二战时直升机虽然没有广泛运用,但在技术上已经取得了重大进展,直升机的桨毂、旋翼等关键技术已经得到解决。在1945年,英国谢尔瓦旋翼机公司开始研制W.11“空天之马”(Air Horse)重型运输直升机,这是迄今为止唯一真实存在过的有人驾驶三旋翼直升机。
之所以采用这种罕见的结构,主要原因是设计师认为单一旋翼无法提供所需升力,呈三角形分布的旋翼不仅升力翻倍,它们在运转时还能相互抵消扭矩,可以取消直升机的尾桨结构,理论上运行更稳定、驾驶操作更轻松。
W.11拥有一具长机体,机尾两侧安装了双垂尾,尾部有向两侧打开的大型舱门,机头驾驶舱向上突出,飞行员可以获得较好的视野,机组成员有3人:正/副飞行员和飞行工程师。机背上的横架两端各安装一副旋翼,上横架被做成扁平形状,或许可以发挥出固定翼的作用,在向前飞行中提供一定升力, 另一幅旋翼在机头前上方。它们都使用桨盘直径14米的三叶螺旋桨,桨叶使用一种用树脂浸透的木材制成,旋翼控制系统使用液压设备控制。
别看该机尺寸很大,空重约5500千克,它的动力仅为一台劳斯莱斯梅林24 V-12液冷活塞动力发动机,最大输出1620马力。这也是没办法的选择,当时轻巧的涡轮轴发动机还在开发中,梅林24空重约750千克,要是安装两台固然动力大涨,可这会大幅增加重量、结构复杂性以及油耗,一台发动机是比较合适的选择。
发动机安装在机背内,动力通过分动箱分别传递到三副旋翼上,传动轴被包裹在支撑架内。液压控制系统可以同时倾斜三幅桨盘,从而让直升机获得向某一个方向前进的动力,直升机最大海平面飞行速度230千米/小时,巡航速度153千米/小时,实用省先进7100米,最大滞空时间4.3小时。设计师给该机安装了高达1.5米伸缩行程的三点式起落架,这是为了在因故障迫降时起到一定缓冲作用。
按照最初的想法,W.11是为了满足5000磅(约2270千克)货物运输需求而设计,它比较宽敞的机体还可以改装成医疗直升机、客运直升机等机型,很有发展前景。公司在1946年获得了军方2架原型机订单,它们在40年代后期完成,公司在1947年建造了风洞模型,验证了直升机的气动布局。
第一架原型机在1948年12月首飞,次年在范堡罗航展上亮相,可它在1950年6月的一次试飞中坠毁,3名机组全部死亡,事后调查是因为前旋翼桨毂部件疲劳所致。第二架原型机在1951年报废,据信它在报废前飞行了约20个小时。设计公司提出了后续改进计划,都没有引起军方的兴趣。
其实W.11这种三旋翼直升机本身存在诸多问题,除了尺寸大等问题之外,三旋翼还增加了传动系统和旋翼系统的复杂性,只要其中一副旋翼在飞行中出故障,结果就是灾难性的,而它那长长的传动轴更是增加了故障概率。
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