“铁血战士”问：

卡-28直升机是如何实现悬停转向的?

答：我们首先要了解一下单旋翼直升机的转向原理。发动机向旋翼输出功率驱动旋翼旋转，功率是以扭矩的形式输出的。单旋翼直升机只有一副主旋翼，产生的扭矩需要通过尾桨来平衡。如果没有尾桨。主旋翼产生的扭矩会使得机体向反方向旋转，这个原理和一个人站在船上用桨向某个方向拨动水面时船会向反方向转动是一样的。单旋翼直升机的尾桨高速旋转，在尾部会产生一个侧向力，该侧向力相对于直升机重心会形成一个力矩。该力矩就平衡了主旋翼产生的扭矩。一般单旋翼直升机尾部都很长，一个重要原因是使得尾桨产生的侧力有较长的力臂，这样可以用较小的侧力产生足以平衡主旋翼扭矩的力矩。从图中可以看到，尾桨产生的侧力会使得直升机侧移，这需要通过自动倾斜器倾转主旋翼升力方向来平衡该力。

卡28是共轴直升机，和单旋翼直升机相比，共轴双旋翼直升机没有尾桨。机体尾部较短，结构紧凑。不管是共轴双旋翼还是单旋翼直升机，都是发动机驱动旋翼旋转与空气作用产生升力。共轴双旋翼直升机中，发动机同时驱动两副主旋翼旋转，这两副旋翼转速相同，转向相反。在平衡状态下。每副旋翼消耗的功率近似相等。上下两副旋翼产生的扭矩大小相等，方向相反，因此相互抵消，直升机机体不会旋转。如果要向某个方向旋转，只需重新分配上下旋翼的功率就能实现。功率的重新分配是通过改变上下旋翼总距来实现的。所谓改变总距就是同时改变一副旋翼中所有桨叶的桨距。

改变总距重新分配两副旋翼的功率通常有两种方式：全差动和半差动。

全差动就是上下两副旋翼同时改变相同总距，但是大小相反。比如上旋翼增加。则下旋翼就减少。增加总距会使得旋翼拉力增加，减少总距会使得旋翼拉力减少，上下旋翼拉力一增一减，保持总拉力基本不变。增加总距扭矩增加，减小总距扭矩减小，这样上下旋翼扭矩就不再平衡，从而实现机体转向。

半差动就是仅改变一副旋冀的总距，这样上下旋翼扭矩不再平衡，机体会旋转。半差动会引起两副旋翼总拉力发生变化，因此需要调整旋翼总距(同时增加或者减少两副旋翼桨距)来使得直升机的升力重新达到平衡。这是一个耦合的操作。

linlijun_2004问：

低纬度发射火箭可以减轻发射质量、增加有效载荷以及增加航天器的寿命，请介绍一下增加寿命的原因?

答：同一运载火箭在不同纬度的发射场，其发射载荷的能力是不同的，纬度越低运载能力就越高。所以，为了措载尽可能多的有效载荷，火箭发射场多选择在靠近赤道的低纬度地区。把发射场建在靠近地球赤道的位置可以起到事半功倍的效果，主要原因有两个：第一，被发射卫星的飞行速度是由运载火箭的速度与地球速度的转动分叠叠加起来形成的，在运载火箭的速度一定的情况下，发射场的纬度越低，地球的转动速度越大，从而可使被发射卫星的轨道速度越大。如果从赤道向东发射卫星，则能最大限度地利用地球的转动能量，这实质上是借助地球的自转力来提高卫星的飞行速度，从而可以节省火箭的推力以携带更大的载荷。第二。从赤道或靠近赤道的发射场向东发射地球静止轨道卫星时，可使卫星的飞行轨道与最终轨道处于或靠近同一平面内，这样可以节省卫星机动到地球静止轨道位置所需要的大量能量，节省宝贵的卫星推进剂，大大延长卫星运行寿命。所以，在选择发射场时，应当尽量选择在低纬度地区，最好是建在赤道附近。这样既能借力，又可省力。例如，从北纬5.2度的法属圭亚那库鲁航天中心发射同样质量的地球静止轨道卫星，要比从北纬28.2度的美国卡纳维拉尔角发射节省15％的推进剂。还有一个方式是建立海上发射平台。在海上发射的好处在于它可以避免火箭飞越有人居住的地区。更主要的是海上发射平台可根据需要移动，发射位置能灵活选择，不过这种方式多以发射小型卫星为主。福建泉州的赵振华问：

听说有一种扇翼飞机，能介绍一下它的基本原理吗?

答：介绍扇翼飞机，首先要介绍一下马格努斯效应。当气流沿着一个旋转物体的旋转平面流过时。就会在物体上产生一个垂直于气流流向的作用力。例如，一个水平放置的圆柱，当它按顺时针方向旋转时，如果气流沿着其横截面方向从左向右流过，就会在该圆柱上产生一个垂直向上的作用力。这个现象是在1853年被德国物理学家、化学家盖斯泰夫·马格努斯发现的，所以被人们称为马格努斯效应。

在2005年的巴黎航展上，英国发明者展出了一架扇翼飞机，就是利用马格努斯效应研制而威的。该机在机翼前缘安装类似“松鼠笼”的风扇，这些风扇由连接发动机的带状传动装置驱动。当风扇旋转时。可从机翼前缘抽入空气，经旋转加速后射入后部机翼表面，从而用很小的功率产生强大的升力。

本栏解答洪江新友

责任编辑寒兰