Каковы преимущества неортогонального (ножничного) рулевого винта?

( Источник )

В комментариях и ответах уже говорится, что это для шумоподавления. Что еще более интригует, так это то, как:

Лопасти не компланарны (изображение).

Хвостовой винт Apache вращается по часовой стрелке (видео), если смотреть с левого борта. Ближайшие к зрителю лопасти (ближайшая плоскость) являются ведущими лопастями каждой группы. Группа – это две сближенные лопатки независимо от плоскости, например, 1 и 2, обозначенные выше, – это группа, 1 – ведущая.

Тяга рулевого винта направлена ​​от наблюдателя (слева направо), что означает, что наблюдатель смотрит на напорную сторону винта.

Ниже слева показано, как это выглядит из-за Apache. Такое расположение позволяет задним лопастям (2 и 4) пропускать след от лопастей впереди (и ближе всего к ним).

(Собственная работа) Слева: Apache; Справа: компланарное нормальное расстояние. Вид сзади, тяга слева направо.

Эта конфигурация L-образных ножниц, как известно, при которой нижняя лопасть является ведущей, дает большую тягу благодаря лучшему взаимодействию.

На основании экстраполяции результатов испытаний и расчетов увеличение тяги по сравнению с обычным четырехлопастным винтом тех же размеров составляет около 10 %. Рождественский объясняет неспособность Белла прийти к подобным выводам тем, что они использовали очень маленькую модель.

И тише тоже

Измерения шума во время пролета проводились на Havoc с четырехлопастным ножничным хвостовым винтом и трехлопастным рулевым винтом от Hind . Два ротора издавали примерно одинаковый шум на низкой скорости, но на высокой скорости ножничный ротор был тише. Основное снижение было в «широкополосном» диапазоне частот от 600 Гц до 2000 Гц. Большая часть шума на этих частотах связана с эффектами работы хвостового винта в спутанном следе несущего винта. В этой ситуации ножничный ротор, по-видимому, больше похож на двухлопастной ротор.

( Вертолетная аэродинамика, том II , стр. 72.)

Источник изображения

Хвостовой винт Apache состоит из двух 2-лопастных качающихся винтов, называемых ножничными винтами. Эта необычная конфигурация была впервые реализована компанией Hughes Helicopters в конце 1960-х годов для снижения шума вертолета OH-6. У OH-6 был одиночный двухлопастный качающийся хвостовой винт, который Хьюз хотел вращать медленнее для снижения уровня шума.

Чтобы сохранить ту же тягу, был установлен второй такой же ротор, который не мог быть установлен под углом 90 градусов из-за помех. Получившийся в результате двойной качающийся ножничный ротор имел хороший шумовой профиль - наши уши менее чувствительны к более низким частотам, а доминирующая частота ножничного ротора составляет два на оборот вместо 4 на оборот для 90°.

Команда Хьюза минимизировала новые изобретения и реализовала это решение для конкурса Advanced Attack Helicopter 1972 года, который они выиграли. Лопасти хвостового винта Apache установлены под углом 55 градусов, что уменьшает гармоники и уровни давления в звуковом профиле.

Источник (стр. 69)

Из этой ссылки :

Четырехлопастной хвостовой винт необычен тем, что лопасти расположены не равномерно с интервалом 90 °, а под углами 55 ° и 125 °. Это позволяет значительно снизить уровень шума.

В этом справочнике Mindef описывается опыт использования оригинальной конфигурации AH-64 с Т-образным хвостовым оперением.

Я считаю, что это для уменьшения шума, вот частичная информация
http://theses.gla.ac.uk/619/

Сложное поле течения, связанное со следом за винтом, приводит к множеству аэродинамических взаимодействий, которые могут возникнуть во время работы винтокрылого аппарата. Эти взаимодействия могут вызвать нежелательный шум и привести к неприемлемому снижению производительности.