交叉式的双旋翼直升机是否是浪费升力的结构？交叉双翼直升机原理

　　兔哥回答：首先要说明白一点，虽然交叉双旋翼直升由于两个旋翼成横列布置，两个旋翼交叉正反转旋转，为了避免两个旋翼相互打架，因而旋翼桨轴是向两侧有一个倾斜角度，所以，升力力矩并不是垂直向上的，而是向两侧倾斜，这样会有一个升力消耗。但由于最终的升力还是会作用到机体上，因此，升力消耗并不是一个重点，而且这样的升力获得要明显优于单旋翼直升机。

　　为什么要研制出交叉双旋翼直升机，就是为了获得大的升力特征。单旋翼直升机有一个螺旋桨，和一个尾桨，直升机的旋翼是来获得升力的，旋翼旋转时产生升力，升力并不是向电风扇那样向下吹气把直升机吹起来，而是利用旋翼翼面结构。直升机旋翼和固定翼飞机的机翼面结构一样，上面有曲率，下面平面，气流经过翼面，上面气流受曲率影响，气流发散，压强低，流速快，下面翼面流速慢，压强大，作用力和反作用力是平衡的，所以就产生升力，把直升机拉起来了。但旋翼旋转是由机械动力带动，这样就有一个导致直升机机体跟着旋转轴一快旋转的反扭力，为了抵消这个反扭力，单旋翼直升机需要有一个尾桨，来抵消反扭力，所以，单旋翼直升机的尾桨不提供升力，反而需要消耗机械动力。

　　

　　单旋翼直升机要多载重量，只能是增加旋翼的桨叶数量和长度，但这样做是有一个限制的，旋翼长度过长就会造成使用不方便，同时强度也是一个难题，旋翼不可能大量使用金属，否则太重。单旋翼直升机受到旋翼限制，载重量也受限，于是为了增加载重量，直升机开始采用多旋翼，这样就有了双旋翼直升机。同等重量下，双旋翼直升机的载重量大于单旋翼，双旋翼也可以减少旋翼长度，并且两个旋翼正反转旋转也可以相互抵消反扭力，因此，双旋翼直升机都不再需要用来克服反扭力的尾桨，这可以缩短直升机的长度。双旋翼直升机有共轴双旋翼，横列双旋翼，纵列双旋翼，倾转双旋翼等。

　　

　　交叉双旋翼直升机经过测试主要优点是载重量大，因此，多用于起重，吊装作业，飞机稳定性也好，主要是两个旋翼有一个向两侧倾斜角度，这样更容易获得稳定性能，当然缺点也同样存在。主要缺点是由于采用横列双旋翼设计，飞行阻力大于单旋翼直升机，但由于两个旋翼旋转轴采用交叉设计，比横列双旋翼直升机距离近，飞行阻力低于横列双旋翼直升机。交叉双旋翼直升机的另外一个优势是对比共轴双旋翼直升机的，共轴双旋翼直升机虽然能够获得大升力，但两个旋翼之间需要有一定的高度来隔开上下两个旋翼，防止发生打架，同时共轴双旋翼直升机不能玩倒飞这样的特技，也不能激烈动作否则还是有发生上下两个旋翼打架的事故出现。这样就会导致旋翼高度增加，使用受到限制。

　　

　　交叉双旋翼直升机升力特征好，载重量大，例如，卡曼K-MAX起重直升机空重2.3吨，却能吊起3.1吨货物，其它的交叉双旋翼直升机也都有这个特点，也从侧面说明，交叉双旋翼直升机并不浪费很多的升力。交叉双旋翼直升机虽然升力特征好，但交叉双旋翼设计也限制了它的重型化发展之路，这是因为，它的旋翼桨叶通常只有两个，多了会阻碍彼此之间的交叉旋转，这就意味着它不能做到重型化，只能小型化。目前来看，交叉双旋翼直升机都属于小型化的，另外，使用的数量也比较小，并不普及，也说明它的劣势很多。至于题目所说的，是否浪费升力，损失并不大。交叉双旋翼直升机和双旋翼直升机一样，优势是桨盘升力大，虽然有一个外倾角，但角度并不是很大，也正是这两个向外倾角的拉力，最后都将重心作用于机体，导致稳定性能好，载重量大，而载重量正是来源于旋翼升力系数。其实双旋翼直升机都有一个升力损耗，两个旋翼旋转相互之间有一个力矩干扰现象，但处于能接受的范围。

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　　当然不是。交叉式双旋翼直升机的优点恰恰是升力的效率高。

　　不过现在世界上只有唯一的一型在实用-卡曼K-MAX。

　　K-MAX中型起重调运直升机，被称为空中“大力士”（相对于机型大小而言），通常用来伐木、灭火、架线、设备吊装。会使用如此奇葩的设计就是因为升力效率极佳，虽然桨毂轴线略有角度，呈V字型会有一点升力损失，但最大起飞重量5.4吨，就能吊装2.7吨的重物还是不错的结果。

　　那为什么世界上会只有一型在使用呢？因为缺点也很明显，

　　1. 因旋桨结构无法发展成重型直升机

　　2.方向控制无法使用一般单旋翼的成熟设计

　　可能未来在材料或是动力上有所突破，否则交叉式双旋翼这种设计将永远是直升机中的稀有妖孽了。

　　错，升力效率最高就是横置双旋翼尾推，是大型运输和吊装的不二之选。最好用3+3叶大型旋翼，重油增程，高扭电机星型并联驱动。

　　如果要追求速度，气动优化仓形，共轴反桨副固定翼推加上全向涵道尾推，这才是最快的直升机，干到700+kmh。

　　你是说CH-47运输直升机吗？这是美国一型纵列双引擎双螺旋桨全天候多功能中/重型运输直升机。

　　不错，该直升机是双旋翼的，而且还有部分重叠，但通过巧妙设计永远不会碰到彼此。

　　这样的设计不会浪费升力。虽然两个螺旋桨旋转方向不同，但产生的升力都是向上的，升力大小是同等大小单螺旋桨的两倍。两个相反旋转螺旋桨的设计可以彼此抵消其对机身产生的反扭力，使机身保持稳定。

　　

　　因此该设计是非常科学和成功的，用于重型运输直升机也在情理之中。

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