最引人注目的,是它的顶部。在机身的前后两端,各矗立着一个高耸的旋翼塔。每个旋翼塔上,安装着一副由三片修长的金属桨叶组成的巨大旋翼。
这是大西北航空工业在消化了大量流体力学数据后,独立研发的第一代实用化纵列双旋翼直升机——代号重马。
要让一架重达几吨的金属机器在没有滑跑速度的情况下,仅仅依靠旋转的桨叶垂直升空,面临着极端复杂的机械传动和气动控制问题。
在传统的单旋翼直升机设计中,主旋翼在旋转产生升力的同时,根据牛顿第三定律,会不可避免地对机身产生一个方向相反的强大反扭矩。如果不对这个反扭矩进行抵消,直升机机身就会像陀螺一样在空中疯狂打转。传统的解决办法是在机尾加装一个垂直的小型尾桨。但尾桨需要消耗发动机百分之十到十五的功率,这在能量转换效率上是一种极大的浪费。
大西北的工程师直接跳过了单旋翼阶段,选择了纵列双旋翼的构型。
在重马直升机的机身后部下方,安装着两台由西北动力厂特制的星型风冷发动机,总输出功率达到一千五百马力。
此时,在总装车间的测试台架上,工程师正在对这架直升机最核心、也是最脆弱的机械部件——主减速器和传动轴进行负载测试。
“启动一号、二号发动机。转速推至两千转。”测试工程师下达指令。
发动机爆发出震耳欲聋的轰鸣声。
动力并没有直接输出给旋翼。
在纵列双旋翼布局中,前后两个巨大的旋翼在旋转时,其桨盘会有部分的重叠区域。如果前后旋翼的转速不同步,哪怕只有零点几秒的相位差,两副桨叶就会在半空中像剪刀一样互相碰撞,导致飞机瞬间解体。
工程师们设计了一根长长的高强度合金传动轴,贯穿了整个机身顶部,将前后两台主减速器死死地通过机械齿轮咬合在一起。
“传动轴扭矩稳定。前后旋翼相位差保持在绝对的一百八十度。”
操作员看着示波器上的齿轮啮合波形。
在机械强制同步下,前面的旋翼顺时针旋转,后面的旋翼逆时针旋转。这种反向旋转,完美地在机身内部互相抵消了各自产生的反扭矩。发动机百分之百的输出功率,都被转化为了纯粹的垂直升力,没有一丝一毫浪费在克服旋转上。
但直升机不仅需要悬停,还需要前进、后退和转向。在没有机翼和升降舵的情况下,所有的姿态控制都必须通过那六片旋转的桨叶来完成。
这涉及到一个在微秒级时间内改变迎角的复杂机械装置——周期变距器。
工程师爬上旋翼塔,仔细检查着旋翼底部的那些密集的连杆和液压作动筒。
“左侧倾斜盘偏转角度测试。最大倾角十五度。”
随着驾驶舱内测试员推动驾驶杆。液压缸推动倾斜盘发生倾斜。
在旋翼旋转的过程中,倾斜盘强制每一片桨叶在转到特定方位时,改变其迎角。