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我的理解是,发动机轴通过某种离合器与转子相连,这样如果发动机关闭,直升机转子可以继续旋转。然而,我听说过一些直升机致命事故,这些事故都是在发动机出现某种机械故障(如某物损坏或类似情况)后发生的。

如果有人可以澄清这一点,那么我的问题是,发动机是否确实存在任何类型的故障,导致飞行员无法进行自动旋转?

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旋翼桅杆通过“斜撑离合器”连接到传动输出轴,斜撑离合器是一种单向离合器,使用两个环之间倾斜槽中的滚轮。在驱动时,每个滚轮在其通道中被迫“上坡”,并卡在输出环上,两个环作为一个整体移动。在驱动时,滚轮会下降到其小倾斜通道的底部,离合器的两侧断开连接。从功能上讲,它们就像 10 速自行车的后轮毂。

检查单向离合器是否完全分离是飞行前试飞的正常部分。你把旋翼加速到一定速度,然后松开油门,确保发动机转速下降得比旋翼转速快。

因此,发动机故障甚至变速箱故障都无法阻止旋翼自由旋转。只有当楔块离合器本身发生故障时才会发生这种情况(我不知道楔块离合器的设计如何会卡住,而且很久之前都没有发出警告信号)。除此之外,桅杆本身发生故障(例如,由于“桅杆撞击”导致旋翼摇晃,这是飞行员操控问题;请查阅相关资料)或桅杆轴承也会出现这种情况。

这些故障模式极其罕见,与发动机故障相比,单向离合器极其可靠。您是否听说过 10 速自行车的后轮毂在您停止踩踏板时卡住?

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    有些自行车轮毂使用单向离合器(空转时无声),但大多数使用简单的棘轮棘爪式飞轮机构。后者至少因未接合而发生故障的可能性远大于因未分离而发生故障的可能性。
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    是的,咔哒咔哒的。这就是我“功能性”的原因。它们似乎几乎已经消失了,但几年前,Sturmey Archer 制造了一种 3 速或 5 速轮毂变速箱,直到 70 年代,这种变速箱几乎在多速自行车上通用。DeRaileur 似乎已经完全占据了主导地位。
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    内齿轮毂仍然很流行——现在离我只有一臂之遥(Shimano Nexus 7 速),但它们也使用基于棘轮的飞轮。虽然棘轮飞轮在正常使用中与单向离合器在功能上几乎相同,但故障模式却大不相同
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在第二架预生产型 EH101 坠机事故中,故障模式确实阻止了自动旋转。但实际上并不是发动机问题

由于转子制动问题产生摩擦热而引发火灾,控制棒被毁坏。

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设计转子传动时要考虑一些约束:

  • 当发动机发生故障时,用于驱动转子的离合器必须是自由旋转的,并且/或者自动旋转能够比故障发动机更快地驱动转子。

    离合器是一种单向联轴器,当发动机发生故障时离合器就会脱离。

  • 反扭矩旋翼直接与主旋翼相连。自转不会产生太大的扭矩,但反扭矩旋翼可有效使直升机偏航。

一些直升机还配备了离合器,以防止发动机转速低时继续以低速驱动旋翼。这是为防止在飞行员对发动机故障作出反应并降低总距以开始自动旋转下降之前,旋翼完全耗散其动能。

自转离合器:相对速度差

自动旋转离合器或单向离合器只能单向传输动力。狗骨形元件在内圈和外圈之间扭转和锁定以传输动力。如果相对驱动方向反转,狗骨就会转向另一方向并滑动。来源:

同样,在双涡轮直升机上,两个发动机的耦合设计使得一个发动机不会阻止另一个发动机单独驱动传动装置。每个发动机都有自己的单向离合器:

来源:同上。

转子无法旋转的唯一可能性是轴/桅杆被卡住或断裂,而由于转子的尺寸和设计,这种可能性不大。

离心离合器:定速

除了自动旋转离合器外,一些直升机还配有离心离合器,防止转子在低转速时由发动机驱动。一旦发动机转速不够快,该离合器就会将主转子轴与发动机断开。这可以防止转子失去动能,后者对于启动自动旋转很有帮助,有时是必要的。

一旦发动机转速低于转子转速(速度差),自动旋转离合器就会断开转子,而一旦转子速度低于固定阈值,离心离合器就会断开转子,而不管发动机转速如何。

如果已经存在离心离合器,那么

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