直升飞机 直升飞机旋翼大揭秘

梅兰君子

分享人:梅兰君子

2017-09-07 | 阅读:手机版

   
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直升机机身旋翼旋转时,将产生一个反作用力矩,向旋翼旋转的反方向旋转。为了克服飞行力矩,产生了多种不同的结构形式,对于常见的单桨式,维持机头的方向,需要靠尾桨旋转产生的拉力来平衡反作用力矩。

直升飞机的旋翼和电扇的叶片为什么不一样

电扇叶片和直升机旋翼,旋转的时候会推动空气产生气流,都是由几片叶片组成的。感觉电扇的风小了,只需要把风扇的转速开得快一点,吹来的风就会变大。

假设,直升机开始往下掉了,让它升起来,只要加快旋翼的转速,是不是就可以呢?其实并非如此。不论直升机上升还是下降,主要是靠调节旋翼的迎角,不是靠调节旋翼的转速。旋翼的迎角增大,在一定的角度范围内,所产生的升力也随之增大。直升机升力的来源就是这个力。

那么,直升机旋翼的迎角是如何来控制呢?人们发明了由两个紧密贴合的圆环组成,叫做“倾斜器”装置,下面的环不转动,可以倾斜,可以上下运动,由几个连杆调节。上面的环随着直升机旋翼转动,有铰接装置与旋翼相连。飞行员通过驾驶杆,控制连杆,当直升机需要下降时,飞行员就把两个环都往上推,旋翼产生的升力减小,连接旋翼的铰接装置就会把旋翼的迎角调小,直升机就下降了。当直升机需要上升时,需要产生更大的升力,把两个环都往下推,连接旋翼的铰接装置会把旋翼的迎角调大。

直升机通过倾斜器,不仅能产生向下的推力,还能产生向上的升力。当两个环都被连杆推到顶上时,直升机旋翼的迎角就变为负值,产生的力量就是向下的推力,这时直升机就会加速下降。好玩的是,如果这个推力足够,直升机还可以旋翼朝下倒着飞呢,这样的姿态也挺有意思的哈。所以,掌握直升机的驾驶技术很重要,不可轻视。

直升飞机

直升飞机为什么有各种飞行模式

我们在各种大片里看到的直升机都是上下方便、来去自如,还可以后退飞行、横着飞。想知道,为什么直升机能这么随意地飞吗?

直升机与普通飞机相比,不仅在飞行原理上,而且在外形上都有所不同。它没有固定的尾翼、机翼,产生气动力主要靠旋翼。气动力使机体向前后左右各个方向运动的驱动力,也包括使机体悬停和举升的升力。直升机旋翼的桨叶,叶片平面形状细长,剖面由翼型构成,相当于一个大梯形机翼。当它以一定速度和迎角,相对于空气运动时,就产生了气动力。直升机起飞重量和桨叶片的数量有关。当桨叶的数目为六片左右时,重型直升机的起飞重量在20t以上;一般只有两片桨叶的是轻、小型直升机,起飞重量在1.5吨以下。

直升机除了结构简单,能自由飞翔,就要归功于倾斜。倾斜器的圆环在驾驶杆的控制下,可以向一边倾斜。直升机旋翼的迎角,这时就会在旋转的过程中发生周期性的变化。当旋翼转到圆环最高点时,连在旋翼上的铰接装置会把旋翼的迎角变得最小,于是朝着圆环最高方向上的升力就小。当旋翼转到圆环最低点时,连在旋翼上的铰接装置会把旋翼的迎角变得最大,于是朝着圆环最低方向上的升力就大。这样,直升机想向哪里偏,旋翼偏向哪里。

这样,直升机要想向前或向后飞行,只需要随心所欲地向任何方向偏转,就行了。

直升飞机旋翼的叶片在停着的时候为什么总是耷拉着

当直升机停在地面时,它们旋翼的叶片总是耷拉着的,当直升机飞上天之后,叶片又抬起来了,这是为什么呢?

原来,直升机由于旋翼在转动中,会受到气流不同的情况下并不一样的升力。如果把直升机的旋翼做成可以上下挥舞,柔性的,则旋翼的旋转平面就可以随意偏转方向了。比如,由于倾斜器的作用,直升机往前飞的时候,旋翼转到后方时升力大,迎角大,所以上抬幅度大。而转到前方时升力小,迎角小,所以上抬幅度小。这时旋翼旋转的平面向前倾,升力在前进的方向上产生一个分量,这就是驱动直升机前飞的力。

直升机向左横移的时候,旋翼转到左边时偏转幅度小、升力小;转到右边时偏转幅度大,升力大,气流向右吹,旋翼平面就向左偏,就可以加大向左的力量。直升机的旋转轴有了可以上下挥舞的旋翼,不需要倾斜就可以实现前后左右的运动了。

可以上下挥舞的旋翼,还有另一种作用;由于机体本身有向前的速度,直升机在向前飞行时,这个速度和旋翼速度叠加,导致旋翼向后挥动时速度小,升力小,向前挥动时速度大,升力大,造成一个力矩,让直升机向一边倾转。

有了可以上下挥舞的旋翼,升力小的时候叶片下挥,升力大的时候叶片上挥,由旋转速度不同造成的倾转扭矩就可以抵消了。

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