06.01 为何美国S-97比俄军卡-52更稳定?细节上的设计让性能可靠得多

俄军最新锐的武装直升机卡-52,最早在2011年入役。卡-52外观上的最具有特色的是那双两个旋翼共轴的设计,简单来说就是同一个旋轴上面并列安装了两组结构基本上一样的螺旋桨,上下相隔一段距离。两组螺旋桨分别朝着相反的方向旋转,反向旋转带动气流可以抵消各自旋转带来的扭矩,从而保持了飞行的平稳。这种共轴设计直接产生的好处就是不必再为直升机设计长长的尾梁,因为不必再按传统结构那样在尾梁的末端安装一个体积更小的螺旋桨用以平衡机身顶部螺旋桨的旋转。这样一来,整架直升机的外观上看去就更加紧凑,提高了机体稳定性,毕竟大约有50%的直升机事故问题都与尾桨有千丝万缕的联系。卡-52从设计到最终批量生产,经历很长时,间,其设计者们也同样予以高期望值的肯定——卡-52的性能要比AH-64“阿帕奇”更加优良。

诚然,采用了新型方案精心设计,但是卡-52同它的前辈卡-50都存在一个问题。二者螺旋桨本身的结构中仍在靠铰接来维持平衡,这使得螺旋桨在使用中会有一定幅度的晃动,尽管卡-52将上下两组螺旋桨隔得较远但还是有可能会碰到一起而毁坏。

相比起来,更晚出现的S-97就注意到了这个关乎直升机“生死”的缺陷,着手消除。既然问题是螺旋桨的振动,那么就采用主动振动的方式,使用了刚性的螺旋桨,桨叶的强度更大,因而不再需要铰接。这个细节上的改造就让S-97的飞行员不用再担心两组桨叶会碰撞。得益于这个变动,两组螺旋桨的间距也不必拉很开,可以离得很近。正是这样一个细微的调整,解决了两个旋翼共轴方案的致命缺陷,使S-97的安全性超越了卡-52。