直升機的“尾巴”

依蔓

起飛中的直-8L

尾槳是單旋翼直升機的一個重要組成部分，它安裝在直升機尾部。發(fā)動機產(chǎn)生的功率通過傳動裝置，帶動尾槳轉(zhuǎn)動。由于力的作用是相互的，直升機飛行時，主旋翼旋轉(zhuǎn)會對空氣產(chǎn)生一個作用力矩，同時空氣也會對主旋翼產(chǎn)生一個反作用力矩。這個反作用力矩傳遞到機身上，會使飛機升空飛行，同時也會產(chǎn)生與旋翼旋轉(zhuǎn)方向相反的轉(zhuǎn)動，而尾槳產(chǎn)生的拉力（或推力）正好可抵消這種轉(zhuǎn)動，從而實現(xiàn)航向穩(wěn)定，使直升機更好地平穩(wěn)飛行或空中懸停。當直升機需要轉(zhuǎn)彎時，可通過尾槳改變旋轉(zhuǎn)速度來實現(xiàn)。

尾槳設(shè)計是單旋翼帶尾槳直升機設(shè)計中的一大難點，在設(shè)計中要考慮諸多因素。例如，尾槳的尺寸不能太大，否則可能會給直升機帶來安全隱患；尾槳要提供足夠的反扭力就必須提高轉(zhuǎn)速，而轉(zhuǎn)速越大，尾槳的噪音也越大；尾槳通常安裝在直升機的尾撐（主要指單旋翼直升機機身后部的構(gòu)造，末端有尾槳，可起到力臂的作用）上，尾撐越長，尾槳的力矩越大，反扭力效果越好，但同時尾撐的重量也越大。此外，由于尾撐內(nèi)部還要安裝傳動軸，會進一步增加尾撐的重量，這些都是尾槳設(shè)計中需要考慮的因素。

單旋翼直升機的尾槳形態(tài)多種多樣，傳統(tǒng)的尾槳一般由尾槳葉和尾槳轂兩部分組成，是現(xiàn)役直升機采用最多的尾槳形式，例如我們的直-8、直-20、武直-10等。隨著直升機技術(shù)的發(fā)展，后來又出現(xiàn)了涵道式尾槳、無尾槳直升機。

武直-10采用的是傳統(tǒng)雙層剪刀式尾槳，這種尾槳系統(tǒng)由兩層蹺蹺板式雙槳旋翼疊在一起形成，槳葉類似字母“X”一樣安裝在槳轂上。因為兩層旋翼旋轉(zhuǎn)平面具有一定間隔，且如同剪刀般交叉，這種尾槳設(shè)計可以有效提升平衡力，同時一定程度上降低尾槳產(chǎn)生的噪音。

涵道式尾槳外形似風扇，這種尾槳槳葉短而數(shù)量多，比常用的尾槳尺寸小，使用安全，但涵道尾槳也有一個明顯的缺點：飛行速度提高后，其尾槳需要的功率會顯著增加，占用發(fā)動機更多的輸出功率。

武直-10有著典型的X形尾槳

在2022年第14屆中國航展上，武直-10、直-20和直-8L直升機同時亮相，大放異彩。這三款直升機采用的都是傳統(tǒng)尾槳，而且槳葉的布局和數(shù)量各不相同。如果你注意觀察，會發(fā)現(xiàn)其中武直-10的雙層剪刀式尾槳槳葉并非90度正交，但直-20的尾槳則剛好相反。

直-20的尾槳槳葉呈十字相交，4片槳葉對稱排布，整個尾槳在機尾的位置上向左傾斜，形成了一個奇特的歪尾巴現(xiàn)象。這個斜向上20度的尾槳可以為直-20提供一定升力，也是直-20能夠在高原上空飛行的重要原因之一。與直-20不同，直-8L的尾槳采用了5葉旋翼，5片槳葉均勻分布在槳轂上，呈“星”狀。

所以，如果你想快速認識這三位直升機“兄弟”，不妨先從它們的尾槳進行區(qū)分！

與主旋翼的選擇一樣，不同的單旋翼直升機在設(shè)計之初同樣需要從直升機自身的功能定位、應(yīng)用環(huán)境等方面綜合考慮，來決定選擇哪一種類型的尾槳，不能一概而論。你對哪種最感興趣呢？

（責任編輯/陳琛 美術(shù)編輯/周游）

涵道式尾槳