直升飛機(jī)構(gòu)造及飛行原理

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1、構(gòu)造簡(jiǎn)圖直升飛機(jī)構(gòu)造及飛行原理M2 2 42 京不能傳動(dòng)觸L九獨(dú)7. iMUW 4 月M粒W浦蚓 S *? 中叼髓0豺 九千制fil K吊斑成中淤“交又梁”式無(wú)軸承旋我的構(gòu)造原理直升機(jī)的前飛直升機(jī)的前飛，特別是平飛，是其最基本的一種飛行狀態(tài)。直升機(jī)作為一種運(yùn)輸工具, 主要依靠前飛來(lái)完成其作業(yè)任務(wù)。 為了更好地了解有關(guān)直升機(jī)前飛時(shí)的飛行特點(diǎn)， 從無(wú)側(cè)滑 的等速直線平飛人手，有關(guān)上升率 Vy不為零白前飛（上升和下降）留在下一節(jié)介紹。 直升機(jī) 的水平直線飛行簡(jiǎn)稱平飛。平飛是直升機(jī)使用最多的飛行狀態(tài)，旋翼的許多特點(diǎn) 在乎飛時(shí) 表現(xiàn)得更為明顯。直升機(jī)平飛的許多性能決定于旋翼的空氣動(dòng)力特性，因此需要首 先

2、說(shuō)明 這種飛行狀態(tài)下直升機(jī)的力和旋翼的需用功率。平飛時(shí)力的平衡相對(duì)于速度軸系平飛時(shí)，作用在直升機(jī)上的力主要有旋空拉力T,全機(jī)重力 G,機(jī)體的廢阻力X身及尾槳推力T尾。前飛時(shí)速度軸系選取的原則是：X鈾指向飛行速度 V方向；Y軸垂直于X軸向上為正，2軸按右手法則確定。保持直升機(jī)等速直線平飛的力的平 衡條件為（參見(jiàn)圖2. 143）。平飛時(shí)力的平衡X軸：T2=X身 丫軸：T1=GZ軸：T3約等于T尾其中Tl, T2, T3分別為旋翼拉力在 X, Y,Z三個(gè)方向的分量。對(duì)于單旋翼帶尾 槳直升機(jī)，由于尾槳軸線通常不在旋翼的旋轉(zhuǎn)平面內(nèi)，為保持側(cè)向力矩平衡，直升機(jī)稍帶坡度角r,故尾槳推力與水平面之間的夾角為y

3、, T尾與T3方向不完全 一致，因?yàn)閥角很小，即cosr約等于1,故Z向力采用近似等號(hào)。平飛需用功率及其隨速度的變化平飛時(shí)，飛行速度垂直分量 Vv=0 ,旋翼在重力方向和 Z方向均無(wú)位移，在這兩個(gè)方向 的分力不做功，此時(shí)旋翼的需用功率由三部分組成：型阻功率 P型；誘導(dǎo) 功率一一P誘；廢阻功率一一P廢。其中第三項(xiàng)是旋翼拉力克服機(jī)身阻力所消耗的功率。從上圖可以看出，旋翼拉力的第二分力T2可平衡機(jī)身阻力 X身。對(duì)旋翼而言，其分力T2在X軸方向以速度 V作位移。顯然旋翼必須做功，P =T2V或P廢=*身V ,而機(jī)身廢 阻X身在機(jī)身相對(duì)水平面姿態(tài)變化不大的情況下，其值近似與 V的平方成正比，這樣廢阻功平

4、飛需用功率隨速度的變化率P廢就可以近似認(rèn)為與平飛速度的三次方成正比，如上圖中的點(diǎn)劃線所示。平飛時(shí)，誘導(dǎo)功率為 P誘=TV,其中T為旋翼拉力，vl為誘導(dǎo)速度。當(dāng)飛行重量不變 時(shí)，近似認(rèn)為旋翼拉力不變，誘導(dǎo)速度 271隨平飛速度 V的增大而減小，因此平飛誘導(dǎo)功 率P誘隨平飛速度V的變化如上圖中細(xì)實(shí)線所示。平飛型阻功率尸型則與槳葉平均迎角有關(guān)。隨平飛速度的增加其平均迎角變化不大。所以P型隨乎飛速度 V的變化不大，如圖中虛線所示。圖中的實(shí)線為上述三項(xiàng)之和，即總的平飛需用功率P平需隨平飛速度的變化而變化。它是一條馬鞍形的曲線：小速度平飛時(shí)，廢阻功率很小，但這時(shí)誘導(dǎo)功率很大，所以總的乎飛需用功率仍然很大。

5、但比懸停時(shí)要小些。在一定速度范圍內(nèi)，隨著平飛速度的增加，由于誘導(dǎo)功率急劇下降，而廢阻功率的增量不大，因此總的平飛需用功率隨乎飛速度的增加呈下 降趨勢(shì)，但這種下降趨勢(shì)隨V的增加逐漸減緩。速度繼續(xù)增加則由于廢阻功率隨平飛速度增加急劇增加。平飛需用功率隨V的增加在達(dá)到平飛需用功率的最低點(diǎn)后增加；總的平飛需用功率隨 V的變化則呈上升趨勢(shì)，而且變得愈來(lái)愈明顯。直升機(jī)的后飛相對(duì)氣流不對(duì)稱，引起揮舞及槳葉迎角的變化 直升機(jī)的側(cè)飛側(cè)飛是直升機(jī)特有的又一種飛行狀態(tài)，它與懸停、小速度垂直飛行及后飛一起是實(shí)施某些特殊作業(yè)不可缺少的飛行性能。一般側(cè)飛是在懸?；A(chǔ)上實(shí)施的飛行狀態(tài)。其特點(diǎn)是要多注意側(cè)向力 的變化和平衡。由于直升機(jī)機(jī)體的側(cè)向 投影面積很大，機(jī)體在側(cè)飛時(shí)其空 氣動(dòng) 力阻力特別大，因此直升機(jī)側(cè)飛速度通常很小。由于單旋翼帶尾槳直升機(jī)的側(cè)向受力是不對(duì)稱的，因此左側(cè)飛和右側(cè)飛受力各不相同。向后行槳葉一側(cè)側(cè)飛，旋翼拉力向后行槳葉一例的水平分量大于向前行槳葉一側(cè)的尾槳推力，直升機(jī)向后方向運(yùn)動(dòng)，會(huì)產(chǎn)生與水平分量反向的空氣動(dòng)力阻力Z。當(dāng)側(cè)力平衡時(shí)，水平分量等于尾槳推力與空氣動(dòng)力阻力之和，能保持等速向后行槳葉一側(cè)側(cè)飛。向前行槳葉一例側(cè)飛時(shí)，旋翼拉力的水平分量小于尾槳推力，在剩余尾槳推力作用下， 直升機(jī)向民槳推力方向一例運(yùn)動(dòng)，空氣動(dòng)力阻力與尾槳推力反向，當(dāng)側(cè)力平衡時(shí)，保持等速向前行槳葉一側(cè)飛行。