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鱼鹰运输机的多旋翼结构与多种飞行模式

【摘要】:图4.22 鱼鹰运输机的三种飞行方式V-22为倾转旋翼式结构,具备三种典型飞行模式:直升机飞行模式、倾转过渡模式、飞机模式。V-22的两个旋翼并不是采用多旋翼飞行器惯用的定距桨,而是类似直升机主旋翼,具备挥舞铰与变距铰的变距桨。因此整体上来看,V-22具备多种飞行模式,旋翼结构与直升机相近。

按字面理解,具备超过一个旋翼的飞行器就算多旋翼飞行器,正如图4.19中的结构那样。

如果真是这么简单,就好了,可是,看看下面几种机型:

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图4.20 Sikorsky X-2(图片来源:维基百科用户Valder137)

图4.20的飞行器,虽然有超过一个旋翼的结构,但凭直觉看应该算是直升机。没错,图4.20是Sikorsky X-2型复合直升机。还有前文中提到过的Prime Air,飞行器结构属于固定翼+多旋翼的混合结构。

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图4.21 霍洛曼空军基地中两架降落中的鱼鹰运输机(图片来源:美国空军)

大名鼎鼎的鱼鹰“V-22”终于出场了,它具备多于一个的旋翼结构,同时从外观上来看既不像直升机,也不是混合固定翼结构,这样的机型算不算多旋翼呢?

飞行器早期历史中,确实是按照旋翼结构类型进行定义,比如:Fixed Wing、Rotorcraft、Autogyro,我们从英文单词里很容易看出它们与旋翼类型的关系。随着电子控制系统的发展,一种旋翼类型可以有多种姿态控制方式,因此按照“姿态控制方式”或者“飞行控制方式”来进行理解会更加便利地掌握机型特点。

如前面章节中介绍的那样,固定翼飞行器通过机翼产生升力,而它的姿态控制是通过副翼、升降舵等机械结构实现的。

直升机通过主旋翼旋转提供升力,并通过周期变距控制主旋翼挥舞以实现俯仰、横滚两个姿态控制,偏航姿态是通过调节尾桨总距实现控制。

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图4.22 鱼鹰运输机的三种飞行方式(图片来源:维基百科)

V-22为倾转旋翼式结构,具备三种典型飞行模式:直升机飞行模式、倾转过渡模式、飞机模式。V-22的两个旋翼并不是采用多旋翼飞行器惯用的定距桨,而是类似直升机主旋翼,具备挥舞铰与变距铰的变距桨。因此整体上来看,V-22具备多种飞行模式,旋翼结构与直升机相近。

多旋翼无人机是一类通过多个定距桨(螺旋桨)正反旋转与转速控制提供飞行器升力与飞行器姿态调整力矩的飞行器。这样的理解定义方式让我们能够通过多旋翼飞行器的旋翼结构、升力来源、姿态控制与其他飞行器进行区分。