双发涡桨的海盘子有可能单发巡航以降低油耗吗？

来源：百度文库 编辑：超级军网 时间：2024/04/29 03:03:14


我们的海盘子据说已经首飞了。据说发动机是两台比较给力的涡桨-6C，单台功率有5100马力，可以算是大马拉小车了。未来甚至可能会用功率更高的新发动机。

大马拉小车固然可以缩短起飞距离，但是巡航阶段却要大大地降功率运行，这样油耗会比较高，续航时间会缩短。怎样解决这个问题呢？

可以在巡航阶段只开一台发动机，从而让发动机以比较经济的功率运行。但是，简单地关闭一台发动机会造成较大的偏航力矩，需要用舵面修正，既增加了阻力又不好操纵。

为了平衡拉力，我认为可以学习V-22的结构，在机翼中有一根连接两台发动机的传动轴，这样任意一台发动机停车时，靠另一台发动机就可以驱动两个螺旋桨，从而消除不平衡力矩。V-22这样设计是为了确保在直升机模式下单发停车不会坠毁，而我们借鉴这种技术，可以实现海盘子单发巡航，从而延长续航时间。

  V-22的结构图，注意机翼中的轴：

http://www.afwing.com/intro/v22/1.htm

可能会有人担心单发巡航的安全性，如果工作的那台发动机正好因故障停车了怎么办？我认为问题不大，因为单发只在巡航阶段使用，有足够的高度来启动另一台发动机。而且因为有传动轴来消除偏航力矩，单发飞行的安全性还要好于传统结构。

至于这个方案能降低多少油耗我估计不出来，欢迎大家讨论。

我们的海盘子据说已经首飞了。据说发动机是两台比较给力的涡桨-6C，单台功率有5100马力，可以算是大马拉小车了。未来甚至可能会用功率更高的新发动机。

大马拉小车固然可以缩短起飞距离，但是巡航阶段却要大大地降功率运行，这样油耗会比较高，续航时间会缩短。怎样解决这个问题呢？

可以在巡航阶段只开一台发动机，从而让发动机以比较经济的功率运行。但是，简单地关闭一台发动机会造成较大的偏航力矩，需要用舵面修正，既增加了阻力又不好操纵。

为了平衡拉力，我认为可以学习V-22的结构，在机翼中有一根连接两台发动机的传动轴，这样任意一台发动机停车时，靠另一台发动机就可以驱动两个螺旋桨，从而消除不平衡力矩。V-22这样设计是为了确保在直升机模式下单发停车不会坠毁，而我们借鉴这种技术，可以实现海盘子单发巡航，从而延长续航时间。

  V-22的结构图，注意机翼中的轴：

http://www.afwing.com/intro/v22/1.htm

可能会有人担心单发巡航的安全性，如果工作的那台发动机正好因故障停车了怎么办？我认为问题不大，因为单发只在巡航阶段使用，有足够的高度来启动另一台发动机。而且因为有传动轴来消除偏航力矩，单发飞行的安全性还要好于传统结构。

至于这个方案能降低多少油耗我估计不出来，欢迎大家讨论。
可行。
用v22那在哪装盘子呢？机组人员呢？
sevenatm 发表于 2011-5-13 14:37
只是借鉴V-22的传动轴，飞机还是类似E-2的构型啊。
超重直逼三锅lca啊！
有创意  赞一个
P3就可以一台熄火，靠三台巡航
js中华神盾 发表于 2011-5-13 16:38


    客机都这样。但力不对称
不可行，高速段还好，低速段不行。
不可能的。。
CNAF 发表于 2011-5-13 18:36
请问高速和低速分别是多少，不行的理由呢？
langge945 发表于 2011-5-13 18:37
理由呢？是做不出来还是做出来不能降低油耗？
duanyao 发表于 2011-5-13 14:19

这个……那为啥不整个单发机机捏？
双发的歇掉一台总感觉悬
能确保另一台在出事时一定可以启动吗......
还不如增加空中加油能力更有效
不如y8用双发巡航。。。还安全点
hdnbow 发表于 2011-5-13 19:05
单发飞机想决啥问题呢？巡航状态发动机“吃不饱”的问题并没有解决，冗余度却降低了。
loliland 发表于 2011-5-13 19:09
如果另一台发动机没有故障的话，启动应该没问题的。
pygtlxd 发表于 2011-5-13 19:17
不矛盾啊，基本航程增大不是更好么。
很有创意！我的疑问是，一台发动机全功率运转或者大功率运转比起两台发动机半功率运转或者小功率运转会不会省油？省油的话能省多少？传动轴会增加多少重量？传动轴的传动效率高不高？
维爱音乐 发表于 2011-5-13 19:07
单发飞机那么多，舰载的也不少，A-4、A-7、超军旗、海鹞等，不也用得很好。
何况危险性较大的起飞降落阶段，还是双发并用的嘛。
按你这个想法Do-335那种发动机布置方式不是更好吗。


重复了编辑掉

重复了编辑掉
liwei960067495 发表于 2011-5-13 19:29
发动机接近额定功率比低功率运转省油应该是没有疑问的，具体省多少，能不能把增重的影响赚回来我就不知道了，希望有数据的同志科普
传动轴本身应该不消耗功率，齿轮、轴承会消耗一些，但应该不大，记得机械教材上说齿轮传动每级的效率一般98%以上。
tomcat- 发表于 2011-5-13 19:40
头尾各一个发动机？似乎也可以，不知道有没有缺点，貌似现代飞机很少用这种布局。
海盘子已经试飞，布局基本上定了吧，我这个方案或许还能赶得上。
做過一次渦槳的支線客機，下飛機的時候飛行員跟在後面從後門下。我就問這個發動機怎麼控制功率。飛飛說恆定轉速，槳葉變距來改變輸出功率，甚至產生反推。

所以……我也不知道……

大家繼續

YY一下，5100馬力，要是給汽車裝，hoho~~
V-22的交联传动轴是设计成只在紧急状况下使用，因为工作时间较短，所以结构相对简单，重量较轻。如果要在正常工作状态下使用，设计要求就高多了，会造成较大的结构重量，以及维护和可靠性方面的许多问题。实际上，这是一个困扰XV-15/V-22之前的早期倾转旋翼飞机设计的难题。

而双发涡桨飞机，在上述问题之外，还要考虑到：加了这根轴，就要考虑现有的涡桨发动机的扭矩的输入和输出问题，需要对其结构进行较大地更改。

所以，这个方案先不去考虑能不能降低油耗，首先在发动机设计和飞机设计方面就提出了一个难度较大的课题，而且是在我们所不太擅长、基础较弱的方面。
先说说飞行原理，飞机的设计指标定了以后，飞机的巡航状态的升阻比就定下来了，意味着一定的飞行重量所对应的阻力也就定下来了，那么飞机平飞所需要的推力或者拉力也就定下来了，而飞机发动机的耗油率，一般是kg/h.kg或者千克/小时马力，也就是单位推力或马力单位时间所消耗的燃油量，那样，在飞机的推力或拉力相同的情况下，单位时间消耗的燃油是相同的。你关闭一台发动机，那么另一台发动机必须提高动力水平到飞机平飞所需要的水平。你连了一根轴式解决了左右发动机动力不平衡的问题，但是增加了重量，所需要的动力是增加了，燃油消耗不会下降，会略有增加。不知道我这样的解释能不能说清楚，欢迎讨论。

V-22的交联传动轴是设计成只在紧急状况下使用，因为工作时间较短，所以结构相对简单，重量较轻。如果要在正 ...
oldboy 发表于 2011-5-13 19:53

这个我有点不理解，紧急状况下用估计也要以分钟计算（从一定高度降落到地面），那么轴的强度应该是一点都不能少的，我想区别主要是在齿轮、轴承的散热上。

V-22单发功率有12300轴马力，比涡桨-6C大一倍以上，而且发动机间距要大得多，所以我们要做事并没有V-22那么艰巨。

更早的CH-47直升机，也有贯穿机身的大功率传动轴，米-12两个发动机舱之间也有协调轴，所以我想这个技术并非高不可攀。

PS，我有个疑问，涡桨发动机和螺旋桨之间，有没有离合器，还是就一直连着？
V-22的交联传动轴是设计成只在紧急状况下使用，因为工作时间较短，所以结构相对简单，重量较轻。如果要在正 ...
oldboy 发表于 2011-5-13 19:53

这个我有点不理解，紧急状况下用估计也要以分钟计算（从一定高度降落到地面），那么轴的强度应该是一点都不能少的，我想区别主要是在齿轮、轴承的散热上。

V-22单发功率有12300轴马力，比涡桨-6C大一倍以上，而且发动机间距要大得多，所以我们要做事并没有V-22那么艰巨。

更早的CH-47直升机，也有贯穿机身的大功率传动轴，米-12两个发动机舱之间也有协调轴，所以我想这个技术并非高不可攀。

PS，我有个疑问，涡桨发动机和螺旋桨之间，有没有离合器，还是就一直连着？
红色卫士 发表于 2011-5-13 19:56
资料上给出的发动机耗油率，都是一定工况下的，但事实上耗油率是随着工况变化的。


我想说的是，在相同的工况下，单发并不比双发省油。而且由于发动机不在一个比较理想的状态下工作，油耗更高。而且由于重量的增加，燃油消耗肯定要增加。

我想说的是，在相同的工况下，单发并不比双发省油。而且由于发动机不在一个比较理想的状态下工作，油耗更高。而且由于重量的增加，燃油消耗肯定要增加。
最好有离合器，否则，不工作或发生故障的发动机是要消耗功率的。

特别是故障发动机，抱轴就麻烦了，整个轴系都不用转了。
费这么大劲，多那么多重量，还能省油？
不如多带架加油机，或者老老实实搞省油的发动机。
红色卫士 发表于 2011-5-13 20:18
事实上，输出相同功率的情况下，单发和双发的工况显然大不相同。
比如单发额定功率5000马力，一个是单发单发出力4000马力，一个是双发各出力2000马力，前者是额定功率的80%，后者则只有40%，那么前者的工况显然更理想，油耗也会低一些。

费这么大劲，多那么多重量，还能省油？
不如多带架加油机，或者老老实实搞省油的发动机。
leekkeek 发表于 2011-5-13 22:22

结论别下得太快。
高涵道比涡扇比低涵道比涡扇的推比小，可是更省油啊。
加油机、省油的发动机，和这个方案有冲突么？
费这么大劲，多那么多重量，还能省油？
不如多带架加油机，或者老老实实搞省油的发动机。
leekkeek 发表于 2011-5-13 22:22

结论别下得太快。
高涵道比涡扇比低涵道比涡扇的推比小，可是更省油啊。
加油机、省油的发动机，和这个方案有冲突么？
据说发动机是两台比较给力的涡桨-6C哪里的消息？
据说鱼鹰因技术复杂，可靠性目前不高。
不可行，应急可以。如采用V22的结构，机械复杂、空重增大，单发应急的时候，功率增大很多，不能持续很长时间，容易损坏发动机。
sadfeeling 发表于 2011-5-14 01:06
巡航的时候，即使单发驱动，也用不到应急功率。

双发飞机都要求单发停车时可以飞行相当远的距离，运-7飞机都可以飞单发，何况功率重量比更大的海盘子，我估计巡航的时候单发都不需要满功率。E-2和海盘子这样的飞机，最大平飞速度大约600km/h，但巡逻的时候可以只要400km/h，这时发动机功率是很富裕的。

而且也并非要采用V-22的结构，V-22的复杂主要是倾转旋翼，并不是传动轴。前面提到过，用传动轴的还有更老的CH-47直升机，怎么不怕重量增大了？

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