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想设计一架直升机?这是你必须先做的第一步——气动布局概谈

时间:2018-07-18 15:16来源:中国直升机 作者:中国直升机网

 

 

图——贝尔最新倾转旋翼机 V-280 勇气 总装下线
 
今天这篇的内容都是干货(没法直接跳过正文专业理论只看结论啦),对直升机设计有兴趣的小伙伴认真看看正文吧,虽然专业概念多了些,但是很实用!

后面我会响应读者要求,尽快出几期文章专门讲讲直升机专业名词,以免诸君看文章时候被名词弄混淆。

下面是正篇。

直升机气动布局导言

 

图——典型直升机气动部件示意图
 
直升机的气动布局是指直升机气动外形、各部件的外形、参数及相互位置的确定,其目的是使直升机具有所要求的空气动力性能一飞行性能及撰纵性、稳定性。因此,以前所讨论的型式选择及设计参数选择也应包括于其中。

气动布局和总体布置都是直升机总体布局的工作内容,这两方面工作是不可分的。气动布局要通过总体布局才能体现,也就是说,进行气动布局时必须考虑到总体布局的可能性,进行总体布局时又必须满足气动布局的要求。在进行总体设计时,这两方面的工作往往是同时进行、相互协调的。

但是,对于航空飞行器而言,其飞行环境都在大气层内,气动问题是一切问题的基础,因而气动布局也是一切设计的基础。在分析气动布局时,除了主要从空气动力的要求考虑以外,还必须考虑到最小重量、使用、工艺等方面的要求及结构布置的可能性。

操纵性和稳定性方面的考虑

 

图——执行运输任务的支奴干,纵列式直升机由于没有尾桨和平尾,航向稳定性比常规直升机较弱
 
直升机是否具有良好的飞行动力学特性在很大程度上取决于气动布局。在气动布局中必须保证直升机在前飞时,具有一定的迎角静稳定性、速度静稳定性、航向静稳定性、上反效应及角速度阻尼等。

直升机的旋翼及机身往往是迎角静不稳定的,因此,必须采取其他措施,来抵消这些部分的迎角静不稳定性,如安装水平尾面。假如通过气动布局能使直升机在平衡状态时旋翼合力位于重心之后,也可以改善迎角静不稳定性。除此以外,气动

布局还必须保证飞行状态改变时,如由悬停转入前飞、前飞转入自转等,作用在直升机上的力矩不致于产生突然的变化。通过气动布局及重心定位,还应保证在各种飞行状态及极限重心位置直升机的平衡,并留有一定的操纵余量。
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