直升機(jī)專題|直升機(jī)飛行原理（上）

時(shí)間：2021-12-27作者：山東小漢直升機(jī)租賃有限公司瀏覽：712

直升機(jī)飛行原理涉及到流體力學(xué)、航行結(jié)構(gòu)力學(xué)及其機(jī)械設(shè)備結(jié)構(gòu)等許多這方面的專業(yè)知識(shí)，文中供有興趣的好朋友基本掌握直升機(jī)航行的一些基本概念。旋翼的抗拉力垂直平分旋翼錐體的底邊，當(dāng)樂觀的抗拉力**過直升機(jī)自身重量，直升機(jī)就升高，**直升機(jī)自身重量，直升機(jī)就降低，恰好相同，直升機(jī)就懸浮。




直升機(jī)飛行原理涉及到流體力學(xué)、航行結(jié)構(gòu)力學(xué)及其機(jī)械設(shè)備結(jié)構(gòu)等許多這方面的專業(yè)知識(shí)，文中供有興趣的好朋友基本掌握直升機(jī)航行的一些基本概念。

抗拉力的造成




直升機(jī)在路面放置時(shí)旋翼的槳葉會(huì)由于本身凈重的功效呈**松馳情況。直升機(jī)航行時(shí)，旋翼持續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，空氣過槳葉上表層，鎮(zhèn)流管變窄，流動(dòng)速度加速，工作壓力減少；空氣過槳葉下表層時(shí)，鎮(zhèn)流管變寬，流動(dòng)速度減緩，工作壓力擴(kuò)大。那樣至今槳葉的左右表層就建立了壓差，槳葉上造成一個(gè)往上的抗拉力。拉力尺寸遭受許多層面危害，例如槳葉與氣旋向遇時(shí)的視角、空氣的密度、飛機(jī)翼的尺寸和樣子，也有和氣旋的相對運(yùn)動(dòng)等。各槳葉抗拉力之和便是旋翼的抗拉力。




直升機(jī)航行時(shí)，旋翼的槳葉會(huì)產(chǎn)生一個(gè)含有一定光潔度的底邊朝上的大圓錐體，將其稱之為旋翼錐體。旋翼的抗拉力垂直平分旋翼錐體的底邊，當(dāng)樂觀的抗拉力**過直升機(jī)自身重量，直升機(jī)就升高，**直升機(jī)自身重量，直升機(jī)就降低，恰好相同，直升機(jī)就懸浮。




根據(jù)操縱旋翼錐體向上下左右各方位的歪斜，就可以更改旋翼拉力的方向，進(jìn)而完成直升機(jī)向不一樣方位的航行。




“擾人”的反沖力




牛頓*三定律告知大家“相互影響的2個(gè)物件間的相互作用力和反沖力一直尺寸相同，方位反過來，功效在同一條平行線上”。因此當(dāng)直升機(jī)推動(dòng)旋翼轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，旋翼也勢必會(huì)對直升機(jī)造成一個(gè)反沖力矩，假如只有一個(gè)旋翼，沒有別的對策，直升機(jī)人體會(huì)進(jìn)到“情不自禁”的轉(zhuǎn)動(dòng)。




因此設(shè)計(jì)師想了許多操縱反沖力矩的方式，例如依照上下并列，前后左右縱列，左右共軸，交叉式互切等合理布局給直升機(jī)裝上2個(gè)尺寸相同，轉(zhuǎn)動(dòng)方位相對的旋翼來相抵互相的反沖力矩，再例如用噴氣式飛機(jī)引射和主旋翼下洗氣旋的有益配對t檢驗(yàn)相抵反沖力矩，可是非常簡單的或是在尾舵裝一個(gè)豎直轉(zhuǎn)動(dòng)的小旋翼，稱作尾槳，根據(jù)或“拉”或“推”的方法相抵反沖力矩，這也是當(dāng)代大部分直升機(jī)廣泛采用的方法。文中在討論相關(guān)問題時(shí)，除*特表明外，均就是指這類單旋翼帶尾槳的直升機(jī)。




根據(jù)操縱尾槳“抗拉力”或“推動(dòng)力”的尺寸，可以做到使直升機(jī)偏移的目地，進(jìn)而完成直升機(jī)的轉(zhuǎn)為。




槳葉揮舞




旋翼轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)做速率，因?yàn)榈陌霃疥P(guān)聯(lián)，槳葉尖處角速度非常大，而槳葉挨近圓心點(diǎn)處的根處角速度不大，乃至幾乎為零，因此片式槳葉上各個(gè)地方造成的升力并不相同，挨近槳尖的地區(qū)造成較大的升力，而挨近根處的地區(qū)只造成不大的升力。




除此之外當(dāng)直升機(jī)前行時(shí)，旋翼中的向前槳葉（向發(fā)動(dòng)機(jī)方位旋轉(zhuǎn)的槳葉）的相對性氣旋速率高過后行槳葉（向尾舵方位旋轉(zhuǎn)的槳葉）的相對性氣旋速率，其發(fā)生的升力也**過后行槳葉，這就導(dǎo)致兩邊升力的不均勻。




假如槳葉和槳轂剛性連接，一方面槳葉上不均勻的升力會(huì)使槳葉造成明顯的歪曲，既會(huì)加快槳葉原材料的疲憊，又非常容易造成震動(dòng)，另一方面旋翼兩邊升力的不均勻會(huì)使人體不平衡向一側(cè)滾翻。為了較好地處理這種問題，設(shè)計(jì)師設(shè)計(jì)了一個(gè)固接設(shè)備來聯(lián)接槳葉和槳轂，即“揮舞鉸”。




“揮舞鉸”，也叫“水準(zhǔn)較”，便是在槳葉的根處設(shè)定一個(gè)水準(zhǔn)的孔軸，根據(jù)插銷與槳轂相接，這類接口方式容許槳葉在一定頻率范疇內(nèi)揮舞。那樣至今槳葉在向前時(shí)，因?yàn)樯μ嵘?，?dāng)然往上揮舞，其健身運(yùn)動(dòng)的具體方位不會(huì)再是水準(zhǔn)，反而是斜杠往上的，槳葉具體的迎角也因?yàn)檫@類健身運(yùn)動(dòng)而減少，升力降低。槳葉在后行后，升力不夠，當(dāng)然降低，這類邊轉(zhuǎn)動(dòng)邊降低的健身運(yùn)動(dòng)，使槳葉的具體迎角擴(kuò)大，升力提升。與此同時(shí)因?yàn)橄蛐牧Φ拇嬗?，槳葉會(huì)出現(xiàn)當(dāng)然弄直的發(fā)展趨勢，因而不容易在升力功效下無盡上升或減少，換句話說槳葉的揮舞力度并不是無盡的。與此同時(shí)設(shè)計(jì)師在機(jī)械設(shè)備結(jié)構(gòu)上也采用了相對的對策，確保槳葉不會(huì)因無盡揮舞而撞擊整體機(jī)身。




擺振的問題




槳葉的揮舞盡管解決了升力不均勻原材料疲憊等問題，但也提供了新的問題。槳葉往上揮舞時(shí)，重心點(diǎn)離轉(zhuǎn)動(dòng)軸的間距減少，造成的科氏力矩使槳葉加快轉(zhuǎn)動(dòng)，槳葉修復(fù)水準(zhǔn)時(shí)，重心點(diǎn)離轉(zhuǎn)動(dòng)軸的間距提升，科氏力矩又會(huì)使槳葉降速轉(zhuǎn)動(dòng)?？剖狭氐某叽绾头轿话殡S著槳葉的揮舞展現(xiàn)出規(guī)律性轉(zhuǎn)變，槳葉在水平方向也會(huì)前后左右擺動(dòng)，賠償揮舞導(dǎo)致的科里奧利效用。假如不用操縱，這類擺動(dòng)對槳葉根處的損害會(huì)特別大，處理的法子便是安裝“擺振鉸”。







“擺振鉸”，也叫“豎直鉸”，便是在槳葉的根處再設(shè)定一個(gè)豎直的孔軸，根據(jù)插銷與槳轂別的構(gòu)造相接，這類接口方式容許槳葉前后左右一些較小幅度晃動(dòng)，進(jìn)而防止槳葉根處變彎或疲憊破裂。除此之外因?yàn)榻o槳葉繞擺振鉸的擺振健身運(yùn)動(dòng)給予減振及其確保其有充足的可靠性裕度，避免出現(xiàn)“路面共震”，擺振鉸上通常都還配有擺振減振器，稱之為減擺器。




因?yàn)閿[振鉸的存有，槳葉向前時(shí)當(dāng)然提升后掠角（即說白了“落后”，由于槳葉在轉(zhuǎn)動(dòng)方位上的角速度小于圓心點(diǎn)的轉(zhuǎn)動(dòng)速率），變向提升槳葉在氣旋方位上截面的長短，加強(qiáng)了減少迎角的功效；在后行后，減擺器使槳葉修復(fù)的合適部位（即說白了“**”，由于槳葉在轉(zhuǎn)動(dòng)方位上的角速度高過圓心點(diǎn)的轉(zhuǎn)動(dòng)速率），加強(qiáng)了提升迎角的功效，因此擺振鉸有時(shí)候也被稱作**-落后鉸。




變距的問題




槳葉根處還有一個(gè)至關(guān)重要的門鉸鏈設(shè)備，那便是“變距鉸”，也稱“徑向鉸”。它的功效是使槳葉繞其中心線在一定區(qū)域內(nèi)偏移，完成更改其安裝角，進(jìn)而調(diào)節(jié)槳葉造成的升力，簡易說便是完成槳葉變距健身運(yùn)動(dòng)的旋轉(zhuǎn)骨關(guān)節(jié)。




揮舞鉸、擺振鉸和變距鉸是完成直升機(jī)操縱和旋翼一切正常作業(yè)的重要。








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  詞條說明

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