穆騫

變極減速電力傳動直升機是一種以變極減速電磁轉矩進行傳動的，安裝主固定機翼和推進螺旋槳的剛性共軸反轉雙旋翼高速復合式直升機。其最根本、最重要的創(chuàng)新點在于傳動裝置：即用變極減速裝置來代替?zhèn)鹘y(tǒng)復雜、笨重的齒輪式機械減速器，實現(xiàn)減速與功率傳遞的功能，尤其適用于高速復合式直升機（單推進槳）和重型直升機（雙拉進槳）。

變極減速電力傳動的具體實現(xiàn)過程如下：首先并車減速器將渦輪軸發(fā)動機20 000多轉/分的轉速降到2 000多轉/分，然后驅動僅有一對磁極轉子的電力轉換裝置產(chǎn)生三相交流電，由其定子直接引出的大直徑三相動力電纜交互排列于環(huán)形定子中，即轉變成了多對磁極線圈。與交流電動機的變極減速原理完全相同，增加定子線圈的磁極對數(shù)就可降低旋轉磁場的轉速，且磁極對數(shù)決定著減速比，一般為10對左右，所以，三相交流電在環(huán)形定子上又產(chǎn)生一個200多轉/分的圓形低速旋轉磁場。由依次嵌入環(huán)形鐵芯的大直徑金屬導，條首尾并聯(lián)所構成的格柵式轉子，在旋轉磁場中感應出電磁轉矩，并經(jīng)由固定鐵芯的鈦制輪架拖動剛性旋翼低速旋轉，從而達到電力傳動減速的目的。這時旋翼的轉速很低，但力矩卻非常大。

驅動剛性共軸反轉雙旋翼，可將三相交流電的任意兩相調換，同步輸入到上面另一組多對磁極線圈定子，該定子即產(chǎn)生反向的低速旋轉磁場，感應驅動另一套轉子/輪架，拖動下剛性旋翼反向等速旋轉。

用于高速平飛的變距推進螺旋槳之傳動原理與旋翼完全相同，但不需要那么大減速比，因此其定子線圈的磁極對數(shù)就很少（2～3對），相應直徑尺寸也很小。

相比傳統(tǒng)的齒輪式機械減速器，變極減速電力傳動具有結構簡單、重量輕、無表面接觸摩擦、機械應力分散、傳動可靠、操縱靈活、響應快、功率調配方便、傳動效率高、無振動、無噪聲、維護簡便等等極其優(yōu)異的特性。

直升機轉入平飛后，由于主固定機翼產(chǎn)生的氣動升力承擔了大部分機體重量，旋翼負荷被大大卸載了，渦軸發(fā)動機的功率即可大幅度地減小，部分用于維持雙旋翼以最佳轉速旋轉。同時，另一部分電功率通過接觸器調配給變距推進螺旋槳的多磁極定子線圈，推動直升機水平高速飛行。

變極減速電力傳動技術還可以衍生應用于氣墊船的墊升風扇和變距推進螺旋槳等，將帶領它們進入一個完全嶄新的電力傳動時代。endprint