Есть ли недостаток в конструкции хвостового винта «вентилятор в киле» на многих вертолетах Eurocopter?

Быстрый поиск в Google покажет, что хвостовые винты многих моделей Eurocopter находятся внутри их хвостовых балок, а посмотрите на модели Bell или Sikorsky (и я уверен, что другие: я использую Bell и Sikorsky, потому что они неевропейских производителей) показаны рулевые винты вне стрелы. Я вижу несколько преимуществ конструкции Eurocopter:

  • Меньше опасности: лопасти вентилятора можно защитить от повреждений и убрать подальше от людей.
  • Меньше шума: у меня нет эмпирических доказательств этого, но, опираясь на знания о других воздуховодных системах, эта конструкция, вероятно, производит меньше шума, по крайней мере, в направлениях, перпендикулярных воздушному потоку.
  • Чистая симметрия: может быть, мне это нравится только с эстетической точки зрения, но, в отличие от несбалансированной конструкции хвостового винта, конструкция внутри гика идеально сбалансирована.

Эта конструкция менее эффективна? Это пространственные ограничения, накладываемые на ротор стрелой?

Связано с Википедией: Fenestron , в котором есть специальный раздел о преимуществах и Fenestron Tail Rotor.

Ответы (2)

Фенестрон намного тяжелее свободного хвостового винта. Это, пожалуй, главный недостаток; вертолеты более чувствительны к дополнительной массе, чем самолеты.

В то время, когда Eurocopter производился путем объединения вертолетных подразделений Aerospatiale и MBB в 1992 году, в разработке находился следующий за успешным Bo-105 . Это был Бо-108 . Сразу же разработка была остановлена, чтобы внедрить фенестрон в готовую конструкцию, чтобы придать всем продуктам Eurocopter общую отличительную черту. Это привело к серьезным конструктивным изменениям и более тяжелому вертолету. Результат теперь известен как EC135 .

Из этой статьи Aerospaceweb :

Единственный существенный недостаток канальных вентиляторов, таких как Fenestron, заключается в том, что кожух увеличивает вес, который компенсирует, по крайней мере, некоторые улучшения в производительности.

Как указывает ответ @Koyovis, низкое положение вектора поперечной тяги также является явным недостатком. Подробнее см . здесь .

Я также считаю, что с точки зрения аэродинамики фенестрация является более чистой конструкцией, чем обычный рулевой винт.
@CarloFelicione: я понял, что вопрос касается недостатков, а не преимуществ фенестрона.
Основные конструктивные изменения в готовой конструкции. При разработке с самого начала фенестрон не обязательно приводит к большему весу, чем хвостовой винт. Во-первых, удалена часть конструкции: отверстие, в котором установлен вентилятор. Веер в плавнике имеет большой смысл.
@Koyovis: О, да ладно! Весь этот выпуклый обтекатель вокруг хвостового винта добавляет веса. Плавник сам по себе может быть намного меньше.
Да, верно. Но для фенестрона требуется меньшая мощность, меньшая тяга/редуктор и т. д., что обеспечило бы компенсацию веса в вертолете, спроектированном с нуля для его включения.

Как вы утверждаете, веерообразная конструкция имеет много преимуществ, главные из которых - отсутствие блокировки боковой тяги вертикальным оперением и экранирование законцовок лопастей от ударов посторонними предметами.

Есть несколько конструктивных соображений, которые могут быть менее выгодными:

  • Вентилятор в киле может быть размещен только на конце стрелы, а хвостовой винт может быть установлен в любом месте на вертикальном киле. Это может быть выгодно как при балансировке по крену (см. рисунок ниже), так и при боковом полете и при наклоне по голландскому крену. Это было обнаружено для AH-64 Apache, но, вероятно, гораздо меньше проблем для гражданского вертолета. Источник: Рэймонд Праути, Летно-технические характеристики вертолета, стабильность и управляемость.
  • Кожух вентилятора в ребре должен быть спроектирован таким образом, чтобы не происходило отрыва потока на входной кромке.
  • Вентилятор в киле имеет больше лопастей, чем хвостовой винт, и производит звук с более высокой частотой, чем звук хвостового винта. Звук более высокой частоты легче обнаружить человеку, но он распространяется не так далеко, как звук более низкой частоты. Были проведены эксперименты с фазовой модуляцией звука с помощью неравномерно расположенных лопастей. Источник: Дж. Гордон Лейшман, Принципы аэродинамики вертолета.

введите описание изображения здесь