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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:


可调安定面的优点就是可以在任何飞行速度和操纵输入状态下提供最佳的角度。这样可以使直升机在前飞过程中,当达到一定速度后安定面发挥作用,它就可以通过水平安定面获得最大的好处。
最简单的可调安定面就是将安定面与周期操纵系统直接联接。当前后操纵周期变距杆时,周期操纵输入也同时操纵安定面,以确保它可以提供正确的回复力矩,使直升机机身在该飞行状态下仍保持所需的角度。这种联接可以是通过钢索或推拉管系统,安定面则安装在一根扭力管上,该管穿过尾梁安装在轴承上。该系统也属于直升机主要飞行操纵系统的一部分,需要进行调整检查,以确保在一定的操纵输入下获得正确的角度。

图 2-89可调安定面与周期操纵系统的连接
另外一种较复杂的系统是可以根据操纵系统的输入、直升机的飞行速度、功率的变化以及直升机重心的变化来改变安定面的活动量和方向。这种系统可以在所有的前飞过程保证直升机机身保持在一个相对平稳的姿态。为了达到这个目的,就需要一个操纵系统,根据许多不同的输入来不断改变对安定面的操纵输入。在 BELL 214ST直升机上完全采用的是电传操纵系统,它的安定面可以做向上 10度和向下 15度的活动,对直升机的姿态有明显的影响,它的功能和固定翼飞机的升降舵很相似,而不只是单单作为安定面那么简单。


第 2.10节典型的直升机飞行操纵系统
2.10.1系统描述
以一种典型的直升机飞行操纵系统为例,本章描述整个系统的原理及其工作。该系统采用推拉杆为主旋翼提供操纵输入,穿过尾梁的钢索操纵尾桨变距,它们之间还有相位组件、液压动力自驾组件和其它为系统提供指示和安全操纵的组件。
一.相位组件
在直升机飞行原理中我们已经了解了陀螺进动和相位滞后的道理,对于转动的物体,任何的输入只有在沿着转动方向转动 90度才能获得最大的输出。因此对于主旋翼就需要在它所预期的操纵效应前提前 90度提供操纵输入。例如,如果需要直升机做俯仰运动,那么就要在沿机头方向右侧 90度的固定倾斜盘上提供操纵输入,才能使直升机按照操纵的输入值进行相应的抬头或低头,这样才能符合飞行员的本能反应。图 2-90为其原理图。

图 2-90相位滞后
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在中型至大型直升机上,为了满足相位滞后的需要,主旋翼操纵作动器的安装会在倾斜盘上产生很大的弯曲应力,因此必须采用强度更高的材料以承受该应力。解决的办法就是将三个主伺服装置安装在倾斜盘的四周,以达到平均承受该载荷的目的,即以平均 120度的间隔安装三个主伺服装置。但是三个平均点却不能提供 2条相互垂直的倾斜轴线。从图 2-91我们可以看出小型直升机和中型直升机的区别。
实际操纵输入点 A、B、C均在倾斜轴线 XXˊ和 YYˊ上
伺服器的安装平均以 120o为间隔,以确保均衡的弯曲应力,倾斜盘不能绕 XXˊ和 YYˊ轴倾斜
图 2-91在轻型和重型直升机上伺服位置的分配
位于倾斜盘联接组件间的相位组件,其作用就是使倾斜盘沿这两条轴线偏转。其工作原理很简单,将倾斜盘通过三根平均间隔的杆 a-b-c(作动器)与另一个作动盘(相位组件)相联接,相位组件的任何活动就会完全在倾斜盘上体现出来。例如,如果相位组件被横向杆和前后作动杆以相差 90度的 A`点和 E点运动,它就会沿 X1-X1`和 Y1-Y1`两条轴线倾斜,从而使倾斜盘相应的沿 XX`和 YY`轴线偏转,使主旋翼做相应的运动。
如果作动器和变距摇臂的前置角刚好是 90度,相位组件就会进行有效的操纵。
而在实际直升机结构中,相位组件也不是直接安装在倾斜盘下方的。

相位组件使倾斜盘绕 XXˊ和 YYˊ轴线倾斜
图 2-92相位组件的工作原理
二.自动飞行输入
增稳和自驾组件对该系统的输入与以上系统的方法不同。在该系统中,AFCS作动器是在一个组件内,通常称为 ASE组件(自动稳定设备)或自驾组件,而不是在操纵系统内分散的组件。由自动飞行系统产生的操纵输入和以前的一样,在这种情况下,它们通过操纵组件内的伺服活门,然后在液压作用下操纵组件动力活塞。和伺服作动器的工作相似,自驾组件通过电动马达操纵组件内的伺服活门,由液压系统为飞行操纵系统提供输入。

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