20世紀70年代至80年代是直升機發展的第三階段,典型機種有:美國的s-70/uh-60“黑鷹”、s-76、ah-64“阿帕奇”,蘇聯的卡-50、米-28,法國的sa365“海豚”,義大利的a129“貓鼬”等。


    在這一階段,出現了專門的民用直升機。為了深入研究直升機的氣動力學和其它問題,這時也設計製造了專用的直升機研究機(如s-72和貝爾533)。各國競相研製專用武裝直升機,促進了直升機技術的發展。


    這個階段的直升機具有以下特點:渦輪軸發動機發展到第二代,改用了自由渦軸結構,因此具有較好的轉速控製特徵,改善了起動性能,但加速性能沒有定軸結構的好。發動機的重量和體積有所減小,壽命和可靠性均有提高。典型的發動機耗油率為0.36千克/千瓦小時,與活塞式發動機差不多。旋翼槳葉採用複合材料,其壽命比金屬槳葉有大幅度提高,達到3600小時左右。翼型不再借用固定翼飛機的翼型,而是為直升機專門研製的翼型,即二維曲線變化翼型。槳尖呈拋物線後掠。槳轂廣泛使用彈性軸承,有的成無鉸式。尾槳已開始採用效率高又安全的涵道尾槳。旋翼升阻比達8.5左右,旋翼效率提高到0.7左右。機體次結構也採用複合材料製造,複合材料占機體總重的比例通常為10%左右,直升機的空重/總重比一般為0.5。對於軍用直升機,特別是武裝直升機來說,提出了抗彈擊和耐墜毀要求。美軍方提出了軍用直升機耐毀標準mil-std-1290,已成為軍用直升機的設計標準。為滿足這些標準,軍用直升機採用了乘員裝甲保護,專門設計了耐墜毀起落架、座椅和燃油係統。電子係統已發展到半集成型。直升機採用大規模集成電路通訊設備、集成的自主導航設備、集成儀表、電子式與機械式混合操縱機構等。機上的電子設備之間靠一條雙向數字數據總線交連,通過這條總線可進行信息發射和接收。直升機採用混合布置的局部集成駕駛艙。第一代夜視係統的使用使直升機具備了夜間飛行能力。這種較為先進的半集成電子設備使直升機通訊距離顯著增大,導航距離與精度明顯提高,儀表數量有所減少,飛行員工作負荷得到減輕,也使直升機具備了機動/貼地飛行以及在不利氣象/夜間條件下的飛行能力,從而提高了直升機的整體性能。動力學性能明顯提高。直升機的升阻比達到5.4,全機振動水平約為0.1g,噪聲水平低於95分貝,最大飛行速度達到300千米/小時。


    現代


    20世紀90年代是直升機發展的第四階段,出現了目視、聲學、紅外及雷達綜合隱身設計的武裝偵察直升機。典型機種有:美國的rah-66和s-92,國際合作的“虎”、nh90和eh101等,稱為第四代直升機。


    這個階段的直升機具有以下特點:採用第3代渦軸發動機,這種發動機雖然仍採用自由渦軸結構,但採用了先進的發動機全權數字控製係統及自動監控係統,並與機載計算機管理係統集成在一起,有了顯著的技術進步和綜合特性。第3代渦軸發動機的耗油率僅為0.28千克/千瓦小時,低於活塞式發動機的耗油率。其代表性的發動機有t800、rtm322和rtm390。槳葉採用碳纖維、凱芙拉等高級複合材料製成,槳葉壽命達到無限。新型槳尖形狀繁多,較突出的有拋物線後掠形和先前掠再後掠的berp槳尖。這些新槳尖的共同特點是可以減弱槳尖的壓縮性效應,改善槳葉的氣動載荷分布,降低旋翼的振動和噪聲,提高旋翼的氣動效率。球柔性和無軸承槳轂獲得了廣泛應用,槳轂殼體及槳葉的連接件採用複合材料,使結構更為緊湊,重量大為降低,阻力大大減小。旋翼升阻比達到10.5,旋翼效率為0.8。這個階段應用了無尾槳反扭矩係統,其優點是具有良好的操縱響應特性、振動小、噪聲低,不需要尾傳動軸和尾減速,使零部件數量大大減小,因而提高了可維護性。複合材料在直升機上獲得了前所未有的廣泛應用。直升機開始採用複合材料主結構,複合材料的應用比例大幅度上升,通常占機體結構重量的30~50%。這一時期的民用型直升機的空重/總重比約為0.37。高度集成化的電子設備。計算機技術、信息技術及智能技術在直升機上獲得應用,直升機電子設備朝著高度集成化方向發展。這一時期的直升機,採用了先進的增穩增控裝置,用電傳、光傳操縱取代了常規的操縱係統,採用先進的捷聯慣導、衛星導航設備及組合導航技術,先進的通訊、識別及信息傳輸設備,先進的目標識別、瞄準、武器發射等火控設備及先進的電子對抗設備,採用了總線信息傳輸與數據融合技術,並正向傳感器融合方向發展。機上的電子、火控及飛行控製係統等通過多餘度數字數據總線交連,實現了信息共享。採用了多功能集成顯示技術,用少量多功能顯示器代替大量的單個儀表,通過鍵盤控製顯示直升機的飛行信息,利用中央計算機對通訊、導航、飛行控製、敵我識別、電子對抗、係統監視、武器火控的信息進行集成處理從而進行集成控製。採用這類先進的集成電子設備,大大簡化了直升機座艙布局和儀錶板布置,係統部件得到簡化,重量大大減輕。更主要的是極大地減輕了飛行員工作負擔,改善了直升機的飛機品質和使用性能。直升機的全機升阻比達到6.6,振動水平降到0.05g,噪聲水平小於90分貝,最大速度可達到350千米/小時。

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