直升機(jī)變轉(zhuǎn)速傳動技術(shù)的發(fā)展需求和現(xiàn)狀

李 昊，陳 暉

（1. 中國航空工業(yè)發(fā)展研究中心，北京 100029；2. 中航工業(yè)直升機(jī)設(shè)計(jì)研究所，天津 300071）

李 昊

中國航空工業(yè)發(fā)展研究中心工程師，主要從事直升機(jī)技術(shù)、型號、市場等領(lǐng)域情報(bào)研究。

在直升機(jī)技術(shù)的發(fā)展初期，由于設(shè)計(jì)、計(jì)算工具的不發(fā)達(dá)，將直升機(jī)旋翼轉(zhuǎn)速設(shè)定為固定值成為普遍的做法。盡管會導(dǎo)致旋翼的氣動特性在一些狀態(tài)下無法達(dá)到最優(yōu)，但由于能夠顯著減少直升機(jī)氣動特性和動力學(xué)特性設(shè)計(jì)時的工作量，降低設(shè)計(jì)難度和簡化設(shè)計(jì)流程，因此在很長一段時間內(nèi)被普遍采用。

然而，隨著直升機(jī)飛行速度的逐漸提高，懸停狀態(tài)與高速前飛狀態(tài)下旋翼的氣動環(huán)境差別越來越大，氣動性能最優(yōu)的轉(zhuǎn)速差距也就隨之增大，固定轉(zhuǎn)速的方式越來越難以兼顧懸停和高速飛行兩種狀態(tài)下的氣動性能。并且，由于直升機(jī)設(shè)計(jì)方法、工具，尤其是各種計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件CFD、CSD等的快速發(fā)展，固定旋翼轉(zhuǎn)速在工作難度、工作量等方面帶來的困難與在性能方面帶來的損失相比開始逐漸減小。

20世紀(jì)90年代初，變轉(zhuǎn)速旋翼開始得到發(fā)展，空客直升機(jī)公司（原歐直公司）研制的EC135就使用了可變轉(zhuǎn)速主旋翼，懸停時旋翼轉(zhuǎn)速比前飛狀態(tài)可提高3%。美國的Frontier公司開發(fā)的A160T“蜂鳥”無人直升機(jī)，為了滿足美國陸軍長航時無人偵查能力的需求引入了類似的技術(shù)，即“優(yōu)化轉(zhuǎn)速旋翼”（OSR）技術(shù)，該技術(shù)采用2速主減速器，根據(jù)飛行狀態(tài)調(diào)節(jié)旋翼轉(zhuǎn)速在50%和100%轉(zhuǎn)速之間切換，結(jié)合其他一些技術(shù)改進(jìn)，A160T的續(xù)航時間突破了20h。……