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从181驱车到直升机的“锐变”

　　据美国《航空航天技术周刊》网站报道，在美国德克萨斯州的AVX飞行器制造公司正在研制一种名为AVX－TX的新概念空陆两用飞行器。据称，AVX－TX能在短时间内完毕从四驱车到直升机之间的互变，从而能为部高档研究筹划局的青睐，得益于其自身独特的设计理念。
　　共轴双旋翼升力系统设计AVX公司AVX－TX空陆两用飞行器的主旋翼采用了两副全铰接式共轴反转三片桨叶旋翼，其桨叶可人工向后折叠。共轴双旋翼具有绕同一理论轴线一正一反旋转的上下两副旋翼，由于转向相反，这两副旋翼产生的扭矩在航向不变的飞行状态下互相平衡，通过所谓的上下旋翼总距差动产生不平衡扭矩可实现航向操纵。采用共轴双旋翼的好处诸多，但最重要的是如下两点。一方面，采用共轴双旋翼后旋翼的尺寸小，产生的升力大。由于采用两副旋翼，用相似重量的飞行器来作比较，在相似的发动机功率和桨盘载荷下，采用共轴双旋翼的飞行器其旋翼半径仅约为单旋翼飞行器的70％左右。AVX－TX项目的首席工程师特洛伊·加菲宣称，由于采用了共轴双旋翼的设计，和相似直径及全机重量同类单旋翼飞行器相比，AVX－TX需用的发动机功率大概要少5％左右。此外，AVX－TX的共轴式旋翼设计不需要尾桨来平衡反扭距。这样，其可以节省大概10％左右的发动机功率。因此，通过采用共轴式旋翼设计，大概可比单旋翼构型节省15％～20％的发动机功率。另一方面，采用共轴双旋翼后飞行器的机身短，机动性强。由于共轴双旋翼的飞行器不需要老式的尾梁，飞行器的机身较短，其构造重量和载重均集中在飞行器的重心处，从而减少了飞行器的俯仰和偏航的转动惯量。因此共轴式飞行器的俯仰转动惯量大概是单旋翼飞行器的一半，而共轴式飞行器可提供更大的俯仰和横滚操纵力矩。并使飞行器具有较高的加速特性。同步，由于AVX－TX采用共轴式旋翼设计，其气动力对称，悬停效率也比较高。
　　此外，值得注意的是，AVX公司准备为AVX－TX空陆两用飞行器安装的共轴双旋翼同俄罗斯卡莫夫设计局研制的共轴式双旋翼直升机上的老式共轴双旋翼并不相似，AVX－TX空陆两用飞行器安装的共轴双旋翼是一种名为ABC刚性旋翼的新一代共轴式双旋翼。所谓ABC刚性旋翼，简朴来说就是采用两副尺寸完全相似，但旋转方向相反的共轴式刚性旋翼。其构造简朴，取消了一般旋翼中桨叶用来柔性连接桨毂的水平铰、垂直铰，只保存变距铰。在飞行过程中，共轴式刚性旋翼只负责产生升力，不必产生前飞拉力，前飞拉力由辅助推动装置产生，因此也不必复杂的自动倾斜器。此外，在这一对双旋翼中，由于前行桨叶和后行桨叶升力为不对称的翻转力矩，正好由上下两副旋转方向相反的旋翼互相抵消，保持升力平衡。这样旋翼的气动效率得到了很大的提高。和此同步，由于这种新一代的刚性桨叶没有挥动，上下旋翼可以离得很近，也没有碰撞的危险，安全性要比老式的俄式共轴式双旋翼强部分。此外，由于这样的新型旋翼可以通过差动式地加减上下旋翼的桨距以形成扭力差，不仅形成水平方向上的转向，还由于刚性旋翼能产生非对称升力导致横滚，从而进一步加速转弯过程，因此采用ABC刚性旋翼的飞行器具有异乎平常的机动性，大大超过常规的旋翼飞行器。此外，AVX公司为AVX－TX设计的这种ABC刚性旋翼可迅速地向尾部折叠。这种折叠设计不仅有助于减少AVX－TX在地面行驶时的阻力，并且有助于AVX－T