在起动器上装了一个类似于前期拖拉机的“起动把手”,把手被调整到适宜的方位以发动发动机,发动机发动之后,整个起动器马上能够移除。

后来,规划团队又屡次更迭发动机发动设备,终究是通过固定在发动机下滑轮上的旋转轴来发动。发动机发动之后,作业人员需求先手动滚动旋翼,随后空转轮将会拉气滞血瘀,旋翼通鉴|自行车篮搞货运,传动用皮带,西科斯基一代直升机详解,阿卡丽紧6根驱动皮带,女性愿望其上的弹性部件则会协助坚持皮带的张力。

图——左为VS-300前期的小型外置式电瓶车,右为后来的外置式起动器小车

起落架

VS-300起落架包括有两个固定支撑的斜柱主轮以及前后各一个万向轮。这一规划很快被立式油压支柱所替代,两个主轮也被改成了万向轮。跟着规划作业的推动,VS-300型直升机的起落架被重复修正,到了终究版别,起落架的前后轮都被移除了,只保留了左右主轮,并追加规划了一个硬式尾撬支撑。

机身

VS-300开始版别的前小吴钱柜机身结构结构简直悉数由4130铬钼钢薄壁管制成,后机身为铝箱结构。在Ⅱ型中,机身后部结构也悉数改为钢制薄壁管,以添加强度且便于保护。

图——VS-300A主旋翼头

传动体系

90马力的富兰克林发动机传动轴上装载了一副传动皮带轮,这一副皮带轮通过6根V型皮带衔接到一副更大的传动皮带轮上,其一级传动比为1.76:1。上滑轮的传动轴向前伸入主减速器中,并通过锥形齿气滞血瘀,旋翼通鉴|自行车篮搞货运,传动用皮带,西科斯基一代直升机详解,阿卡丽轮传递给主旋翼轴,此处的传动比为5.9:1,发动机通过两级减速之后,刚好能输出恰当的旋翼转速。

上滑轮一起也有一根向后的传动轴,这一根传动轴衔接到尾桨减速器,驱动反扭矩尾桨和前期版别上装备的水平尾桨体系。上滑轮也规划了一种自转聚散单元以便直升机在发动机失效的时分能进入自转下滑状况。(不过VS-300的屡次试飞中都没有需求履行过自转下滑,西科斯基规划团队也未对此进行过验证)

图——VS-300Ⅱ型直升机的传动体系示意图

主旋翼桨叶

图——VS-300Ⅰ型直升机主旋翼桨叶体系(未蒙皮)

贯穿主旋翼桨叶头尾的大梁由云杉木制成,其前缘由云杉、巴尔沙和红木层压而成,翼型选用的是高速型对称翼型NACA0012(这是因为旋翼桨尖速度达到了409公里/时,现已算‘高速’了)。该翼型的压力中心比较稳定,其变距轴和弦向重心装备十分合适旋翼运用。

​图——后来的VS-300旋翼桨叶后缘选用了一种金属丝规划

尾桨桨叶

VS-300型直升机的尾桨桨叶是全木质的。其桁梁为枫木原料,加强筋为杨木原料,并装备了桦木贴片。

图——VS-300A尾桨桨叶

VS-300飞翔模仿器

1938年,迈克尔比维德和鲍勃拉本斯基规划并制作了国际上榜首台直升机模仿器。该型模仿野熊模仿3d器的构型每天都在“进化”,很快,飞翔员和工程师甚至联合飞机公司的高层们都意识到该体系关于评价飞翔员的人体工程学要求和其对纵横向姿势改变和航向偏转的反响而言,肯定是一种十分高效的设备。

图——从左向右,迈克尔比维德、伊戈尔西科斯基、鲍勃拉本斯基和迈克尔格鲁哈雷夫与VS-300模仿器在一起的合影

旋翼桨叶测验单元

旋翼桨叶测验装备的研发是用来测验多种不同的旋翼桨叶构型所能产首席老公小娇妻生的升力和扭矩的。

图——1939年,单片桨叶的旋翼升力和扭矩测验设备(你没看错,左面是一个秤(砝)砣(码))

使命装备

“自行车蓝”搞货运

VS-300直升机最早是用一个装在机头前方的柳编框(你没看错,和旧式自刘雨维行车如出一辙)来运载各式各样的货品的(当然,西科斯基原意首要是用这么个篮子来演示证明该型直升机的杰出操作性)。到VS-气滞血瘀,旋翼通鉴|自行车篮搞货运,传动用皮带,西科斯基一代直升机详解,阿卡丽300A时分,这个车篮子就被改成了全金属的。

图——左边为柳编框,右侧为金属框

“热狗式”浮气滞血瘀,旋翼通鉴|自行车篮搞货运,传动用皮带,西科斯基一代直升机详解,阿卡丽筒

VS-300能够把起落架改装成浮筒,这样就能履行两栖起降使命。他一般装备一双“热狗式”浮筒和一个小型的尾部浮筒,并在鼻头装了一个“篮球”作为缓冲设备。

图——装备“热狗式”短型橡胶浮筒的VS-300

跟着项目的开展,VS-300A装备了更长的浮筒(当然仍是“热狗式”),有了长浮筒之后,尾部小浮筒和鼻头的篮球都不再需求了。

图——装备长浮筒的VS-300A直升机正在“运载”一个手提箱


虽然跟着项目的推动,西科斯基规划团队做了很多的作业,可是从始至终,他们只造了一台VS-300,也便是后来的VS-300A(S-46)。

那么,现在再让我们再看看全文最初的问题:“究竟怎样才干造出一架有用的直升机呢?”

我觉得应试宝官网大概是需求一颗坚定不移的心、几分敢破陈规的勇气和始终如一的热心吧。我们有句老话说得很好:“骐骥一跃,不能十步。驽马十驾,功在不舍。”愿与诸君共勉。

图——现在气滞血瘀,旋翼通鉴|自行车篮搞货运,传动用皮带,西科斯基一代直升机详解,阿卡丽现已陈设在博物馆中的VS-300A