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直升機全方位講述

時間:2011-04-04 21:08來源:藍天飛行翻譯 作者:航空 點擊:


雙槳橫列式直升機的優點是前飛時功率損失小,缺點是迎風面積大,阻力大,結構重量增加,傳動和操縱復雜。
雙槳縱列式直升機的優點是迎風面積小,阻力小,飛機重心范圍大,有效載荷可平均分配到兩個主旋翼上。缺點是后主旋翼由于可能受前主旋翼氣流影響而使升力效率減小,解決辦法是將后主旋翼的安裝平面升高。其它的缺點與橫列式相同。


雙槳縱列式直升機

共軸反槳式反槳直升機雙槳橫列式直升機
圖 1-1直升機種類

1.1.5直升機與固定翼飛機的比較
直升機與固定翼飛機相比有著許多根本性的不同點,其中主要的不同之處是四個基本力中的升力、推力和阻力的產生方法不一樣。
兩種飛機都必須有能夠在空氣中運動的機翼才能產生升力,固定翼飛機的機翼與機身安裝在一起,因此要想使飛機起飛必須使整個飛機運動產生足夠的速度。升力由運動的翼型產生,要改變升力的大小,則必須改變翼型與相對氣流之間的攻角,在固定翼飛機上,要想實現改變攻角必須通過改變機身沿橫軸的俯仰角的大小。
而直升機升力的大小可通過改變槳葉的迎角來實現,不必改變機身的姿態。直升機和固定翼飛機在飛行中都受到四個力的作用,圖 1-2是飛機在飛行中的受力圖,其中升力與重力相等,推力與阻力相等,因此可以說此時飛機是以不變的姿態勻速運動。
圖 1-3則與固定翼飛機不相同,因為圖中只有升力和重力,沒有推力和阻力,對于直升機來說,此時說明飛機是在空中,處于懸停狀態。

升力
阻力

重力
圖 1-2固定翼飛機受力分析圖 1-3直升機受力分析

1.1.6術語
以下是在本課程經常出現的主要技術術語:槳盤面積(DISC AREA):槳葉轉動時葉尖形成的圓周面積葉尖旋轉平面(TIP PATH PLANE):所有槳葉轉動時葉尖形成的平面槳盤負載(DISC LOADING):直升機起飛重量與槳盤面積的比值葉片負載(BLADE LOADING):直升機起飛重量與所有葉片面積和的比值槳盤固態性(DISC SOLIDITY):所有槳葉的面積和與槳盤面積的比值,也稱旋翼實
度揮舞(FLAPPING):在升力的作用下槳葉繞水平關節的垂直運動阻尼(DRAGGING):在阻力作用下槳葉繞垂直關節的水平運動。也稱擺振垂直飛行(VERTICAL FLIGHT):直升機在垂直方向的上升和下降,由總距桿操縱轉換飛行(TRANSLATIONAL FLIGHT):除垂直方向以外任何方向的飛行,由周期變
距桿操縱變距(FEATHERING):改變槳葉角以改變槳葉攻角升力不對稱性(DISSYMMETRY OF LIFT):在某些飛行姿態下槳葉產生的升力不對稱相位滯后(PHASE LAG):是指當有一個外力(改變槳葉角)作用到槳葉上時,槳葉
的揮舞效應將沿著轉動方向滯后 90o才出
現。這種現象也叫陀螺進動性槳葉前緣:是指整個翼型中最先與氣流相接觸的部分。槳葉后緣:(TRAILING EDGE)是指翼型中逐漸收斂的錐形部分能使氣流流過翼型表
面產生流線型效應的點。翼型的弦線;是一條假想的從翼型的前緣點到后緣點的連線,它用作測量翼型角度的基準線。攻角(ANGLE OF ATTACK)也叫迎角(ANGLE OF INCIDENCE)是指翼型的弦與相對氣流之間的夾角。槳葉角(PITCH)是指槳葉翼型的弦與槳轂旋轉平面之間的夾角,也稱作變距角或安裝角。


第 1.2節升力
1.2.1升力的產生
升力產生的原理目前有兩種理論:當翼型在空氣中運動時,氣流與其接觸將改變方向,一種理論認為,當氣流流過翼型上表面時氣流加速,根據伯努利(BERNOULI)的能量守恒定律,氣流的加速將引起壓力的減小,而流過下表面的氣流則壓力增大,下表面的壓力大于上表面的壓力,這個壓力差將使得翼型向著壓力差的方向運動,這個壓力差就是升力。
另一種理論認為,由于氣流流過翼型時的攻角為正,氣流流過下表面時將向下反射,根據牛頓第三定律,任何一個力的作用都將產生一個大小相等、方向相反的反作用力,氣流的這種向下的反射作用將產生一個向上的反作用力,使得翼型向上運動,這就是升力。

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