唐興中，陳國軍，付裕，建志旭，胡冰蕊

1.中國航空研究院，北京 100029

2.中國直升機設(shè)計研究所，江西 景德鎮(zhèn) 333001

直升機尾槳是用來平衡主旋翼反扭矩和對直升機進行偏航操縱的部件。傳統(tǒng)機械式尾槳一般由中間傳動軸、中間減速器、尾傳動軸、尾減速器等組成，具有結(jié)構(gòu)強度較高、技術(shù)應(yīng)用成熟等優(yōu)點，但仍存在一系列問題，主要有：（1）機械傳動鏈長，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，造成維修成本高、耗時長[1-2]；（2）尾槳故障率高，據(jù)統(tǒng)計，由尾槳系統(tǒng)引發(fā)的事故，占直升機事故總數(shù)的15%以上，如美國西科斯基公司的“黑鷹”直升機便發(fā)生過因尾槳傳動軸斷裂，導(dǎo)致多名高級軍官同直升機墜亡事故；（3）尾槳功率消耗較大，約占總功率的7%～10%[3]，傳動效率低。為解決上述問題，人們開始探索新的直升機反扭矩系統(tǒng)，用以替代傳統(tǒng)的機械式尾槳。

在當(dāng)前綠色航空背景下，電動飛機、電動垂直起降飛行器（eVTOL）正在蓬勃發(fā)展[4]，據(jù)美國VFS統(tǒng)計，全球已啟動接近600 個eVTOL 項目。受此啟示，有些直升機制造商開始嘗試采用電動機驅(qū)動尾槳，如2016年萊昂納多公司與英國布里斯托大學(xué)合作，在一架AW139直升機的尾梁上改裝了一個電動尾槳，并進行了長達10h 的地面試驗[5]。2020年，貝爾公司公開了一架采用4 個涵道風(fēng)扇代替?zhèn)鹘y(tǒng)尾槳的貝爾429 驗證機，貝爾將該多涵道尾槳稱為電驅(qū)動反扭矩（EDAT）系統(tǒng)[6]，這是全球首次采用此類多旋翼電驅(qū)動尾槳的直升機，該驗證機已經(jīng)在2019 年5 月開始試飛。國內(nèi)很多學(xué)者也對電驅(qū)動反扭矩系統(tǒng)進行了大量研究。2018年，清華大學(xué)王洋等[7]申請了一項“一種直升機電動尾槳驅(qū)動裝置”的發(fā)明專利，通過三個串聯(lián)電機驅(qū)動尾槳，可保證各電機都在高效的范圍內(nèi)工作，提高系統(tǒng)效率。2019年，電子科技大學(xué)王飛等[8]開展了小型無人直升機電動尾槳控制方法研究，采用非線性自抗擾控制方法實現(xiàn)了對直升機電動尾槳偏航通道的控制。電動尾槳具有結(jié)構(gòu)簡單、綠色環(huán)保、低噪聲、低振動、易維護等優(yōu)點，此外，電動尾槳與直升機主旋翼解耦，可提高尾槳控制的靈活性。

本文基于某國產(chǎn)2t 級直升機尾槳系統(tǒng)（見圖1），在滿足抗側(cè)風(fēng)能力與原準樣機相當(dāng)?shù)那疤嵯拢_展了分布式電驅(qū)動反扭矩系統(tǒng)構(gòu)型方案研究與綜合評估分析，對未來前景進行了展望。在ISA狀態(tài)和海平面高度，該直升機以最大起飛重量（質(zhì)量）無地效懸停時，尾槳需提供拉力140kgf（約1400N）。

圖1 某國產(chǎn)2t級直升機尾槳系統(tǒng)Fig.1 Tail rotor system of a two-ton domesitc helicopter

1 電驅(qū)動反扭矩系統(tǒng)構(gòu)型方案

電驅(qū)動反扭矩系統(tǒng)由發(fā)動機直接驅(qū)動發(fā)電機供電，經(jīng)控制系統(tǒng)后供給驅(qū)動電機，實現(xiàn)對尾槳的驅(qū)動和控制。尾槳電傳動方式主要包括電機直驅(qū)、電機加動靜軸和電機加減速器等[1-2]。其中，電機直驅(qū)方式的傳動鏈短、安裝維護方便、系統(tǒng)效率高，并且鑒于航空電機、電調(diào)等技術(shù)不斷發(fā)展，電機直驅(qū)構(gòu)型未來最有應(yīng)用發(fā)展前景，為此本文選取電機直驅(qū)構(gòu)型。

1.1 單電機直驅(qū)+變轉(zhuǎn)速控制構(gòu)型

單電機直驅(qū)加變轉(zhuǎn)速控制構(gòu)型方案是在滿足性能參數(shù)前提下，取消尾傳動系統(tǒng)，主減速器直接驅(qū)動發(fā)電機，經(jīng)調(diào)節(jié)后為尾槳驅(qū)動電機供電，直接驅(qū)動尾槳葉；去除尾槳變距系統(tǒng)，采用尾槳轂與槳葉固定結(jié)構(gòu)（固定槳距角）；采用驅(qū)動電機，通過調(diào)節(jié)驅(qū)動電機轉(zhuǎn)速來調(diào)整尾槳推力大小，構(gòu)型方案架構(gòu)如圖2 所示。其中，發(fā)電機選用60kVA電力容量，頻率400Hz，電壓120/208V的大功率發(fā)電機，采用油冷方式，重量約20kg。尾槳驅(qū)動電機按單旋翼變槳距尾槳功率及轉(zhuǎn)速需求，并且考慮重量及尺寸限制，選用60kW的軸向磁通同步永磁電機，采用空氣冷卻方式，重量約20kg。尾槳參數(shù)基本不變，槳距角取21.1°，轉(zhuǎn)速在0～2043r/min之間變化。

圖2 單電機變轉(zhuǎn)速構(gòu)型Fig.2 Single-motor variable speed configuration

經(jīng)估算，采用這種構(gòu)型，總體參數(shù)保持不變，電動尾槳產(chǎn)生的最大正、負拉力與原尾槳相當(dāng)，飛行特性基本沒有變化，滿足適航規(guī)章CCAR-27部要求。按GJB 902—1990評價的飛行品質(zhì)等級與原機相當(dāng)。通過飛控系統(tǒng)調(diào)節(jié)可以保證腳蹬操縱與尾槳拉力保持線性關(guān)系。但由于受槳葉剛度和重量影響，由最大正拉力到最大負拉力轉(zhuǎn)換時間比原來由槳距調(diào)節(jié)方式要慢，不滿足CCAR-27部關(guān)于操縱性和機動性的要求。

1.2 雙電機直驅(qū)+變轉(zhuǎn)速控制構(gòu)型

采用雙電機直驅(qū)加變轉(zhuǎn)速控制構(gòu)型方案是在提高全機抗側(cè)風(fēng)能力的同時，主要考慮提供故障冗余，即在任意一個涵道尾槳故障情況下，還有一個涵道尾槳可以保證最大起飛重量懸停著陸，保證大部分飛行狀態(tài)下直升機正常使用。這種構(gòu)型方案是在滿足性能參數(shù)前提下，取消尾傳動、控制桿系等，主減速器直接驅(qū)動60kVA發(fā)電機，經(jīng)調(diào)節(jié)后為持續(xù)功率35kW、峰值功率60kW 的兩個尾槳驅(qū)動電機供電，直接驅(qū)動兩個固定槳距的涵道尾槳，構(gòu)型方案架構(gòu)如圖3 所示。這種構(gòu)型需要重新設(shè)計尾槳氣動外形、尾槳葉和槳距角，如圖4所示。

圖3 雙電機變轉(zhuǎn)速構(gòu)型Fig.3 Double-motor variable speed configuration

圖4 雙涵道變轉(zhuǎn)速理論外形Fig.4 The shape of double-duct variable speed configuration

經(jīng)估算，采用這種構(gòu)型后，總體參數(shù)保持不變，電動尾槳產(chǎn)生的最大正、負拉力與原尾槳相當(dāng)，飛行特性基本沒有變化，滿足適航規(guī)章CCAR-27 部要求。按GJB 902—1990評價的飛行品質(zhì)等級與原機相當(dāng)。通過飛控系統(tǒng)調(diào)節(jié)可以保證腳蹬操縱與尾槳拉力保持線性關(guān)系。當(dāng)單個尾槳故障失效后，由于驅(qū)動電機峰值功率較高，仍可保持原機尾槳能力，可滿足無風(fēng)條件下懸停及大部分速度下的平飛要求，以及CCAR-27 部關(guān)于操縱性和機動性的要求。這種構(gòu)型的好處是當(dāng)兩個涵道尾槳正常工作時，尾槳能力較原機尾槳富余較多，安全裕度較高。

1.3 三電機直驅(qū)+變轉(zhuǎn)速控制構(gòu)型

開展三電機直驅(qū)加變轉(zhuǎn)速控制構(gòu)型設(shè)計主要考慮任一尾槳故障后，余下兩個尾槳可以保持原機尾槳能力。在滿足性能參數(shù)前提下，取消尾傳動系統(tǒng)，主減速器直接驅(qū)動60kVA發(fā)電機，經(jīng)調(diào)節(jié)后為持續(xù)功率20kW、峰值功率35kW的三個尾槳驅(qū)動電機供電，直接驅(qū)動三個固定槳距的涵道尾槳，構(gòu)型方案架構(gòu)如圖5 所示。這種構(gòu)型需要重新設(shè)計尾槳氣動外形、尾槳葉和槳距角，如圖6所示。

圖5 三電機變轉(zhuǎn)速構(gòu)型Fig.5 Three-motor variable speed configuration

圖6 三涵道變轉(zhuǎn)速理論外形Fig.6 The shape of three-duct variable speed configuration

經(jīng)估算，采用這種構(gòu)型后，總體參數(shù)保持不變，電動尾槳產(chǎn)生的最大正、負拉力與原尾槳相當(dāng)，飛行特性基本沒有變化，滿足適航規(guī)章CCAR-27部要求。按GJB 902—1990評價的飛行品質(zhì)等級與原機相當(dāng)。通過飛控系統(tǒng)調(diào)節(jié)可以保證腳蹬操縱與尾槳拉力保持線性關(guān)系。這種構(gòu)型的好處是當(dāng)三個涵道尾槳正常時，尾槳能力較原機尾槳富余較多，安全裕度較高；當(dāng)單個尾槳故障失效后，另兩個驅(qū)動電機峰值功率仍可保持原機尾槳能力，可滿足無風(fēng)條件下懸停及大部分速度下的平飛需求，以及CCAR-27部關(guān)于操縱性和機動性的要求。

2 三種構(gòu)型方案對比評估分析

2.1 功率與操縱功效

由以上分析可以看出，三種構(gòu)型中，只有單電機直驅(qū)變轉(zhuǎn)速構(gòu)型由于受槳葉剛度和重量影響，由最大正拉力到最大負拉力轉(zhuǎn)換時間比原來由槳距調(diào)節(jié)方式要慢，不滿足CCAR-27 部關(guān)于操縱性和機動性的要求；其他兩種構(gòu)型在正常狀態(tài)下，功率輸出或提供的拉力均滿足或超出原機械尾槳構(gòu)型功能。特別是三涵道變轉(zhuǎn)速構(gòu)型在正常工作狀態(tài)下，單個涵道以持續(xù)功率20kW 運行，三個涵道產(chǎn)生的最大總拉力大于原機械尾槳產(chǎn)生的最大拉力，抗側(cè)風(fēng)能力有所提升。此外，如果考慮動力電池具有的短時提供功率輸出補償能力，總拉力將進一步增大，抗側(cè)風(fēng)能力相較原機也將大幅提升。

2.2 重量和重心

傳統(tǒng)機械式尾傳動軸、尾減速器總重約為20kg。三種電驅(qū)動反扭矩系統(tǒng)構(gòu)型均需配置60kVA發(fā)電機，以及不同功率需求的尾槳驅(qū)動電機。如果忽略結(jié)構(gòu)重量、尾槳葉、線纜及控制器重量，簡單對比尾傳動軸、尾減速器與發(fā)電機、驅(qū)動電機的重量，見表1。

表1 機械尾槳和不同電動尾槳構(gòu)型重量對比Table 1 Comparison between weight of mechanical tail rotor and different electical tail rotor configurations

從表1 可以看出，單電機直驅(qū)時驅(qū)動電機選用單臺60kW 電機，單臺電機重20kg；雙電機直驅(qū)時選用兩臺單臺持續(xù)功率35kW、峰值功率可達60kW的電機（滿足應(yīng)急情況下單臺電機峰值功率需求），單臺電機重8kg；三電機直驅(qū)時選用三臺單臺持續(xù)功率20kW、峰值功率35kW 電機（滿足應(yīng)急情況下兩臺電機峰值功率需求）情況下，單臺電機重4kg，單電機直驅(qū)、雙電機直驅(qū)和三電機直驅(qū)變轉(zhuǎn)速構(gòu)型分別增重20kg、16kg和12kg。如果考慮線纜安裝、變壓整流驅(qū)動器等重量，估計再增加30kg 以上。因此在當(dāng)前階段，整體來看機械式尾槳改為電動尾槳重量增加40～50kg，三涵道尾槳增重最少。

驅(qū)動電機重量增加還會帶來重心向后偏移，導(dǎo)致滿載狀態(tài)下縱向重心超限的問題值得關(guān)注。圖7～圖12分別給出了單電機直驅(qū)變轉(zhuǎn)速構(gòu)型、雙電機直驅(qū)變轉(zhuǎn)速構(gòu)型和三電機直驅(qū)變轉(zhuǎn)速構(gòu)型的縱向、橫向重心包線圖。

圖7 單電機直驅(qū)構(gòu)型縱向重心包線Fig.7 Longitudinal centre of gravity envelope of single-motor direct-drive configuration

圖8 單電機直驅(qū)構(gòu)型橫向重心包線Fig.8 Transverse centre of gravity envelope of single-motor direct-drive configuration

圖9 雙電機直驅(qū)構(gòu)型縱向重心包線Fig.9 Longitudinal centre of gravity envelope of double-motor direct-drive configuration

圖10 雙電機直驅(qū)構(gòu)型橫向重心包線Fig.10 Transverse centre of gravity envelope of doule-motor direct-drive configuration

圖11 三電機直驅(qū)構(gòu)型縱向重心包線Fig.11 Longitudinal centre of gravity envelope of three-motor direct-drive configuration

圖12 三電機直驅(qū)構(gòu)型橫向重心包線Fig.12 Transverse centre of gravity envelope of three-motor direct-drive configuration

從圖中可以看出，三種構(gòu)型方案的橫向雙駕駛使用包線都在橫向重心限制范圍內(nèi)，但是，縱向雙駕駛使用包線都不同程度地超出縱向重心限制范圍，其中，單電機直驅(qū)、雙電機直驅(qū)構(gòu)型縱向重心超出包線較多，三涵道電機直驅(qū)尾槳縱向重心超出最少。

2.3 動力學(xué)

單旋翼變槳距構(gòu)型，尾槳轉(zhuǎn)速固定，能夠避開機體共振頻率。單旋翼變轉(zhuǎn)速構(gòu)型，槳距固定，通過調(diào)整轉(zhuǎn)速調(diào)整尾槳拉力，存在無法避開機體共振頻率的風(fēng)險。雙涵道變轉(zhuǎn)速、三涵道變轉(zhuǎn)速構(gòu)型，槳距固定，通過分別調(diào)整各個涵道轉(zhuǎn)速，實現(xiàn)尾槳拉力控制。通過涵道的不同轉(zhuǎn)速搭配，能夠避開機體共振頻率。尾槳共振圖和阻尼比隨轉(zhuǎn)速變化如圖13和圖14所示。

圖13 尾槳共振圖Fig.13 Resonance diagram of tail rotor

圖14 阻尼比隨轉(zhuǎn)速變化Fig.14 Variation of damping ratio with rotation speed

2.4 安全性和可靠性

安全性方面，不同于傳統(tǒng)尾槳必須與主旋翼保持同步運轉(zhuǎn)，電動尾槳能獨立控制。因此，在地面時，電動尾槳可以停轉(zhuǎn)，三種構(gòu)型方案均大大降低了尾槳對維修人員造成傷害的風(fēng)險。相較而言，雙涵道和三涵道構(gòu)型由于采用涵道尾槳，地面維護安全性更高。就飛行安全性來說，單電機驅(qū)動變轉(zhuǎn)速構(gòu)型沒有提升；雙電機驅(qū)動變轉(zhuǎn)速構(gòu)型余度較高，提升了飛行安全性；三電機驅(qū)動變轉(zhuǎn)速構(gòu)型余度最高，因此飛行安全性更高。

可靠性方面，原機械尾傳動系統(tǒng)出現(xiàn)故障，則尾槳必將停轉(zhuǎn)，失去功能，只能自轉(zhuǎn)著陸。電動尾槳主要考慮三個方面：發(fā)動機、發(fā)電機和驅(qū)動電機故障。若發(fā)動機出現(xiàn)故障，自轉(zhuǎn)著陸時由于旋翼仍然在轉(zhuǎn)動，可以繼續(xù)帶動發(fā)電機轉(zhuǎn)動，產(chǎn)生電能供尾槳使用；若發(fā)電機故障，還可以使用應(yīng)急電池為尾槳驅(qū)動電機提供5min應(yīng)急供電，保證直升機緊急著陸；若驅(qū)動電機故障，單電機直驅(qū)構(gòu)型與原機械尾槳失效相當(dāng)，只能自轉(zhuǎn)下滑，而在雙/三涵道電動尾槳構(gòu)型情況下，增加了余度設(shè)計，即使一個涵道驅(qū)動電機出現(xiàn)故障，雙/三涵道電動尾槳仍然可以有一/兩個尾槳電機以峰值功率工作，保證直升機在短時間內(nèi)仍能夠最大起飛重量懸停著陸并且具有與原機相當(dāng)?shù)目箓?cè)風(fēng)能力。例如，雙涵道構(gòu)型單臺電機的峰值功率達到60kW，最大拉力可達1400N。三涵道構(gòu)型正常工作狀態(tài)下，單個涵道可以20kW運行，提供拉力500N，總拉力1500N，略高于原機；應(yīng)急狀態(tài)（損壞1臺電機）單個電機峰值功率達到35kW，拉力達700N，剩余兩臺電機可提供拉力1400N，與原機相當(dāng)。

此外，增加動力電池除了能夠保證在發(fā)電機故障情況下尾槳安全運行外，還可以在大重量、大風(fēng)速側(cè)風(fēng)等尾槳功率需求較大時，提供短時功率輸出補償能力，改善抗側(cè)風(fēng)性能。如果考慮動力電池短時提供功率補償輸出，則三臺電機可提供總拉力2100N，抗側(cè)風(fēng)能力大大優(yōu)于原機。

2.5 維修工作量

電動尾槳取消了復(fù)雜的傳動軸、減速器和操縱桿系的連接結(jié)構(gòu)，可大幅降低全壽命周期成本，減少用戶直接運營成本。這大大提高了尾槳的使用效率、直升機的安全性，降低了維修工作量。

2.6 成本

在直升機巡航飛行中，電動尾槳可以采用較低的轉(zhuǎn)速，降低發(fā)動機功率輸出，從而降低油耗。此外，維修工作量的降低、電動系統(tǒng)壽命的提升等均可降低直接和間接使用成本。

2.7 噪聲

為對比不同構(gòu)型氣動噪聲水平，以常規(guī)變槳距孤立垂尾槳為基準，選擇在相同氣動力狀態(tài)下對比，噪聲觀測點與尾槳空間位置示意圖如圖15 所示。圖16 給出了常規(guī)變總距尾槳噪聲特性曲線，從圖16 中可以看出，單旋翼變槳距構(gòu)型隨總距增加不同觀測點噪聲聲壓逐漸增加，總距13°時聲壓等級為112.5dB。在相同氣動力情況下，單旋翼變轉(zhuǎn)速噪聲水平與單旋翼變槳距相當(dāng)。

圖15 噪聲觀測點與尾槳空間位置示意圖Fig.15 Diagram of noise observation point and tail rotor space position

圖16 常規(guī)變總距尾槳噪聲特性曲線Fig.16 Noise characteristic curves of conventional variable pitch tail rotor

雙涵道變轉(zhuǎn)速構(gòu)型在4910r/min 下氣動力與常規(guī)構(gòu)型總距13°狀態(tài)下氣動力相當(dāng)，槳盤平面內(nèi)0°觀測點的聲壓約為104.5dB，相較于單旋翼構(gòu)型降低了8dB，如圖17所示。

圖17 雙涵道變轉(zhuǎn)速構(gòu)型轉(zhuǎn)速4910r/min時聲壓級變化曲線Fig.17 Sound pressure level curve of double-duct variable speed configuration at 4910r/min

三涵道變轉(zhuǎn)速構(gòu)型在5550r/min 下氣動力與常規(guī)構(gòu)型總距13°狀態(tài)下氣動力基本相同，此時槳盤平面內(nèi)0°觀測點的聲壓級約為107.5dB，相較于單旋翼構(gòu)型降低了5dB。隨轉(zhuǎn)速降低，噪聲下降明顯，如圖18所示。

圖18 三涵道變轉(zhuǎn)速構(gòu)型不同轉(zhuǎn)速時聲壓級變化曲線Fig.18 Sound pressure level curves of three-duct variable speed configuration at different speeds

經(jīng)過仿真發(fā)現(xiàn)，在相同氣動力情況下，三種構(gòu)型中雙涵道變轉(zhuǎn)速電動尾槳噪聲降低幅度最大，大約為8dB；三涵道變轉(zhuǎn)速尾槳噪聲降低幅度略有降低，約為5dB。圖19 為三涵道變轉(zhuǎn)速尾槳構(gòu)型等渦量圖，可以看出，三涵道間存在較大的氣動干擾是噪聲不如雙涵道低的原因之一。

圖19 三涵道變轉(zhuǎn)速構(gòu)型尾槳渦量圖Fig.19 Vorticity map of three-duct variable speed configuration

因此，三涵道電動尾槳的優(yōu)勢最為明顯，其不僅重量最輕、氣動特性較好、飛行品質(zhì)好，而且安全性最高、可靠性最好、噪聲較低。

特別是三涵道構(gòu)型在大重量起飛、大風(fēng)速側(cè)風(fēng)等對尾槳功率需求大的情況下，動力電池具有短時功率補償能力，單個涵道可以以峰值功率35kW運行，對應(yīng)拉力700N，總拉力達到2100N，抗側(cè)風(fēng)能力較原機大幅提升。

3 三電機直驅(qū)變轉(zhuǎn)速構(gòu)型應(yīng)用前景

從上述分析來看，三涵道電動尾槳系統(tǒng)雖然綜合性能最優(yōu)，但增重問題比較明顯，投入使用預(yù)計增重80kg，相當(dāng)于占掉乘員1 人。因此，減重是分布式電驅(qū)動尾槳的重中之重。以下重點進行三涵道電動尾槳構(gòu)型減重分析。

3.1 發(fā)電機、電動機和整流器等

三涵道電動尾槳發(fā)電機、電動機和整流器等總量約為50kg，功率密度在3～5kW/kg。目前，西門子公司、賽峰公司、美國H3X等公司都在開發(fā)航空電機，最高持續(xù)功率密度有望達到12.5kW/kg[9]。若功率密度10kW/kg 左右，則可減重20kg 左右，與原機械式尾槳傳動軸與尾減速器重量相當(dāng)。

3.2 飛控計算機

由于電動尾槳需要增加航向電動尾槳控制專用計算機控制電機轉(zhuǎn)速，進而調(diào)節(jié)尾槳拉力，包括正常模式和故障模式。經(jīng)估算要滿足安全性要求，必須采取余度設(shè)計，拉力約增加150N。由于國產(chǎn)2t 級直升機數(shù)字式增穩(wěn)系統(tǒng)屬于選裝設(shè)備，實際上通過軟、硬件擴展，將電動尾槳飛控系統(tǒng)整合到增穩(wěn)系統(tǒng)中，不僅可以減重，還可以大大減輕飛行員操縱負擔(dān)，獲得更高要求的飛行品質(zhì)和自動駕駛功能。因此，在電動尾槳狀態(tài)下選擇航向控制與增穩(wěn)系統(tǒng)一體化設(shè)計，可以少增重5～10kg。

3.3 電池

動力電池按照滿足尾槳應(yīng)急供電5min，質(zhì)量能量密度取200Wh/kg，電池重量約為25kg。當(dāng)前，國內(nèi)外諸多企業(yè)在大力發(fā)展高能量密度電池技術(shù)，如韓國LG 公司、美國SionPower 公司等開發(fā)的鋰硫電池產(chǎn)品有望在投產(chǎn)初期能量密度達到400Wh/kg以上[10]，這樣尾槳應(yīng)急電池重量還可以減重10kg左右。

通過上述分析可知，隨著電池、航空電機等技術(shù)的發(fā)展，經(jīng)過未來5年左右，電動尾槳重量可由增重80kg降為增重40kg 左右，解決電動尾槳目前存在增重較大的問題，應(yīng)該說三涵道分布式電驅(qū)動尾槳前景非常光明。

4 結(jié)束語

目前來看，傳統(tǒng)機械式尾槳在重量上還略占優(yōu)勢，未來隨著電池、航空電機技術(shù)的發(fā)展，機械式尾槳系統(tǒng)在重量上的優(yōu)勢將逐漸消失，分布式電動尾槳必將代替機械式尾槳系統(tǒng)。從2t 級直升機需求來看，三涵道電動尾槳構(gòu)型已滿足需求，若涵道數(shù)量進一步增加，可能帶來氣動干擾加劇、飛行控制律復(fù)雜度上升等問題需具體評估。

隨著綠色航空的發(fā)展，全電動直升機也將在不遠的將來出現(xiàn)在人們的生活中。特別是近幾年eVTOL、電動飛機和氫能源飛機的快速發(fā)展，必將推動電推進系統(tǒng)技術(shù)蓬勃發(fā)展。