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楼主: 万磁王

费尔雷“罗托达因”,英国高速旋翼机黑科技

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 楼主| 发表于 2016-4-14 20:46:24 | 显示全部楼层
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  “罗托达因”的主旋翼塔是一个独立部件,基本上是个由钢管构成的空间框架,通过4个螺栓固定在翼梁上。该机的双轮主起落架向后收入发动机舱,双轮前起落架向前收入机头。设计团队尽量做到简化飞机结构,在保持强度的同时方便维护。
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“罗托达因”的主旋翼塔是一个独立部件,基本上是个由钢管构成的空间框架,通过4个螺栓固定在翼梁上

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 楼主| 发表于 2016-4-14 20:46:37 | 显示全部楼层
  “罗托达因”的动力由两台“纳皮尔”NEI7涡桨发动机提供,单台额定功率3250轴马力。每台发动机驱动一副4叶拉进式螺旋桨,后方伸出一根轴驱动一台轴流压气机,最多可以向旋翼桨尖的喷嘴提供每秒20千克的空气流量,流量可以通过总距杆以及压气机进气口内的伞状叶片共同调节。
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“纳皮尔”NEI7涡桨发动机
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每台发动机驱动一副4叶拉进式螺旋桨,后方伸出一根轴驱动一台轴流压气机

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 楼主| 发表于 2016-4-14 20:47:43 | 显示全部楼层
  虽然“罗托达因”Y没有传统直升机的旋翼和尾桨传动机构,但该机的旋翼头仍然很复杂,因为内部有向旋翼桨尖喷嘴输送空气和燃油的复杂管道以及点火系统。从两台压气机出来的高压空气先汇总后再通过两根管道输送给径向相对的两片旋翼叶片(一共4片叶片),确保单发失效时旋翼能获得稳定气流供给。“罗托达因”Y的桨尖喷气系统有效而可靠,大卫·吉宾斯评价这个系统是“整个项目的伟大成就之一”。
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虽然“罗托达因”Y没有传统直升机的旋翼和尾桨传动机构,但该机的旋翼头仍然很复杂
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旋翼变距机构

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 楼主| 发表于 2016-4-14 20:47:57 | 显示全部楼层
试飞
  “罗托达因”的起飞和传统直升机一样,由桨尖喷气旋翼提供升力。一旦升空后,该机既可以直升机模式飞行,也可以旋翼机模式飞行。在后一种模式中,旋翼处于自由旋转的卸载状态,大部分升力由机翼产生,推进力由螺旋桨提供。从直升机模式向旋翼机模式的转换是通过逐渐降低旋翼喷嘴推力,最终脱开压气机离合器并停止向喷嘴供油实现的,重回直升机模式基本上就是反过来。涉及的座舱操作相对简单,乘客几乎觉察不出转换过程。
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“罗托达因”Y的座舱

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 楼主| 发表于 2016-4-14 20:48:08 | 显示全部楼层
  试飞进展顺利,只是试飞团队在5个月后才有积累足够信心尝试首次转换飞行,这是1958年4月10日在1219米高度进行的。1959年1月5日,盖里特利和莫顿驾驶“罗托达因”创造了平均速度165节(306公里)的100公里闭合航线直升机速度纪录,比传统直升机纪录快了43节(80公里/时)。吉宾斯说这次破纪录飞行是“在正常起飞后使用旋翼机模式实现的,展示出该机可以像普通飞机那样飞行。”半年后,试飞进入新阶段,“罗托达因”开始首次海外之旅——途径布鲁塞尔参加巴黎航展。费尔雷在一段特别宣传片中声称“罗托达因”的巡航速度已经达到了174节(322公里/时),“几乎是其他任何能在城市中心之间运营的直升机速度的两倍”。
  这部影片现在可以在YouTube上观看,影片声称“罗托达因”从布鲁塞尔飞到巴黎仅需58分钟:“去这些城市的候机楼乘坐固定翼航班的预定行程时间是3小时15分钟,足足是‘罗托达因’的三倍。‘罗托达因’作为飞行吊车使用时可精确吊装一座仅长30米的桥梁。”
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“罗托达因”Y吊装桥梁

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 楼主| 发表于 2016-4-14 20:48:16 | 显示全部楼层
  大卫·吉宾斯作为一名测试工程师曾参加过大约50架次“罗托达因”试飞,此前他一直效力于费尔雷的导弹项目,结束后就来到白沃尔瑟姆参加桨尖喷气旋翼机的研制。他在多年后接受采访时回忆道:“我很清楚自己渴望回到试飞工作,奥格斯特·斯捷潘马上让我参加‘罗托达因’的试飞项目。我从他和他的团队身上学到东西使我受益终身。”
  吉宾斯一直干到“罗托达因”项目结束,他回忆道:“我们都是一人多用,不仅要操作测试仪器,还要关注飞机本身的状况——发动机和应力。我负责监测仪器,并在膝板上做记录。”
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“罗托达因”Y机舱内部的测试仪器

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 楼主| 发表于 2016-4-14 20:48:30 | 显示全部楼层
噪音控制
  尽管“罗托达因”取得了令人瞩目的成就,但该机的噪音遭到了人们的抱怨。费尔雷前学徒及后来克兰菲尔德大学名誉教授丹尼斯·豪说:“‘罗托达因’的确存在一个致命的弱点,那就是桨尖喷气噪音。否则我认为这是一个极好的概念,甚至在噪音问题被重视起来之前该机的前景可以说是一片光明。虽然桨尖喷嘴只在起降时工作,但如果你从一个市中心飞向另一个市中心,公众就会对此抱怨,这个工作时机可真不是时候。”
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尽管“罗托达因”取得了令人瞩目的成就,但该机的噪音遭到了人们的抱怨

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 楼主| 发表于 2016-4-14 20:48:43 | 显示全部楼层
  作家詹姆斯·汉密尔顿·帕特森在英国广播公司4台的节目中说:“噪音能打断3公里之外人们的交谈。”当然“罗托达因”噪音水平有望降低,大卫·吉宾斯说:“我们没有保证它的噪音水平能下降到可接受水平,这显然要花费很多钱,但只要项目能坚持到英国航空部的参与,那么所有人都能皆大欢喜。”
  吉宾斯在他的书《费尔雷“罗托达因”》中机载了1961年“罗托达因”在巴特西直升机场进行的一系列噪音试验,他是这样描述在直升机场进行的两次试飞:“就像一架极大的飞机在一个极小空间里飞行。”直升机场周围有7个噪音记录站,每个站都和塔台保持无线电联络,此外还有30观察员散布在更广阔的区域进行主观评价。当天的天气非常理想,只有一例观察员报告说噪音“震耳欲聋”,有18例报告称噪音“吵闹”或“非常吵闹”,而且直升机场没有接到投诉,只接到两通好奇民众打来的询问电话。
  美国大学管理学教授布鲁斯·恰尔诺夫博士也想搞清楚为什么“罗托达因”的噪音成为了一个大问题,为此研究了“罗托达因”。他在接受采访时说:“我越研究它就对它越感兴趣,我对这种有史以来最大的旋翼机印象是如此深刻,我认为这个设计具有令人难以置信的先见之明,因为它是从市中心到市中心的理想交通解决方案。”
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“我认为这个设计具有令人难以置信的先见之明,因为它是从市中心到市中心的理想交通解决方案。”
  恰尔诺夫说“罗托达因”在城市之间的运营比传统飞机在机场间的运营更快速,“即使它的飞行速度并不是很快。”他补充说:“该机的设计很坚固,维护起来也比较容易。现代技术将确保噪音能被进一步降低,因此噪音不再是个问题。”

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 楼主| 发表于 2016-4-14 20:48:59 | 显示全部楼层
比“支奴干”更好?
  事实上费尔雷公司已开始着手降低噪音,计划在“罗托达因”Z上采用更高效的桨尖喷气技术。该机将比原型机的尺寸增加20%,安装两台罗尔斯·罗伊斯公司的“泰恩”发动机,单台功率将增加到5000轴马力。“罗托达因”Z的民用型能乘坐70人,军用型能容纳40副担架或60名士兵。
  吉宾斯指出,“罗托达因”Z与波音公司的CH-47“支奴干”相比,机舱长度增加50%以上,宽度增加20%以上,全重增加25%以上。
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“罗托达因”Z三面图
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客舱可根据需要灵活布置
  恰尔诺夫指出,“罗托达因”与V-22“鱼鹰”倾转旋翼机相比要简单得多:“由于旋翼产生的旋涡,‘鱼鹰’不能编队降落。虽然‘鱼鹰’的飞行手册说旋翼可以自旋,但实际上不可能。而‘罗托达因’既可以编队降落也可以自旋,所以安全性更好。现在V-22机队在任何时间里只有一半数量能飞,另一半要进行维护。‘罗托达因’的妥善率、生存性能更好,维护成本更低。”
  卡曼飞机公司购买了“罗托达因”的生产许可证,计划在美国制造和销售该机的军用和民用型。该公司曾在广告中展示了“罗托达因”的手绘图,卡曼声称自己是美国“唯一获得该机型制造、销售和服务许可”的公司。
  恰尔诺夫说美国海军陆战队曾对“罗托达因”产生过兴趣:“如果美国海军陆战队采购了‘罗托达因’,那么历史会有所不同,它可能会改变世界。”
  作家兼工程师阿瑟·奥德休谟则持反对意见:“我是极少数认为该机不仅没超越时代,而且是完全没有意义的验证机的人之一。这么多年下来,事实已经证明了我的正确。虽然现在还有许多人——大多数是没有经历过那个年代的年轻人——相信‘罗托达因’是一个失去的机会。”

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 楼主| 发表于 2016-4-14 20:49:21 | 显示全部楼层
取消
  1957年国防白皮书掀起了英国国防企业的并购浪潮,韦斯特兰公司收购了费尔雷的直升机资产。该公司最终做出取消“罗托达因”项目的决定,这家位于约维尔的制造商决定把自己的未来压在按许可证制造西科斯基直升机上。
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到20世纪60年代初,人们对“罗托达因”的兴趣也减弱了

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