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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:


双桨横列式直升机的优点是前飞时功率损失小,缺点是迎风面积大,阻力大,结构重量增加,传动和操纵复杂。
双桨纵列式直升机的优点是迎风面积小,阻力小,飞机重心范围大,有效载荷可平均分配到两个主旋翼上。缺点是后主旋翼由于可能受前主旋翼气流影响而使升力效率减小,解决办法是将后主旋翼的安装平面升高。其它的缺点与横列式相同。


双桨纵列式直升机

共轴反桨式反桨直升机双桨横列式直升机
图 1-1直升机种类

1.1.5直升机与固定翼飞机的比较
直升机与固定翼飞机相比有着许多根本性的不同点,其中主要的不同之处是四个基本力中的升力、推力和阻力的产生方法不一样。
两种飞机都必须有能够在空气中运动的机翼才能产生升力,固定翼飞机的机翼与机身安装在一起,因此要想使飞机起飞必须使整个飞机运动产生足够的速度。升力由运动的翼型产生,要改变升力的大小,则必须改变翼型与相对气流之间的攻角,在固定翼飞机上,要想实现改变攻角必须通过改变机身沿横轴的俯仰角的大小。
而直升机升力的大小可通过改变桨叶的迎角来实现,不必改变机身的姿态。直升机和固定翼飞机在飞行中都受到四个力的作用,图 1-2是飞机在飞行中的受力图,其中升力与重力相等,推力与阻力相等,因此可以说此时飞机是以不变的姿态匀速运动。
图 1-3则与固定翼飞机不相同,因为图中只有升力和重力,没有推力和阻力,对于直升机来说,此时说明飞机是在空中,处于悬停状态。

升力
阻力

重力
图 1-2固定翼飞机受力分析图 1-3直升机受力分析

1.1.6术语
以下是在本课程经常出现的主要技术术语:桨盘面积(DISC AREA):桨叶转动时叶尖形成的圆周面积叶尖旋转平面(TIP PATH PLANE):所有桨叶转动时叶尖形成的平面桨盘负载(DISC LOADING):直升机起飞重量与桨盘面积的比值叶片负载(BLADE LOADING):直升机起飞重量与所有叶片面积和的比值桨盘固态性(DISC SOLIDITY):所有桨叶的面积和与桨盘面积的比值,也称旋翼实
度挥舞(FLAPPING):在升力的作用下桨叶绕水平关节的垂直运动阻尼(DRAGGING):在阻力作用下桨叶绕垂直关节的水平运动。也称摆振垂直飞行(VERTICAL FLIGHT):直升机在垂直方向的上升和下降,由总距杆操纵转换飞行(TRANSLATIONAL FLIGHT):除垂直方向以外任何方向的飞行,由周期变
距杆操纵变距(FEATHERING):改变桨叶角以改变桨叶攻角升力不对称性(DISSYMMETRY OF LIFT):在某些飞行姿态下桨叶产生的升力不对称相位滞后(PHASE LAG):是指当有一个外力(改变桨叶角)作用到桨叶上时,桨叶
的挥舞效应将沿着转动方向滞后 90o才出
现。这种现象也叫陀螺进动性桨叶前缘:是指整个翼型中最先与气流相接触的部分。桨叶后缘:(TRAILING EDGE)是指翼型中逐渐收敛的锥形部分能使气流流过翼型表
面产生流线型效应的点。翼型的弦线;是一条假想的从翼型的前缘点到后缘点的连线,它用作测量翼型角度的基准线。攻角(ANGLE OF ATTACK)也叫迎角(ANGLE OF INCIDENCE)是指翼型的弦与相对气流之间的夹角。桨叶角(PITCH)是指桨叶翼型的弦与桨毂旋转平面之间的夹角,也称作变距角或安装角。


第 1.2节升力
1.2.1升力的产生
升力产生的原理目前有两种理论:当翼型在空气中运动时,气流与其接触将改变方向,一种理论认为,当气流流过翼型上表面时气流加速,根据伯努利(BERNOULI)的能量守恒定律,气流的加速将引起压力的减小,而流过下表面的气流则压力增大,下表面的压力大于上表面的压力,这个压力差将使得翼型向着压力差的方向运动,这个压力差就是升力。
另一种理论认为,由于气流流过翼型时的攻角为正,气流流过下表面时将向下反射,根据牛顿第三定律,任何一个力的作用都将产生一个大小相等、方向相反的反作用力,气流的这种向下的反射作用将产生一个向上的反作用力,使得翼型向上运动,这就是升力。

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