- 直升机中的妖孽,这么奇葩的设计,真不怕两个螺旋桨打架吗
- 来源:军武次位面
【军武次位面】:路芷
直升机里有很多外形奇特的型号,这些奇怪的结构往往也有非常不错的性能表现,要说最为特殊的直升机结构,那还得算著名的卡曼直升机。
卡曼直升机最大的创新就是使用了性能出色的交叉双旋翼式结构,这种结构最早可以追溯到二战德国的FL282直升机,是著名设计师安东弗莱特的得意作品。这种直升机前部是驾驶位置,机身顶部安装了两片旋翼。不过这种结构和卡莫夫擅长的共轴反不一样,有两根轴,分别驱动两个旋翼,两副旋翼交叉布置,通过机械机构防止打桨。如此设计会让直升机的复杂性大大降低,不用再设计尾桨,而且两副旋翼交叉对称,也要比单旋翼更加安全。
▲FL282是德军第一种舰载直升机
不过FL282和其他直升机诞生的太晚,导致产量太少,几架飞机被盟军和苏联缴获。1945年成立的卡曼公司开始将这种架构的直升机发扬光大,在上世纪50年代研制了HH43直升机,代号K600。K600的布局比德国直升机更加优秀,有了完整的驾驶舱和成员舱,虽然速度较慢,但是飞行稳定事故率低,是美军在60年代最重要的救援直升机之一,营救了不少跳伞的飞行员。
▲K600被美国海空军使用
K600起降性能出色,因此早期主要用于海军,是一种成熟的舰载直升机,和FL282同出一辙。后来空军也看上了K600,装备了不少同型飞机。这些飞机在70年代退役,卡曼公司则在1991年研制了更为先进的KMAX直升机,是目前世界上唯一一种采用交叉式双旋翼的起重直升机。
▲KMAX的宽度很窄,风阻较小,没有设计一般直升机的大容量舱室
KMAX结构非常简单,有一个较大的驾驶舱和短小的机身,起落架间距很大。KMAX的最大亮点就是简单可靠的旋翼系统,其桨叶上安装有可控的襟翼,大大简化了直升机桨叶的操纵系统,加上复合材料的旋翼,整架直升机的重量大幅下降。
重量下降的直观表现就是强大的运货能力。KMAX没有设计机舱,因此主要靠外部吊挂的形式来运送货物。整架飞机的空重为2180千克,最大外挂重量为2700千克,也就是说卡曼KMAX可以吊运超过自身重量的货物。其实吊挂货物倒不是KMAX的看家绝活,而是非常出色的可维护性以及极高的可靠性和安全性。
▲KMAX本身的体积和尺寸都不大
从介绍可以看出来,卡曼KMAX的结构是非常简单的,结构越简单就意味着零件数更少,这样出故障的概率也就会降低,同时更少的零件自然也只需要更少的时间就能完成维护保养工作。美军便将KMAX改装成无人直升机吊运货物,表现反倒超过了大量军用直升机。
由于其旋翼的先天设计,飞机对气流的敏感度较小,交叉设计能增加安全性,在民间的口碑也非常出色。不过有个非常大的问题,这类直升机非常好的数据表现却没有获得市场青睐,目前全世界只有40多架直升机在服役,这还远不及一般直升机的零头。究其原因,还是先天的设计过于偏向吊运货物,反而使得用途太窄。
▲用于消防灭火的KMAX直升机
美军曾使用过S64吊运直升机,号称空中吊车,载重能力远远超过KMAX。不过美军的S64也不多,而且早早就退出现役,既然性能好,为什么要这么早退役呢?其实说白了,这类直升机只能用吊运货物,很难运人或者执行其他任务,使用的用途过一单一,军队自然需要多用途的直升机来减少开支。而在民间,除非一些特定场合,绝大部分直升机都需要充当多面手的角色,至少需要一个客舱来容纳成员,运人是最重要的用途。很明显,卡曼在这些方面做的很不好。
▲S64直升机的调运能力非常出色,但是在美国陆军早已退役,资历更老的CH47反倒一直是主力,靠的就是飞行车厢强大的多用途能力
考虑到优秀的飞行和安全性,卡曼完全可以将这种交叉式并列双旋翼直升机发扬光大,作为民间的医疗和救援直升机,这可比起重直升机重要得多。
▲我国也在使用卡曼直升机
在红色警戒3游戏中,苏联阵营的空中主力之一就是双刃直升机。这架直升机的外形融合了米24和KMAX,使用的正是交叉式双旋翼,能够运送五名士兵或者吊运除了基地车外所有陆上载具,包括重量高到数百吨的天启坦克!这不正是这种直升机的拿手绝活么!
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