建志旭，唐兴中，陈国军，张润泽，陈 义，付 裕

(1.中国直升机设计研究所，江西 景德镇 333001；2.中国航空研究院，北京 100020)

0 引言

直升机因其可垂直起降、可在空中悬停、向任意方向飞行等优点，在军民领域具有广阔的应用前景。目前，单旋翼带尾桨构型直升机技术成熟，发展最为成完善。不同于固定翼机，直升机在飞行中，主要由旋翼旋转来产生升力和推力。旋翼旋转同时会导致作用于机身的反扭矩。尾桨的出现，是为了平衡该反扭矩，保证航向的平衡，并起到航向操控的作用。

直升机尾桨传动系统一般由中间传动轴、中间减速器、尾传动轴、尾减速器构成。中间传动轴将主减速器的功率传输到中间减速器，经由尾传动轴传输至尾减速器，驱动尾桨(见图1)。尾桨旋转产生推力，实现对反扭矩的平衡和航向操控作用；产生的载荷由尾减速器承担，并传递至机体。由于是通过传动系统与主减速器相连，因此尾桨转速固定。尾桨具有变距铰，通过尾桨变距机构，改变桨距，实现对尾桨推力大小的操控。

图1 直升机整体架构示意图

传统机械结构尾桨，具有技术成熟、结构强度较高等优点，应用广泛。然而，单旋翼直升机的机械尾桨系统也存在一系列问题：①机械结构复杂—传动结构构件多，传动链长，故障率较高，造成高维护成本，维修过程繁琐，耗时长；②事故率较高—直升机低空或贴地飞行、地面作业时，尾桨易撞线或碰撞障碍物、地面人员，容易引发安全事故；③振动和噪声严重—中间减速器、尾减速器机械噪声较大，传动轴需进行转速设计，避免振动，另外尾桨桨尖噪声也大；……