一大名鼎鼎的真空吸塵器原理竟然來自直升機的防塵進氣口

大家都知道大名鼎鼎的英國戴森真空吸塵器使用了一項黑科技，那就是氣旋技術。這項黑科技不用濾網就能把空氣中的灰塵分離出來，讓戴森公司非常引以為傲。

戴森公司官方是這樣介紹氣旋技術的：「戴森專利的氣旋技術通過強勁的離心力來分離氣流中非常微小的顆粒物。氣流以高速通過氣旋，塵垢被甩入集塵桶內。這意味著吸塵器不會堵塞——吸力由始至終保持強勁。」

「為了使這些氣旋以最高效的方式運作，戴森吸塵器採用多個小的氣旋同時水平運作，以確保最大數量的塵垢被分離出來甩入塵桶。這可以有效防止機器堵塞。氣旋越小、數量越多，吸塵器的工作效率就越高。這是因為多氣旋平行運作比只用一個氣旋可以分離出更多灰塵。」

從戴森公司公布的原理圖看，氣流被吸塵器吸入後先進入一個大氣旋發生裝置，通過離心力分離出空氣中的大質量顆粒，然後再進入頂部的多個小氣旋發生裝置，通過直徑更小的渦流進一步加速氣流，即使灰塵也能在離心力作用下被甩出渦流，達到除塵目的。

這個巧妙的設計讓戴森吸塵器拋棄了容易被堵塞的濾網，吸塵能力始終保持如一，被廣大戴粉譽為神奇的奇思妙想。

但很少有人知道，戴森在1979年發明這種雙氣旋真空吸塵器時，其基本原理卻來自一種直升機的進氣口過濾裝置。也就是說，渦流顆粒分離技術並不是戴森的首創。

這種直升機就是CH-53「海種馬」重型直升機，該機是西科斯基公司為美國海軍和海軍陸戰隊研製的一種重型直升機，其第一種型號CH-53A在1967年抵達越戰戰場參戰。CH-53A很快就在越戰中發揮重要作用，該機在戰爭中救援回收受傷飛機和直升機就讓海軍陸戰隊收回了全部項目投資。但該機在越南的作戰環境中也表現出發動機高溫性能下降和因吸入沙塵而導致故障的缺點。

為了解決這個問題，西科斯基除進一步增加發動機功率外，也為該機研製了一種革命性的籠式進氣口顆粒分離裝置，全名發動機空氣粒子分離器(EAPS)，可從發動機進氣中除去可見水分、沙子、灰塵和其他顆粒。

EAPS分離裝置的核心是「斯特塔管」(STRATA tube)，由唐納森·斯特塔在20世紀60年代初發明，每個分離裝置內含759根斯特塔管。當進氣口空氣通過斯特塔管時會在管內螺旋隔道的驅動下旋轉形成渦流，導致空氣中的顆粒在離心力作用下被甩向管壁進入灰塵收集管。然後乾淨空氣被提供給發動機，灰塵收集管則排出異物。EAPS分離裝置前端有個進氣活門，當大部分斯特塔管被堵塞或者直升機進入平飛、空速超過111公里/小時時，這個活門就打開不再過濾進氣。

與直升機傳統的防塵過濾網相比，EAPS具有進氣阻力低，基本零維護的優點，裝備CH-53後取得了良好的發動機防護效果，最後被跨界的戴森真空吸塵器借鑒，引出一段佳話。

作者：阿姆斯壯

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