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共轴反桨无人直升机助力应急救灾与高原巡检等领域

2023-08-03 21:12:29 来源:环球Tech


(资料图)

近年来,金雕CR-500无人直升机在演习中频频现身。据悉,该机型采用共轴反桨构型。共轴反桨指的是双层桨叶共用一个传动轴,但两幅旋翼朝相反方向旋转。国内联合飞机集团的TD550、TD220等无人直升机也是其中代表,在应急救援、电力等行业都有应用。

无人直升机类型呈现出多样化发展趋势,其中主流构型包括单旋翼带尾桨、共轴反桨(即共轴双旋翼)、纵列式双旋翼、交叉双旋翼等。共轴反桨的工作原理是两副旋翼沿相反的方向旋转,而产生的反向扭矩相互抵消来平衡主旋翼的扭矩,因此省去了尾梁,结构紧凑,总体纵向尺寸仅为单旋翼机型的60%左右,占地面积更小,因而应用场景更多。

以城市消防场景为例,居民楼、写字楼等高楼建筑间距狭窄、人口密集,一旦发生火灾,传统消防方式面临“响应慢、看不见、够不着、送不到”等问题。共轴反桨无人机能够有效代替消防员冲锋陷阵,降低救援人员伤亡率;而且因为尺寸小的优势能够灵活在楼宇间转向、调整救援路线。

与单旋翼带尾桨结构相比,共轴反桨机型由于没有尾桨的功率损耗,因此具有更高的悬停效率。据卡莫夫设计局的研究资料,通常共轴反桨直升机的悬停效率要比单旋翼带尾桨的直升机高出17%~30%。

国内与金雕CR-500同样常出现在大众视野的共轴反桨无人直升机还有来自联合飞机的TD550,二者从外观上看,可谓是“共轴双旋翼双胞胎”,均为轴内操纵,设计简洁,但是在用途上有很大的差异。

TD550聚焦高原需求,6500米的最高升限基本可以覆盖所有人迹所至的区域,对于高原巡检、物资投送具有颠覆性意义。

与此同时,因为二者桨毂构型不同,TD550操纵效率和飞行速度更高,能够实现180km/h的飞行速度,保证了在执行任务时更高效。同时TD550的平垂尾保证了前飞的稳定性高,也保留了操纵余量。

金雕CR-500的发动机与主减直连,对比TD550的皮带传动系统更简单,重量轻。同时金雕CR-500的发动机重心高,确保机腹有较多空间安装任务载荷。

无人直升机具有价格低、机体小、机动灵活、起降不受场地限制、无人员伤亡、空勤保障简单等特点,在应急救灾、地质地貌测绘、森林防火、地震调查等领域都有用武之地。

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