code blue 無尾槳直升機

生活科學趣談

影片中這架無尾槳直升機的型號為 MD 902,是麥克唐納-道格拉斯公司(已併入波音集團)於1989年開始研發,它在最初的設計中融入了 NOTAR(NO Tail Rotor)系統

上圖的主旋翼是逆時鐘旋轉(角動量方向向上),若無尾槳設計,機身會順時鐘旋轉(角動量方向向下),這樣才能符合無外力矩條件下的角動量守恆定律。於是傳統直昇機的尾槳所吹出來的風就必須是上圖編號 ⑤ 的方向,藉由此力的反作用力,會對機身產生一個方向向上的外力矩 ,即可抵銷機身順時鐘旋轉的角動量,從而保持滯空或直線飛行。 至於這套 NOTAR系統,編號 ① 是藉由主旋翼的下洗氣流進入發動機的空氣;② 是製造渦流的可變節距風扇鰭片(從後方觀察廢氣是順時鐘旋轉);③與⑦ 是尾樑中段的縫隙缺口,有部分廢氣從此處高速流出,並與右側下洗氣流合併產生流量更大且流速更快的氣流,藉由 康達效應(Coandă Effect)即可對機身產生編號 ⑧的吸力(註:附壁轉彎的氣流需有向心力,這個力量是由尾樑外壁所提供,此力的反作用力即是氣流對外壁所施加的吸力),此外力從而能提供機身一個方向向上的外力矩;編號 ⑤ 則是剩餘廢氣的排出方向,同時也能提供了一個方向向上的外力矩 ;編號 ④ 則是可擺動的垂直尾翼,當作飛行轉彎用途。

NOTAR系統的優點包括增加安全性(尾槳易受攻擊或傷到地面人員)、降低機身震動、沒有尾槳所產生的高音量噪音等。因此配備 NOTAR 的直升機是目前較安靜的直升機,可廣泛用於空中醫療救護、新聞採集、行政運輸、空中遊覽及空中執法支援等飛行活動。

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