Почему в вертолетах не используются воздуховоды?
В последние годы вертолетная техника продолжает развиваться, однако применение конструкции канального вентилятора (Ducted Fan) в вертолетной сфере встречается относительно редко. В этой статье будут объединены горячие темы и популярный контент в Интернете за последние 10 дней, чтобы обсудить, почему в вертолетах не используется воздуховодная конструкция, а также проанализировать ее технические ограничения и потенциальные преимущества.
1. Сравнение канальных вентиляторов и несущих винтов вертолета.

Канальные вентиляторы и винты вертолета — это два разных способа создания подъемной силы. Вот основные различия между ними:
| Сравнительный элемент | ротор вертолета | Канальный вентилятор |
|---|---|---|
| Метод создания подъемной силы | Подъемная сила создается за счет вращающихся лопастей несущего винта. | Подъемная сила создается лопастями вентилятора в воздуховоде. |
| структурная сложность | Относительно просто, но для балансировки крутящего момента требуется рулевой винт. | Конструкция сложна, и воздуховоды должны выдерживать большие нагрузки. |
| эффективность | Высокая эффективность зависания, подходит для вертикального взлета и посадки. | Эффективность полета на высокой скорости, низкая эффективность зависания |
| шум | Более громкий шум, особенно низкочастотный шум. | Низкий уровень шума, воздуховоды могут экранировать часть шума. |
2. Основные причины, по которым в вертолетах не используются воздуховоды
1.Проблема с эффективностью наведения: Основными преимуществами вертолетов являются возможности вертикального взлета и посадки и зависания. Канальные вентиляторы, как правило, менее эффективны при зависании, чем обычные роторы, поскольку воздуховоды увеличивают вес и сопротивление.
2.структурная сложность: Канальные вентиляторы требуют дополнительной структурной поддержки и веса, в то время как конструкции роторов вертолетов уже очень развиты, что упрощает механическую конструкцию.
3.Контроль проблем: Управление вертолетом зависит от шага несущего винта и периодического регулирования шага, тогда как канальный вентилятор имеет другие методы управления и может потребовать более сложной системы управления.
4.фактор стоимости: Затраты на производство и обслуживание канальных вентиляторов высоки, в то время как технология изготовления роторов вертолетов была расширена, а их стоимость относительно низка.
3. Потенциальные преимущества и сценарии применения канальных вентиляторов.
Хотя в вертолетах редко используются канальные конструкции, канальные вентиляторы по-прежнему широко используются в других областях:
| Области применения | Преимущества |
|---|---|
| Беспилотный летательный аппарат (БПЛА) | Низкий уровень шума, высокая безопасность, подходит для городских условий. |
| Самолет вертикального взлета и посадки (СВВП) | Высокая скорость полета и высокая эффективность, подходит для гибридной конструкции. |
| военный самолет-невидимка | Воздуховоды уменьшают отражение радаров и шум |
4. Связь между актуальными темами и технологиями воздуховодов.
За последние 10 дней с технологией воздуховодов были связаны следующие горячие темы:
1.Электрический самолет вертикального взлета и посадки (eVTOL): Многие компании выпустили прототипы eVTOL с канальными вентиляторами, пытаясь решить проблемы городского воздушного движения.
2.Доставка дронами: Такие компании, как Amazon и Walmart, тестируют дроны с воздуховодами, чтобы снизить шум и повысить безопасность.
3.военное применение: Военные США изучают дроны с воздуховодными вентиляторами для выполнения скрытных разведывательных миссий.
5. Перспективы на будущее
Хотя в вертолетах в настоящее время редко используются воздуховодные конструкции, с развитием материаловедения и технологий управления канальные вентиляторы можно комбинировать с роторной технологией в определенных сценариях, таких как гибридные вертолеты или высокоскоростные самолеты с вертикальным взлетом и посадкой. Ожидается, что в будущем технология воздуховодов будет играть более важную роль в снижении шума, повышении эффективности и безопасности.
Подводя итог, можно сказать, что основными причинами, по которым в вертолетах не используются воздуховоды, являются эффективность зависания, сложность конструкции и проблемы стоимости. Однако применение канальных вентиляторов в других областях быстро расширяется и может привести к новым прорывам в авиационных технологиях в будущем.
Проверьте детали
Проверьте детали