直升机的“尾巴”

依蔓

起飛中的直-8L

尾桨是单旋翼直升机的一个重要组成部分，它安装在直升机尾部。发动机产生的功率通过传动装置，带动尾桨转动。由于力的作用是相互的，直升机飞行时，主旋翼旋转会对空气产生一个作用力矩，同时空气也会对主旋翼产生一个反作用力矩。这个反作用力矩传递到机身上，会使飞机升空飞行，同时也会产生与旋翼旋转方向相反的转动，而尾桨产生的拉力（或推力）正好可抵消这种转动，从而实现航向稳定，使直升机更好地平稳飞行或空中悬停。当直升机需要转弯时，可通过尾桨改变旋转速度来实现。

尾桨设计是单旋翼带尾桨直升机设计中的一大难点，在设计中要考虑诸多因素。例如，尾桨的尺寸不能太大，否则可能会给直升机带来安全隐患；尾桨要提供足够的反扭力就必须提高转速，而转速越大，尾桨的噪音也越大；尾桨通常安装在直升机的尾撑（主要指单旋翼直升机机身后部的构造，末端有尾桨，可起到力臂的作用）上，尾撑越长，尾桨的力矩越大，反扭力效果越好，但同时尾撑的重量也越大。此外，由于尾撑内部还要安装传动轴，会进一步增加尾撑的重量，这些都是尾桨设计中需要考虑的因素。

单旋翼直升机的尾桨形态多种多样，传统的尾桨一般由尾桨叶和尾桨毂两部分组成，是现役直升机采用最多的尾桨形式，例如我们的直-8、直-20、武直-10等。随着直升机技术的发展，后来又出现了涵道式尾桨、无尾桨直升机。

武直-10采用的是传统双层剪刀式尾桨，这种尾桨系统由两层跷跷板式双桨旋翼叠在一起形成，桨叶类似字母“X”一样安装在桨毂上。因为两层旋翼旋转平面具有一定间隔，且如同剪刀般交叉，这种尾桨设计可以有效提升平衡力，同时一定程度上降低尾桨产生的噪音。

涵道式尾桨外形似风扇，这种尾桨桨叶短而数量多，比常用的尾桨尺寸小，使用安全，但涵道尾桨也有一个明显的缺点：飞行速度提高后，其尾桨需要的功率会显著增加，占用发动机更多的输出功率。

武直-10有着典型的X形尾桨

在2022年第14届中国航展上，武直-10、直-20和直-8L直升机同时亮相，大放异彩。这三款直升机采用的都是传统尾桨，而且桨叶的布局和数量各不相同。如果你注意观察，会发现其中武直-10的双层剪刀式尾桨桨叶并非90度正交，但直-20的尾桨则刚好相反。

直-20的尾桨桨叶呈十字相交，4片桨叶对称排布，整个尾桨在机尾的位置上向左倾斜，形成了一个奇特的歪尾巴现象。这个斜向上20度的尾桨可以为直-20提供一定升力，也是直-20能够在高原上空飞行的重要原因之一。与直-20不同，直-8L的尾桨采用了5叶旋翼，5片桨叶均匀分布在桨毂上，呈“星”状。

所以，如果你想快速认识这三位直升机“兄弟”，不妨先从它们的尾桨进行区分！

与主旋翼的选择一样，不同的单旋翼直升机在设计之初同样需要从直升机自身的功能定位、应用环境等方面综合考虑，来决定选择哪一种类型的尾桨，不能一概而论。你对哪种最感兴趣呢？

（责任编辑/陈琛 美术编辑/周游）

涵道式尾桨