[科普中国]-MD520N型直升机

研制过程

早在1975年，原休斯直升机公司就开始自己投资研究和发展无尾桨技术，并于1977-1978年期间开展了用反扭转力矩尾桨取代普通尾桨的飞行试验。

1981年，一架美国陆军的OH-6A直升机改装成无尾桨直升机的原型机，这架直升机的唯一变化是换装了全新的尾梁，取消了普通尾梁，利用尾梁前端的可变距风扇，尾梁右下侧开的一条0.85厘米宽的缝隙以及尾梁末端装的一个喷气舵来提供平衡旋翼扭矩所需的侧力和控制偏航运动。1981年12月17日，此无尾桨直升机原型机首次飞行。两次成功飞行累计21分钟，飞了悬停、侧飞、左右90°、180°、270°和360°转弯飞行。后来，飞行速度达到203千米/小时，飞行过载达到了1.9g。为了消除悬停时的反向气流，在尾梁上加装了环形导流片，发动机尾喷管上加装了排气折流板。

1985年，无尾桨直升机原型机作了大量的修改。新修改的前机身外形与MD500E直升机的相似。装一台艾利逊公司250-C20B涡轮轴发动机。重新设计了复合材料。这种风扇与原金属叶片风扇相比，具有直径小、弦长大的特点。尾梁上开了第二条排气缝隙。1986年3月12日，这架原型机重新开始了试飞，至6月试飞结束，共飞行了400多小时，1990年10月该机被美国陆军航空博物馆收藏。1988年2月，原麦克唐纳·道格拉斯公司宣布发展了民用型无尾桨直升机MD520N和MD530N，MD530N的第一架原型机于1989年12月29日作了首次飞行；MD520N于1990年5月1日首次飞行，1991年6月28日开始生产。MD520N的型号合格证于1991年9月31日取得。首批生产的MD520N于1991年10月31日交付给美国亚利桑那州凤凰城警察局。1992年9月MD520N创造了从法国巴黎到英国伦敦新的飞行速度纪录，总计飞行时间为1小时22分29秒。目前MD520N已在21个国家取得型号合格证.

环量控制尾梁反扭矩系统没有远离主机身的高速旋转部件，使传递运动的路径很短，相比于尾桨结构更简单、可靠性更高。由于可变距风扇处于包裹中，避免了类似常规尾桨的桨涡干扰，因而消除了直升机噪声的最大根源，将直升机噪声水平大大降低，从而使直升机能够在人员密集的高层大楼间飞行。被包裹的可变距风扇也不存在类似常规尾桨因前飞或下洗流带来的不平衡入流，从而降低了直升机的振动水平。另外由于取消了尾桨，避免了直升机起飞时对地面人员的威胁和树梢高度飞行时砍击树枝给直升机自身带来的危险，为采用环量控制尾梁反扭矩系统的MD520N直升机贴近树梢飞行。1

经过麦道直升机公司（Mc Donnell Douglas Helicopter Company，已于1997年并入波音公司）多年的研究，环量控制尾梁反扭矩系统已经应用到MD 520N和MD 900等机型，然而由于效率问题导致这项先进技术始终没有能够被大规模应用。环量控制尾梁反扭矩系统需要通过优化，实现功率消耗与尾桨相当甚至更少。

在上世纪90年代初，一些研究者曾经对环量控制尾梁反扭矩系统进行了一些优化设计工作，但是受制于当时计算机计算能力和实验条件的限制，该系统仍然没有得到系统地优化或改进。国内对这项技术的研究也仅处于通过试验验证环量控制尾梁应用可能性的探索阶段。

主要型号MD520N：MD500的无尾桨型，装一台335.6千瓦艾利逊公司250-C20R-2涡轴发动机。与MD500E相比有较高的飞行高度和较大的最大起飞重量。起飞时传动起飞功率317千瓦，最大连续功率280千瓦。燃油235升。 MD530N：装一台485千瓦艾利逊公司250-C30涡轮轴发动机。与MD520N相比增加了40%的功率以满足最大起飞重量时的高温高原性能，传动起飞功率317千瓦，最大连续功率261千瓦。燃油容量235升。

MD520N“防御者”（Defender）：MD520N的军用型，正在研制中，包括将美国陆军的一些AH/MH-6改装成MH-6J。

MD520N的订货量已有100多架，截至1997年1月已交付85架，用户遍布五大洲.

性能指标尺寸数据：

旋翼直径 8.33米，旋翼桨盘面积 54.51平方米，总长 9.78米，机身长 7.77米，机身宽米，机高 2.83米。

重量数据：

空重 742千克，正常起飞重量 1519千克，最大起飞重量 1746千克。性能数据：

最大平飞速度 281千米/时，巡航速度 249千米/时，实用升限 4320米，悬停高度（有地效）2753米/（无地效）1537米，航程 402千米。

运输能力：

最大载重（外挂）1004千克。

动力装置：

一台艾利逊公司 250-C20R涡轮轴发动机，功率 425马力。

发展史由于麦道直升机公司没有6座~8座直升机产品,使得麦道公司的一些客户只有另找其它公司购买而使麦道公司丢失了一大块市场.2年前,麦道直升机公司仅用13个星期将MD520N机身加长76.2厘米并改名为MD630N,便参加了在拉斯维加举行的1995年直升机展览会.展览后的反响证实麦道公司这一举措是可取的.因此便制定改型计划并把名称从MD630N改为MD600N.2

MD600N为7座~8座式直升机.座舱地板长1.8米,宽l.2米.中间的门向前开启,使得门与门之间相距1.57米.后座地板下分两段装燃油箱,总油盘为363千克,将近为MD520N188千克的2倍。

MD600N的主传动装置比MD500系列更牢固,起飞时最大功率为441千瓦,连续飞行功率为423千瓦,大修时间间隔为3000小时.不用移开主桨的任何一个部件便可更换传动装置.MD600N保留着麦道公司独特的主轴一桨毅支撑系统.所有的动载荷不是由传动装置传递而是由固定在机身上的主轴传通。分离的内部驱动轴把发动机的扭矩传给主桨毅。

MD500的系列由5片桨叶组成而MD600N则由6片桨叶组成,全部与主桨铰接在一起.桨毅与MD500系列的非常相似,只改动了桨叶拉环和下垂限动块环的尺寸以便安装第6片桨叶.采用MD500F的全金属式桨叶.桨叶上装有抗磨镍条。用快卸销使桨叶与将毅连接,可以不用其它工具快速装卸桨叶.