直升机的“Edgewise Flight”状态到底指什么

“让飞行器真正飞起来是最重要的那件事吗?”

“不,那是曾经了。现在,你不仅要让她飞起来,还要让她飞得快、飞得高、飞得稳。”

“学会了走路,就该学跑步了。”

直升机的“Edgewise Flight”状态到底指什么

“综合以上所述,可以认为实际上,在美国直升机行业界,edgewise flight 已经发展为直升机平飞的另一种称谓。

# 正文

虽然Edgewise 的定义在此前的一篇文章中大概明确了,不过新近重翻旧书,倒是对edgewise的定义有了一些新的看法,首先给出直升机气动入门经典作品《Basic Helicopter Aerodynamics》中的描述:

英文原作:

直升机的“Edgewise Flight”状态到底指什么

直译就是:在平飞过程中,旋翼本质上是刃向(edgewise)朝向来流的。

直升机的“Edgewise Flight”状态到底指什么

再看这一章整个章节的内容叙述,讲的就是直升机前飞的气动机理,那么是否前飞的旋翼就可以统称为Edgewise Rotor呢?

带着疑问我翻了翻中文译作:

直升机的“Edgewise Flight”状态到底指什么

中文翻译中将这一章节名直接翻译成“前倾的旋翼”,甚至直接把所有和edgewise 相关的内容直接翻译成“前倾”,我感觉是一种不负责任的表现,毕竟前倾这一概念包含较广,倾转旋翼在倾转过渡中,旋翼也会前倾,难道也可以用edgewise 来表述?

再看谷歌提供的定义:

直升机的“Edgewise Flight”状态到底指什么

刃(边缘)突出或者朝向观测者——将桨盘想象成刀片平板的话,显然edgewise 这种状态是不应该存在前倾的,于是我又陷入了困惑,直升机前飞旋翼不可能不前倾吧,还是说在直升机行业中edgewise的范围提升了?

又看了看有道提供的翻译:

直升机的“Edgewise Flight”状态到底指什么

知网翻译助手提供的解释与有道词典的解释一致,基本也和谷歌提供的结果差不多了,但两者的译文或者例句中都没有出现和edgewise flight 相关的内容。

后来我又再次翻出了直升机界的巨作,Wayne Johnson的《Rotorcraft Aeromechanics》(由经典作品《Helicopter Theory》进化而来):

《Rotorcraft Aeromechanics》

直升机的“Edgewise Flight”状态到底指什么

直升机的“Edgewise Flight”状态到底指什么

看到这里,基本上也能够清楚美国直升机行业内引入edgewise 到底是想要表达哪种飞行状态了。文中将旋翼来流方向直接划分成了edgewise和axial两种方向,axial显然是轴向,那么edgewise显然就是切向,这两种方向都是相对旋翼桨盘而言,也就是说,和旋翼轴同向的分量为轴向,和旋翼轴垂直(也就是在旋翼旋转平面内)的速度分量就是edgewise 方向。

然而,Johnson 也说到,在直升机的平飞过程中,旋翼桨盘保持着edgewise的方向穿过空气,保持桨盘平面近乎水平,只带有一个很小的前倾角度(small forward tilt)以提供飞行器前进的拉力。

综合以上所述,可以认为实际上,在美国直升机行业界,edgewise flight 已经发展为直升机平飞的另一种称谓,其主要原因就是直升机平飞过程中,前倾的不明显,就好像桨盘平面如同刀面切过空气一般。

认识到这一点之后,再回看 basic helicopter aerodynamics 的中文的译作,似乎称之为“前倾的旋翼”也不算全错,至少对于典型的传统直升机,前飞必然要前倾,但是文中不用forward tilt flight 或者 level flight 或者 forward flight ,反而采用 edgewise flight,显然更突出了平飞过程中旋翼朝向来流切过的这一种状态,因而从严谨的态度来说,“前倾的旋翼”甚至不如“平飞的旋翼”更符合直观认知。


# 参考材料

《Basci helicopter Aerodynamics》

《Rotorcraft Aeromechanics》


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