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直升机全方位讲述

时间:2011-04-04 21:08来源:蓝天飞行翻译 作者:航空 点击:

图 1-44尾桨的安装位置示意图

 


第 2章直升机飞行操纵系统

第 2.1节主旋翼操纵
2.1.1简介
在上一章我们学习了直升机飞行和操纵原理,在本章我们要讲述直升机操纵系统如何将飞行员的操纵传递到主旋翼的。
直升机的机动飞行是绕着三条轴线来转动的:横轴、纵轴和立轴三条轴线。它可以绕纵轴做横滚运动,绕横轴做俯仰运动,绕立轴做航向运动。同其它航空器一样,直升机在正副驾驶位置也可以是双套操纵装置,而有些直升机的副驾驶操纵装置还会被设计成可拆卸的以便满足飞行的需要。
航向
图 2-1直升机的三轴
三种操纵系统用来实现直升机的机动飞行:总距操纵、周期变距操纵和脚蹬操纵。总变距杆移动可以同时等量的改变所有主桨叶的桨距角,从而改变旋翼有效力。周期变距杆是用来倾斜主旋翼旋转面,向前、向后、向左或向右,以及这些方向的合成。这样就会在这个旋转面的倾斜方向产生一个作用力,使直升机沿该方向移动。当飞行员操纵周期变距杆,就会引起主旋翼的各个桨叶的桨距角在转动过程中发生不同的变化,通过改变相应桨叶的桨距来使该桨叶向上或向下运动,从而使主旋翼旋转面按照飞行员的操纵要求发生偏转。
在现代的直升机设计上,旋翼在飞行中的转速是基本不变的,这是由燃油调节器或计算机控制的全权数字发动机控制系统(FADEC)来实现的。而在一些老式的直升机或一些最大起飞重量在 5700公斤以下的直升机上,则可能是由一个安装在总变距杆上的油门操纵手柄来控制的。燃油调节器或 FADEC系统是通过自动调节油量来满足功率的变化,而油门操纵手柄则是由飞行员根据操纵需要来改变发动机的转速,显然燃油调节器或 FADEC系统对因飞行员的操纵而引起额外功率需求时,保持旋翼转速方面更加准确和可靠。
脚蹬用于操纵和改变尾桨叶的桨距角,但只能改变桨叶的总距,而不能够进行周期变距输入。我们知道尾桨是用来抵消因主旋翼转动产生的扭矩的,主旋翼总距的增加会相应增加该扭矩,因此就需要尾桨也相应增加力来抵消它。
除了用来抵消扭矩作用外,脚蹬还可以实现对直升机航向的控制,即机头转左或转右。当直升机要沿扭矩相反方向偏航时,则需要尾桨产生更多的力来抵消它;当直升机要沿扭矩相同方向偏航时,则需要尾桨力减小而只靠该扭力作用使直升机转向。
由此可见,直升机的飞行操纵是相互影响的,例如在悬停时主旋翼总距增加会引起扭矩的增加,因此就需要尾桨产生额外的力来抵消它以防止使直升机发生偏转。
许多直升机,除了最基本型外,在飞行操纵系统内大多有电气系统来使直升机增稳,大型直升机使用的则是自驾系统。
增稳系统能使直升机不受外界(如阵风等)的干扰影响,保持已定的高度、已定的航向和速度。该系统使直升机保持稳定,不需要飞行员进行不断的修正,从而减轻了飞行员的工作强度。
许多大型直升机安装了全套的自驾系统,直升机可以按照预先输入的飞行计划飞行,而只需要飞行员最少量的操作,从而进一步减轻飞行员的工作强度。
通常飞行操纵系统从总距杆和周期变距杆到主旋翼伺服作动器的操纵传递是一种推拉杆形式,而尾桨操纵系统从脚蹬到尾桨叶片则是通过钢索来完成的,同时还有张力调节器,在两端使用推拉杆。而在一些大型直升机上也有完全采用推拉杆系统来作为尾桨操纵的。
尾桨操纵采用钢索的最主要原因是尾桨的操纵系统所经路径通常较主旋翼操纵系统长,使用钢索则相对可以减轻重量,并且还可以随直升机机身结构变化而伸缩。

2.1.2操作系统部件
本节简单讲述应用在直升机上的部分部件。一.钢索系统
1.操纵钢索
应用在直升机上的操纵钢索一般是镀锌碳合金或不锈钢材料制造。它们适用于可发生变形的结构上,两端由适当的端头部件连接。

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