这张照片比较经典,前景是一架RAH-66科曼奇,后景则是一架AH-64长弓阿帕奇,两架都是我比较喜欢的直升机,很难得的同了一次框。

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这一同框呢,就让我发现了它俩身上一个明显的区别——尾桨。

阿帕奇尾桨是支在垂尾外面的,叶片不多,只有4片:

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科曼奇的尾桨,则是嵌在垂尾里面的,直径更小,叶片数好像也更多。

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诶,为什么有这样的区别?哪个会更好呢?

好,科曼奇这样的尾桨,叫做封闭式尾桨,最早是在1960年代由法国航空航天公司发明的。

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它的优点主要有三个,更低的噪音、更高的安全,以及,更高的效率,为什么?

因为首先,将尾桨包裹在内的外罩起到了一个涵道的作用,这将有利于减少螺旋桨与周围空气的直接接触,显著减少叶尖涡流的产生,因此让噪音和能量的损失都变得更小了;

其次,封闭式尾桨使用了更多数量的叶片,而且你注意看,它们之间的分布并不均匀。

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在这张照片上,12点钟和6点钟位置的叶片,同左边4片和右边4片叶片的间隔明显不同。这种4-1-4-1分布的模式会产生不同的声音频率, 而这些声音频率往往会相互抵消,从而降低噪音。

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然后,再看这张图,它是UH-1的尾桨示意,注意看旋转的尾桨盘被垂尾挡住了多少面积。这挡住的,可是效率呀。而封闭式尾桨,在螺旋桨的后面,几乎没有什么阻挡它的结构,所以就能提供更大的推力,效率得到了提升。

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最后,安全的好处就不用我再多说了吧。把尾桨包起来,是既保护了尾桨也保护了可能被尾桨划伤的人嘛。而且,比较反直觉的是,统计数据表明,如果直升机要伤你,这施害者通常不是主翼而是尾翼。

好,看上去封闭式尾桨似乎更好嘛,所以想要隐身的先进直升机科曼奇才会用它嘛。那么问题就来了,为什么这么个好东西,没有出现在所有直升机的尾桨上呢?

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好,就像航空中的每一件小事一样,它可以归结为三个原因——成本、重量、复杂性。

封闭式尾桨成本更高,而且更复杂。设计桨叶、导管、稳定器等所需的工作量相当大,而大多数直升机的设计更愿意将预算用于其他方面。封闭式尾桨的维护成本也比传统尾桨高,这再次增加了成本,并增加了维护所需的停飞时间。

另外,它重量更重。尾部多出来的所有材料都增加了重量,这对于中小型直升机来说可能是一个严重的问题,因为它们对重心更为敏感。而另一方面,封闭式尾桨在较大的直升机上所带来的效率提升也并不明显。所以大号直升机,根本不稀得瞟它一眼。

最后,它还得考虑离地间隙的问题。

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封闭式尾桨通常被放置在与尾梁成一直线的位置,所以直升机的离地间隙就限制了它的尺寸。任何更大直径的旋翼都会离地面太近并且有尾部撞击的危险。而反过来, 传统的尾桨则可以放置在尾部的高处,方便带有更大尾桨的大型直升机使用。

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基于这些原因,封闭式尾桨仅在急救直升机、私人直升机和观光直升机当中受到欢迎,因为它们安静且安全的尾桨非常适合这些经常有地面人员出没,以及医院和旅游景点等需要低噪音的区域。

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