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＃写在前面

在关于科曼奇的上一篇文章中，我介绍了其隐身技术指标：雷达回波特征信号，红外特征信号，噪声，能见度等指标，并描述了其强大的防御能力，科曼奇的强大性能和先进能力得到了展现。在本文中，我将进一步介绍科曼奇的超常规箱形梁机身设计和创新的轴承转子系统，我将与您分享。

＃机身/机身超常规的“结构化箱梁嵌套结构”

超常规机身形状：在展示了多种概念设计之后，波音-西科斯基团队最终确定了科曼奇直升机的“超常规”机身。与当时几乎所有直升机的机身不同（当然，与当时所有固定翼飞机的机身都不相同），设计团队决定在飞机的主要结构设计中不采用任何常规的飞机外形设计。机身。这种考虑的主要原因在于科曼奇武器系统的内置设计-为了减少雷达信号，可以将科曼奇直升机的武器装载到机身内部并在战斗前部署。

可伸缩起落架：科曼奇的轻型直升机测试项目还要求科曼奇直升机起落架可伸缩。这种设计的目的是双重的：

大量检查面板：此外，美国陆军还强烈要求设计团队为Comanche设计尽可能多的检查面板，以简化维护任务并提高战场复原力。

根据以上要求，如果您仍然采用车身设计的常规布局，这对于设计团队来说是一个非常困难的选择，并且其结构效率会很低（例如，过于庞大或强度不足） ）。经过反复讨论和妥协，科曼奇的设计团队创造性地采用了独特的直升机机身设计方法。基本思想是构建内部“极简主义”结构箱形梁的内部结构。然后将皮肤包裹在外面。这样做的好处显而易见：

图-科曼奇独特的箱形梁嵌套机身示意图

在项目初期，这种创新设计被称为“机身内部的机身”，尽管在某种程度上提出这一主张的人都认为“科曼奇这类设计将非常笨重”。但实际上，这种机身设计是波音西科斯基最成功的机身设计之一。

西科斯基的首席设计师布鲁斯·凯（Piuce-Bruce Kay）和展览中的科曼奇机身蒙皮

当然，在制造科曼奇机身时，尖端材料（主要是当时最先进的复合材料）的大规模应用是降低生产成本和机身重量的关键因素。

科曼奇机身结构中使用的材料的示意图-

＃主旋翼系统/无轴承型旋翼系统的超机动性

无轴承旋翼：直升机旋翼技术的发展为科曼奇带来了主旋翼系统的新概念-无轴承旋翼（BMR；无轴承主旋翼）。简而言之，轴承 -less旋翼系统将使用一部分柔性梁来代替常规直升机旋翼系统轴承中的波动曼铂，匀场和俯仰变化。早期的直升机旋翼需要配备金属轴承和脂润滑，以使其在三个方向上的摆动和扭转运动。使用油润滑后，减少了转子系统的维护。到1960年代，提出了弹性的概念轴承。从那时起，直升机旋翼逐渐开始使用弹性轴承，不再需要润滑来代替金属轴承。最早使用弹性轴承的是West Kosky的CH-53D直升机，然后使用弹性轴承的通用战术运输机系统是“黑鹰”直升机。

图片-黑鹰直升机的尾桨

来自黑鹰：黑鹰直升机的尾桨是西科斯基柔性梁概念的首次实际应用。它使用石墨柔性梁连接转子叶片，然后将它们组合起来，形成黑鹰（Black Hawk）的四叶片尾部转子系统。在轻型直升机测试项目中，该技术被应用于主旋翼。

等效摆动偏移量：对于常规的铰接直升机旋翼无轴承旋翼技术，通常设计适当的摆动铰链偏移量-摆动铰链偏移量是指旋翼桨叶的摆动铰链轴承位置相对于半径的百分比转子（转子的旋转中心为起点）。摆动铰链偏移量对转子的可操纵性和动力学影响很大。一般而言，常规直升机的摆动铰链偏移为0〜5％。尽管非轴承转子没有摆动铰链，但它们也有摆动偏移。一般来说，我们称它们为“等效摆动偏移”。由于轻型直升机测试项目的要求是建造一架机动性强的直升机，因此科曼奇的等效摆动偏移被设计为非常大，达到10％，是传统直升机的最大值的两倍。时常，如此大的摆动偏移使科曼奇拥有出色的机动性，并满足了轻型直升机测试项目的要求。

五个刀片的设计：科曼奇的五个刀片设计的主要目的如下：

此类转子称为“ Pentaflex”（五星级柔性）。同时，科曼奇（Comanche）的转子还采用了变速技术来降低噪音。但是，科曼奇的变速技术是通过改变发动机转速来实现的。

五星级柔性转子系统

转子叶片设计参数：Comanche的转子直径为39英尺，叶片弦长为15英寸，叶片扭转角为-11.1°或-13.5°，后者被设计为增大转子的总拉力。前85％的叶片由波音公司的10％厚的VR-12机翼制成，而85％〜90％的叶片由西科斯基的9％的SSC-A09机翼制成，其中90％〜98％由叶片制成。它采用后掠式和锐化设计。螺旋桨的尖端还设计有较低的反向设计，可以减少涡流的干扰并降低转子的噪音。尖端使用的机翼也是西科斯基的SSC-A09曼铂，其最大升力系数更大。 ，并且具有更大的阻力发散马赫数，因此可以使直升机具有更高的向前飞行速度。

图片-科曼奇直升机叶片设计总图

科曼奇直升机的叶片由全复合材料制成。波音公司在这一领域的制造能力已经相当成熟，并且叶片已经过验证，能够承受23mm的弹道冲击。