雙槳橫列式直升機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是前飛時(shí)功率損失小,缺點(diǎn)是迎風(fēng)面積大,阻力大,結(jié)構(gòu)重量增加,傳動(dòng)和操縱復(fù)雜。
雙槳縱列式直升機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是迎風(fēng)面積小,阻力小,飛機(jī)重心范圍大,有效載荷可平均分配到兩個(gè)主旋翼上。缺點(diǎn)是后主旋翼由于可能受前主旋翼氣流影響而使升力效率減小,解決辦法是將后主旋翼的安裝平面升高。其它的缺點(diǎn)與橫列式相同。
雙槳縱列式直升機(jī)
共軸反槳式反槳直升機(jī)雙槳橫列式直升機(jī)
圖 1-1直升機(jī)種類
1.1.5直升機(jī)與固定翼飛機(jī)的比較
直升機(jī)與固定翼飛機(jī)相比有著許多根本性的不同點(diǎn),其中主要的不同之處是四個(gè)基本力中的升力、推力和阻力的產(chǎn)生方法不一樣。
兩種飛機(jī)都必須有能夠在空氣中運(yùn)動(dòng)的機(jī)翼才能產(chǎn)生升力,固定翼飛機(jī)的機(jī)翼與機(jī)身安裝在一起,因此要想使飛機(jī)起飛必須使整個(gè)飛機(jī)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生足夠的速度。升力由運(yùn)動(dòng)的翼型產(chǎn)生,要改變升力的大小,則必須改變翼型與相對(duì)氣流之間的攻角,在固定翼飛機(jī)上,要想實(shí)現(xiàn)改變攻角必須通過改變機(jī)身沿橫軸的俯仰角的大小。
而直升機(jī)升力的大小可通過改變槳葉的迎角來實(shí)現(xiàn),不必改變機(jī)身的姿態(tài)。直升機(jī)和固定翼飛機(jī)在飛行中都受到四個(gè)力的作用,圖 1-2是飛機(jī)在飛行中的受力圖,其中升力與重力相等,推力與阻力相等,因此可以說此時(shí)飛機(jī)是以不變的姿態(tài)勻速運(yùn)動(dòng)。
圖 1-3則與固定翼飛機(jī)不相同,因?yàn)閳D中只有升力和重力,沒有推力和阻力,對(duì)于直升機(jī)來說,此時(shí)說明飛機(jī)是在空中,處于懸停狀態(tài)。
升力
阻力
重力
圖 1-2固定翼飛機(jī)受力分析圖 1-3直升機(jī)受力分析
1.1.6術(shù)語
以下是在本課程經(jīng)常出現(xiàn)的主要技術(shù)術(shù)語:槳盤面積(DISC AREA):槳葉轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)葉尖形成的圓周面積葉尖旋轉(zhuǎn)平面(TIP PATH PLANE):所有槳葉轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)葉尖形成的平面槳盤負(fù)載(DISC LOADING):直升機(jī)起飛重量與槳盤面積的比值葉片負(fù)載(BLADE LOADING):直升機(jī)起飛重量與所有葉片面積和的比值槳盤固態(tài)性(DISC SOLIDITY):所有槳葉的面積和與槳盤面積的比值,也稱旋翼實(shí)
度揮舞(FLAPPING):在升力的作用下槳葉繞水平關(guān)節(jié)的垂直運(yùn)動(dòng)阻尼(DRAGGING):在阻力作用下槳葉繞垂直關(guān)節(jié)的水平運(yùn)動(dòng)。也稱擺振垂直飛行(VERTICAL FLIGHT):直升機(jī)在垂直方向的上升和下降,由總距桿操縱轉(zhuǎn)換飛行(TRANSLATIONAL FLIGHT):除垂直方向以外任何方向的飛行,由周期變
距桿操縱變距(FEATHERING):改變槳葉角以改變槳葉攻角升力不對(duì)稱性(DISSYMMETRY OF LIFT):在某些飛行姿態(tài)下槳葉產(chǎn)生的升力不對(duì)稱相位滯后(PHASE LAG):是指當(dāng)有一個(gè)外力(改變槳葉角)作用到槳葉上時(shí),槳葉
的揮舞效應(yīng)將沿著轉(zhuǎn)動(dòng)方向滯后 90o才出
現(xiàn)。這種現(xiàn)象也叫陀螺進(jìn)動(dòng)性槳葉前緣:是指整個(gè)翼型中最先與氣流相接觸的部分。槳葉后緣:(TRAILING EDGE)是指翼型中逐漸收斂的錐形部分能使氣流流過翼型表
面產(chǎn)生流線型效應(yīng)的點(diǎn)。翼型的弦線;是一條假想的從翼型的前緣點(diǎn)到后緣點(diǎn)的連線,它用作測量翼型角度的基準(zhǔn)線。攻角(ANGLE OF ATTACK)也叫迎角(ANGLE OF INCIDENCE)是指翼型的弦與相對(duì)氣流之間的夾角。槳葉角(PITCH)是指槳葉翼型的弦與槳轂旋轉(zhuǎn)平面之間的夾角,也稱作變距角或安裝角。
第 1.2節(jié)升力
1.2.1升力的產(chǎn)生
升力產(chǎn)生的原理目前有兩種理論:當(dāng)翼型在空氣中運(yùn)動(dòng)時(shí),氣流與其接觸將改變方向,一種理論認(rèn)為,當(dāng)氣流流過翼型上表面時(shí)氣流加速,根據(jù)伯努利(BERNOULI)的能量守恒定律,氣流的加速將引起壓力的減小,而流過下表面的氣流則壓力增大,下表面的壓力大于上表面的壓力,這個(gè)壓力差將使得翼型向著壓力差的方向運(yùn)動(dòng),這個(gè)壓力差就是升力。
另一種理論認(rèn)為,由于氣流流過翼型時(shí)的攻角為正,氣流流過下表面時(shí)將向下反射,根據(jù)牛頓第三定律,任何一個(gè)力的作用都將產(chǎn)生一個(gè)大小相等、方向相反的反作用力,氣流的這種向下的反射作用將產(chǎn)生一個(gè)向上的反作用力,使得翼型向上運(yùn)動(dòng),這就是升力。
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