[科普中国]-无轴承尾桨

尾桨的功能

在机械驱动的单旋翼直升机上，尾桨是用来平衡旋翼的反扭矩；同时通过改变尾桨的推力（或拉力），实现对直升机的航向控制；另外，旋转的尾桨相当于一个安定面，能对直升机的航向其稳定作用；在有的直升机上，尾桨向上偏转一个角度，也能提供一部分升力（例如UH-60A直升机的尾桨）。

虽然尾桨的功用与旋翼不同，但是它们都因旋转而产生空气动力，并在直升机前飞时处于不对称斜流里工作。正是它们这个基本工作特点相同，使得尾桨结构设计的基本矛盾与旋翼结构设计相类似。1

无轴承尾桨尾桨的结构形式有跷跷板式、万向接头式、铰接式、无轴承式以及涵道尾桨和“无尾桨”（NOTAR）式。无轴承尾桨作为其中一种结构形式，20世纪70年代发展无轴承旋翼的一项先导技术。

不论是半铰接式尾桨还是“跷跷板”式尾桨，都仍然带有挥舞铰、变距铰，致使结构重量难以减轻，而且维护工作量大、寿命低。同旋翼一样，合乎逻辑的发展就是取消这些铰，使结构简化，以提高尾桨使用的可靠性和寿命。

因此，作为发展无轴承旋翼的先导，在20世纪70年代初出现了无轴承式尾桨，无轴承式尾桨采用全复合材料结构，取消了挥舞铰和变距铰，桨叶的变距运动由复合材料大梁扭转变形来实现。右图为S-76的无轴承尾桨。它由四片复合材料桨叶组成，采用交叉梁结构，相对的两片桨叶大梁是一个整体，两个大梁交叉叠置，用夹板夹持在一起；桨叶大梁是石墨复合材料，离心力在大梁中自身得到平衡，没有单独的桨毂，结构非常简单，与一般传统的尾桨相比，结构零件减少大约87%，重量减轻约30%。1