有一种直升机对于广大军迷来说几乎就是梦幻般的存在。它的学名叫做“双旋翼纵列式直升机”。这种直升机实际上在直升机中是一个很大的分类，这个分类内的直升机型号有大约十几个。但对于广大军迷所特别关注的却只有一个型号——CH-47支奴干。
很多军迷所津津乐道的是CH-47可以单独的挂落在山坡或者悬崖上使内部所承载的部队成员快速的登机牌或落地。这样的场景也就成了“支奴干”很典型的一个应用情形了。
今天的文章W君就借着CH-47给大家讲一讲双旋翼纵列式直升机的飞行原理。让大家了解一下这种看似奇特的飞行器的历史和未来发展。
说到一个军事武器的问题，按照W君的文章范式来说必然会讲几个关于一种飞机的历史问题，说到双旋翼纵列式直升机不得不提的就是“皮亚塞奇直升机”（Piasecki Helicopter ）公司这家公司是双旋翼直升机实用化的第一家。上世纪40年代成立于费城，创始人弗兰克·皮亚塞奇热衷于搞一些动力设置相当奇怪的飞行器。
1945年皮亚塞奇公司全员合影
他们不仅仅是双旋翼纵列式直升机的鼻祖也是四轴飞行器的鼻祖。
PA-39
历史上各种奇思怪想的飞行器设计有很多出自于这家公司。但是，由于“天才”的设计往往很怪就导致了这家公司从经营上会遇到各种问题。最终在越战前夕皮亚塞奇所倾力打造的飞行吉普车（PA-59）未能被美国陆军所采用而宣告破产，进而被波音公司收购。
PA-59
不过，如果从形制上来看PA-59实际上是和CH-47是一种原理基本相同的“双旋翼纵列式”直升机……哈哈，话说出太远了，咱们往回收收。
波音公司收购皮亚塞奇直升机公司之前，世界上其实有很多双旋翼直升机的设计，不仅仅当年美国在搞双旋翼，其实当年苏联也在搞双旋翼直升机。
Yak-24
在1952年苏联成功的试飞了雅克-24双旋翼直升机。这也是很多人认为的CH-47仿品“支奴干斯基”，但从年代上来说它可比支奴干老多了。甚至于我们在建国初期也有过类似于“上灯 1号”的纸面设计。
很多人说上灯1号是最早的双旋翼纵列式直升机设计，别信
如果仔细看文章前面的图片，大家或许会发现一个很重点的看点——在波音收购皮亚塞奇直升机公司前，全世界的双旋翼纵列式直升机其实都是分列两个不同的发动机驱动各自的旋翼的。
这就表示一旦飞行过程中有一个发动机发生故障动力不足则会导致飞机的前后举托升力不平衡导致灾难性的后果。这也就是当年皮亚塞奇的飞机没有人要的主要原因了。
在波音入主皮亚塞奇后，发挥了波音公司本身在机械设计上的功底，将双旋翼纵列式直升机的发动机合并在了一起。并于1961年向美国陆军提交了YCH-1B的设计方案。
YCH-1B
这项设计在当年是一项很了不起的设计，直接改变了双旋翼纵列式直升机的动力输出和控制原理！
直升机通过三组减速机将两个涡轴发动机产生的动能平均的分配到了两个旋翼上。以至于至今在直升机之上再没有出现比YCH-1B更加复杂的减速机方案。
在之前W君很火的一个问答《CH-47我国为什么没有仿制》很多粉丝提到为什么不安排前后两个发动机？看到这里其实是不是可以清楚——那是人家早玩剩下的方案了？
V-22结构图
当然还有一型V-22直升飞机（注意是直升飞机，这货和F-35B是一个类型的），这种飞机在飞行的时候并不依靠旋翼提供升力可以依靠气动面进行飞机发动机配平因此做的就是相当简单了。
如果简单的说CH-47的齿轮箱传动原理实际上很简单：
CH-47齿轮传动/动力输出原理
依靠中置减速机获得由涡轴发动机所输出的动力，传递到前后减速机內前后减速机内部分别有两个行星齿轮减速箱对发动机轴进行减速。这样发动机的动力就可以均匀的输出到前后两个桨叶上。
但如果实际操作起来则是困难重重。
CH-47中置减速机
CH-47的中置减速机内有两个发动机的轴动力输入，这台减速机需要获得动力但不能使两台发动机在不同动力输出的时候相互干扰。同时均匀的将动力向前后减速机进行输出。
同时，前后两个减速机內的两部行星齿轮箱将动力继续转向输出到旋翼上。这里就有一个坑了。
CH-47的中央减速机到前减速机的动力连接是靠一根传动轴来实现的，这根传动轴几乎贯穿了整个的CH-47机身。长度达到了二十多米，在这么长的距离上这根传动轴需要传递超过3000马力的功率。
什么概念？如果是一根主轴的话，会直接拧成麻花。
在支奴干上这根传动轴被分为七节，这样缩短的的轴抗扭曲性得到了提高。但即便如此，支奴干还是有发生传动轴断裂的事故发生。
但由于传动轴被牛缺崩弯后依旧有摩擦面相互连接，因此传动轴崩裂的支奴干还是可以获得一定的动力相对安全的降落到地面上。
支奴干的机械原理其实说到这里大家也就基本能清楚了但很多读者依旧会有疑问——大费周章的将一架直升机设计出两个旋翼有什么好处？毕竟类似于Mi-26这样的超大型直升机可以配置两台功率达到8500千瓦的发动机，可以做到远比CH-47所配备的两台2800千瓦的发动机更大的载重量，也有更高的运载能力。
但为什么要弄两个旋翼呢？
这就得从两个旋翼的另外一个优势来说了——多一个旋翼，能多做很多的事情！
直升机旋翼提供的不仅仅是升力，在旋翼稍微倾转一定角度后，还可以提供向不同方向的推力。这样，直升机就可以沿着一定的路线进行飞行了。
但由于陀螺效应（角动量守恒原理），直升机一般需要配备一套尾桨来维持直升机在角动量上的稳定性。要不然直升机就只能在天上自己打转了。但直升机这种依靠尾桨“推”正机头的方式实际上是会大量消耗能量的，并且直升机的尾桨推动方式，直升机旋转的轴线就在主桨叶的中心轴上面。机动性和灵活性是有很大局限的。
CH-47不同于普通直升机，这种类型的直升机有两个主桨叶，自身的陀螺效应等于0。并且可以通过将桨叶向不同方向倾斜完成更多类型的空中机动动作。
例如：
当两个桨叶向前倾斜的时候，直升机可以获得响度较高的前进速度。
当两个桨叶同时向一侧倾斜的时候，这时直升机可以高效的侧向移动。
当桨叶交叉倾斜的时候，这时CH-47可以以机身正中为轴线原地旋转。
另外，
当一套桨叶不倾斜，另外一套桨叶倾斜工作的时候，这架飞机旋转的轴心可以迅速的转移到前或后桨轴心的位置——想想倒车入库，如果车子自身能旋转是不是很方便？
当然了，这个技巧也就是为什么支奴干可以准确的停靠在一个悬崖上的前提条件了。
再另外：
当前桨叶调节为低攻角的时候CH-47可以短时间的失去一部分前桨升力，这时CH-47可以完成直接的俯冲动作。
……
这样的机动性，实际上才是CH-47出奇制胜的法宝，如果仅仅关注两套旋翼所提供的“巨大”升力，其实就有点小看CH-47了。
“这是一架机动性能超高的重型直升机”的评价也就不枉费支奴干的纵列双旋翼设计了。
,相对硬核考核方案 ：CH-47支奴干直升机飞行原理解析相关：
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