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固定翼机翼为什么比直升飞机飞得快

与固定翼飞机不同,直升机在空中飞行所需的上升力和推力都必须依靠旋翼的转动获得。但根据传统旋翼机飞行原理,直升机旋翼速度过快时,前行桨叶常常会产生激波,后行桨叶则会发生失速现象。因而长期以来,传统直升机的最大前飞速度一直都无法突破340千米/小时这一极限。

与固定翼飞机不同,直升机在空中飞行所需的上升力和推力都必须依靠旋翼的转动获得。但根据传统旋翼机飞行原理,直升机旋翼速度过快时,前行桨叶常常会产生激波,后行桨叶则会发生失速现象。因而长期以来,传统直升机的最大前飞速度一直都无法突破340千米/小时这一极限。

为实现速度的突破,国外直升机设计师很早就提出能否改变旋翼既作升力又作推力的传统结构设计,给直升机单独加上推进装置获得推力,由此就产生了复合直升机的概念。该种高速直升机在悬停和低速时以直升机模式工作,速度提高到一定程度后,选一进入自转状态;速度再提高时,旋翼速度降低并逐步卸载,机翼逐步承载。这样桨叶剖面迎角的减小和旋翼转速的下降,分别推迟了后行桨叶的气流分离和前行桨叶的激波失速。让机翼为旋翼卸载是复合式直升机的核心思想,其典型机型有美国的X-2、X-49A,欧洲的X-3和俄罗斯的卡-90等。

但这种设计也只是推迟激波和时速而已,却不能完全消除这些现象,因此,直升机的最大飞行速度还是要比固定翼飞机低得多,美国的X-2高速直升机是世界上最快的直升机,巡航速度可达463千米/小时,为美国现役“黑鹰”直升机速度的两倍,但与超音速的固定翼飞机相比,还是差得远。美国V-22“鱼鹰”倾转旋翼机是一种特殊的直升机,其设计核心思想是,在悬停和低速时以直升机模式工作;速度提高到一定程度后,倾转旋翼成为螺旋桨,成为固定翼飞机模式。即使如此,其最大速度也只有每小时556千米。

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