动力、传动、旋翼可以说是直升机上的三大动部件，其中，离合器在动力传递的过程中发挥着十分关键的作用。那么，直升机上有哪些离合器？有哪些用途？又有哪些特点呢？本期将为大家一一解答。
由于桨叶惯量大，对于活塞式发动机或固定涡轮发动机，当发动机启动时通常得让旋翼脱开，否则可能会损伤发动机，或着导致无法启动。离合器的作用就是，发动机启动过程中使旋翼与发动机脱开，让发动机空转，当发动机状态稳定后，再逐渐接合，之后发动机逐渐承担旋翼负载。
常见的轻小型直升机主要有带传动离合器和离心式离合器两种型式。
我们先来看一下带传动离合器，对于配置活塞式发动机的直升机，通常利用带传动将发动机功率传输至传动系统。其中，下带轮连接发动机输出轴，上带轮连接传动轴。发动机刚启动时，皮带处于松弛状态，不会将发动机转速传递到上带轮，当发动机滑油温度、压力等均处于正常范围内后（热车完成），借助电动马达推动，离合器丝杆伸长使皮带张紧，上下带轮逐渐同步转动，最终实现稳定传动。
使用带传动离合器带来的益处就是，可以在没有负载的情况下，用很小的油门量就可以启动发动机；同时也存在弊端，那就是如果油门操纵不合适，很可能会导致发动机超转。
图1 R22直升机带传动离合器布置图
我们再来看一下离心式离合器，它主要由主动轴、匣块、弹簧、鼓轮等组成。其中，内部主动轴直接连接发动机轴，鼓轮与传动系统相连，如下图2所示。
图2 离心式离合器
当发动机低速运转时，弹簧控制匣块收紧，不与鼓轮接触，也就是发动机空转；随着发动机转速提高，离合器匣块离心力增加、逐渐向外移动，当匣块与鼓轮接触后，逐渐带动传动旋翼旋转。由于离合器的接合取决于匣块离心力的大小，因此不能传递大于额定扭矩的载荷。
对于使用涡轮发动机的直升机，因为燃气涡轮和动力涡轮之间不存在机械连接，所以不需要上述离合器。发动机启动时，燃气涡轮的加速主要受到来自于动力涡轮的阻力，而不会受到传动和旋翼惯性的影响；随着燃气压力增加，动力涡轮逐渐带转旋翼、并达到额定转速。
直升机升力主要来自于桨叶，因此需要确保发动机失效时桨叶仍然能够自由旋转，单向离合器的作用就是当发动机输出转速低于旋翼转速时，让发动机自动脱离旋翼，从而旋翼/尾桨在气动力和惯性力作用下继续旋转。图3 为最常用的楔块式单向离合器。
图3 楔块式单向离合器
单向离合器的工作特点是仅允许动力单向传递。当发动机带动内座圈旋转时，离合器内部的楔块被压紧，从而带动外座圈旋转，进一步带动旋翼旋转；如果发动机失效，或旋翼传递至外座圈的转速超过发动机传递至内座圈的转速，楔块被释放，内外座圈可以相对自由，如下图4所示。
图4 单向离合器原理图
对于单向离合器，需要布置于发动机与主旋翼传动之间，比如，活塞式发动机通常布置在上带轮，涡轴发动机布置在附件齿轮箱。最鲜明的特点就是，只要出现转速差（外座圈转速＞内座圈转速），旋翼与动力即分离，离合速度快。
通过上述内容，我们了解到常规离合器的作用在于发动机启动时分离旋翼和发动机，降低发动机的启动负载；发动机状态稳定后，接合旋翼和发动机，使发动机驱动旋翼旋转。单向离合器的作用在于旋翼超转时能够快速脱开，使旋翼储备动能，让驾驶员尽可能以自转下滑方式安全降落，避免发动机被旋翼带转造成损伤。希望本期内容可以帮助大家较深入的理解离合器在直升机动力传递中的原理和重要性。