单选题
共轴式直升机废阻面积一般大于单旋翼直升机,这是因为( )。
A
共轴式直升机的纵向尺寸较大
B
其结构重量与载重均集中在重心附近
C
其特殊的操作系统要求两旋翼之间保持一定距离
答案解析
正确答案:C
解析:
**解析:**
废阻面积(Equivalent Flat Plate Area)是衡量飞行器空气阻力大小的一个重要参数,它等于飞行器的总阻力除以动压。废阻面积越大,说明飞行器在相同速度下受到的空气阻力越大。
共轴式直升机拥有上下两副旋翼,为了安全运行并避免上下旋翼桨叶在挥舞过程中发生碰撞(即“打桨”),两副旋翼的旋转平面之间必须保持一定的垂直间距。这一结构特点导致了以下后果:
1. **机身结构复杂且高大**:为了支撑上下两副旋翼及其传动系统,共轴式直升机的 mast(主轴/桅杆)部分通常比单旋翼直升机更高、更粗壮,且需要复杂的齿轮箱结构来分配动力和改变旋翼转向。
2. **迎风面积增加**:由于上下旋翼需要分开布置,导致直升机在纵向和垂向的结构尺寸相对紧凑但局部部件突出,尤其是旋翼头部分和连接两旋翼的传动轴部分,其暴露在气流中的非升力部件较多,从而增加了寄生阻力(Parasitic Drag)。
3. **对比单旋翼直升机**:单旋翼直升机只有一副旋翼,其旋翼头结构相对简单,机身顶部较为平滑,因此其废阻面积通常小于结构更为复杂的共轴式直升机。
**选项分析:**
* **A. 共轴式直升机的纵向尺寸较大**:这并不准确。共轴式直升机的一个主要优点正是取消了尾桨,使得整体纵向尺寸(长度)通常比同等载重的单旋翼带尾桨直升机更短、更紧凑。因此,纵向尺寸大不是其废阻面积大的原因,甚至往往是其优势。
* **B. 其结构重量与载重均集中在重心附近**:这是共轴式直升机的优点之一,有利于提高机动性和稳定性,但这与空气动力学中的“废阻面积”没有直接的因果关系。重量分布影响的是惯性和平衡,而非直接决定气动阻力的大小。
* **C. 其特殊的操作系统要求两旋翼之间保持一定距离**:这是正确原因。为了防止上下旋翼干涉,必须保持间距,这导致了旋翼头、传动轴等结构部件的复杂化和外露化,增加了非升力表面的面积,从而增大了废阻面积。
因此,正确答案是 **C**。
相关知识点:
共轴直升机废阻大因旋翼距
题目纠错
2023电力行业多旋翼无人机竞赛
