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航发科普
将上万转速减至二、三百转的“魔术”
来源:       发布时间:2019-01-16

  自1936年世界上诞生第一架直升机以来,直升机的垂直起降、悬停等优点使其不受场地限制、使用方便,在各个领域都得到了广泛应用。

  直升机拥有的这些优点源自旋翼和尾桨提供的升力和拉力,帮助其实现垂直起飞、垂直爬升、悬停等多项功能。因此,直升机发动机需要将动力通过传动系统传送到旋翼和尾桨,产生垂直起降的升力和前进的推力。

 

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  以单旋翼带尾桨直升机为例,其传动系统包括主减速器、中间减速器、尾减速器、动力传动轴、尾桨传动轴。

 

  传动系统家族成员


  动力传动轴
  通常由动力轴部件和套筒部件组成。发动机做功后,通过动力轴将动力传递给主减速器;

  主减速器
  是传动系统中最重要的组件,它将发动机输出轴6000~20000转/分的转速,通过两级、三级或四级齿轮减速结构,降低到主旋翼轴的约每分钟二、三百转的转速,带动主旋翼旋转产生上升的动力;

  中间减速器
  主要用于改变尾轴传递动力的方向,通常由一对锥齿轮实现一级减速;

  尾减速器
  由锥齿轮及尾桨轴组成,用于平衡主旋翼作用在机身上的反扭矩。


  传动系统的“魔法”


  直升机上安装的中小型涡轴发动机动力输出都很高,转速常常达到每分钟上万转,而直升机通常采用大尺寸的柔性旋翼,中小型直升机旋翼的转速仅为320~360转/分,重型直升机的旋翼转速甚至低达120~180转/分,如何将极高的动力涡轮输出转速降至推进器要求的低转速?要实现这一“魔法”,就要靠传动系统的关键部件——减速器。

 

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  ▲航展上的直升机传动系统

  涡轴发动机通常具有两级或多级减速器。直接与动力涡轮相连接的减速器一般设置在发动机的机体内,称作体内减速器,而主减速器通常安装在靠近旋翼的位置,称为体外减速器,可以同时带动主旋翼和尾桨。
  直升机传动系统非常重要,一架直升机可以安装两至三台发动机,却只有一套传动系统。如果发动机失效,直升机还能在旋翼自转下滑的状态下实现安全着陆,而一旦传动系统停止工作,直升机就会失去升力,导致严重后果。

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