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直升機飛行原理,直升機的原理是什么

來源:整理 時間:2024-11-28 01:23:21 編輯:智能門戶 手機版

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1,直升機的原理是什么

螺旋槳轉(zhuǎn)動時對空氣產(chǎn)生向下的推力,因為力的作用是相互的所以空氣對直升機產(chǎn)生向上的推力,從而使得飛機起飛。

直升機的原理是什么

2,直升機的具體飛行原理

直升機起飛原理: 直升機發(fā)動機驅(qū)動旋翼提供升力,把直升機舉托在空中,主發(fā)動機同時也輸出動力至尾部的小螺旋槳,機載陀螺儀能偵測直升機回轉(zhuǎn)角度并反饋至小螺旋槳,通過調(diào)整小螺旋槳的螺距可以抵消大螺旋槳產(chǎn)生的不同轉(zhuǎn)速下的反作用力。 通過稱為“傾斜盤”的機構(gòu)可以調(diào)整直升飛機的旋翼的螺距,從而在旋轉(zhuǎn)面上可以產(chǎn)生不同象限上的升力差,以此升力差來實現(xiàn)改變直升飛機的飛行方向,同時,直升飛機升空后發(fā)動機是保持在一個相對穩(wěn)定的轉(zhuǎn)速下,控制直升飛機的上升和下降是通過調(diào)整螺旋槳的總螺距來得到不同的總升力的,因此直升機實現(xiàn)了垂直起飛及降落。 螺距:指螺旋槳在自己本身根軸上的偏轉(zhuǎn)角度,轉(zhuǎn)速固定的情況下,通過調(diào)整螺距可以更有效的操縱螺旋槳的升力或推進力,甚至得到反推力或者反升力。
原理: 直升機的頭上有個大螺旋槳,尾部也有一個小螺旋槳,小螺旋槳為了抵消大螺旋槳產(chǎn)生的反作用力。直升機發(fā)動機驅(qū)動旋翼提供升力,把直升機舉托在空中,旋翼還能驅(qū)動直升機傾斜來改變方向。螺旋槳轉(zhuǎn)速影響直升機的升力,直升機因此實現(xiàn)了垂直起飛及降落。 直升機主要由機體和升力(含旋翼和尾槳)、動力、傳動三大系統(tǒng)以及機載飛行設(shè)備等組成。旋翼一般由渦輪軸發(fā)動機或活塞式發(fā)動機通過由傳動軸及減速器等組成的機械傳動系統(tǒng)來驅(qū)動,也可由槳尖噴氣產(chǎn)生的反作用力來驅(qū)動。目前實際應(yīng)用的是機械驅(qū)動式的單旋翼直升機及雙旋翼直升機,其中又以單旋翼直升機數(shù)量最多。

直升機的具體飛行原理

3,請問直升飛機的飛行原理

先搜一下直升機的簡介吧,百科里都有?;卮鹉愕囊蓡?。1、并不是升的越高越省油,引力在這幾千米內(nèi)的變化完全可以忽略,其主要影響的是大氣密度。每種飛機都有一個巡航高度和與之對應(yīng)巡航速度,這種情況下最省油。2、直升機現(xiàn)在使用渦輪軸發(fā)動機,是渦輪發(fā)動機的一個變種,燒的是油,航空燃油。3、直升機通過調(diào)節(jié)副翼拉桿,也就是使旋翼的左右傾斜,可以很輕松的實現(xiàn)凌空翻滾。4、尾槳用于單旋翼直升機,用于確定飛行方向。因為主旋翼旋轉(zhuǎn)時產(chǎn)生巨大的反扭力,必須在尾部用尾槳產(chǎn)生反向力來平衡。5、直升機的動力和升力都來自主旋翼。當其向前飛行時,主旋翼產(chǎn)生的力,分解為垂直向下抵消重力的升力和水平向后抵消阻力的推力(就這么比喻吧)。 粗略就這么解釋吧,直升機是很復(fù)雜的東西,比固定翼飛機晚出現(xiàn)30年左右的時間,現(xiàn)在能獨立制造固定翼飛機的國家很多,但能獨立制造直升機的并不很多。OK?
簡單來說直升機的動力來自燃料燃燒轉(zhuǎn)換成螺旋槳的旋轉(zhuǎn),以此產(chǎn)生巨大的升力。應(yīng)該感覺過風(fēng)扇吹出的風(fēng)吧,想象這股風(fēng)巨大到可以以此對抗地球引力,那第一步直升機就升了起來,當升力與引力平衡,就懸停。那么怎樣讓直升機前進呢,想象這股本來向上的巨大升力,我們讓它偏向前一點又會怎樣,它一部分會抵消掉引力,一部分則牽引直升機向前,那么前進后退也就解決了。至于那個“小螺旋槳”,既然大螺旋槳是在轉(zhuǎn)的,那么為什么轉(zhuǎn)的是大螺旋槳而不是機身呢,其實在發(fā)動機給予大螺旋槳旋轉(zhuǎn)的扭力時,大螺旋槳也在反作用于發(fā)動機以及固定發(fā)動機的機身,而平衡這個扭力就是小螺旋槳的任務(wù)了,它吹出的風(fēng)在水平方向上產(chǎn)生力,因此它可以調(diào)整方向。那么是不是飛得高就省油呢,當然不一定,首先高度的小范圍變化對地球半徑而言是可以忽略不記得,引力變化微??;當更大的變化時,發(fā)動機要考慮空氣溫度變化,密度變化,含氧量變化,因此耗油量與功率不是簡單的變大變小。至于電影中的花樣動作,不知道電影上是什么樣,但直升機的飛行從理論上講的確很靈活,尤其是方向的變化,甚至理論上可以360度旋轉(zhuǎn);但本身比噴氣戰(zhàn)機速度低,速度變化慢,操控復(fù)雜,因此在實際操縱中還是很中規(guī)中矩。
其實直升機主要不是靠提高旋翼轉(zhuǎn)速來實現(xiàn)上升下降的,而是通過調(diào)節(jié)旋翼葉片的迎風(fēng)角度來實現(xiàn)升力調(diào)節(jié)的。直升機的前進后退和側(cè)飛都是通過調(diào)節(jié)整個旋翼回轉(zhuǎn)面的傾斜角度來實現(xiàn)的,簡單說就是往哪傾斜就往哪飛,直升機最玄妙之處就在于主旋翼的鉸鏈機構(gòu),其作用就是為了補償直升機前進時候整個旋翼回轉(zhuǎn)面左右之間的產(chǎn)生的升力差。因為前進時前進一側(cè)的機翼會相對空氣運動變快,另一側(cè)會變慢,而且,在傾斜的情況下單片機翼的迎風(fēng)角也會產(chǎn)生周期性的變化,所以鉸鏈機構(gòu)就是通過周期性改變機翼的迎風(fēng)角來實現(xiàn)升力補償。另外,鉸鏈機構(gòu)也可以協(xié)調(diào)旋翼由于前進時產(chǎn)生的上下?lián)]舞的震動。
直升機的控制主要依靠周期變距系統(tǒng)模型直升機能完成比電影中更匪夷所思的特技真的直升機因槳葉剛性,槳轂強度等問題不能完成高強度的動作

請問直升飛機的飛行原理

4,直升機的工作原理是怎樣的

1、單旋翼式直升機發(fā)動機驅(qū)動旋翼提供升力,把直升機舉托在空中,單旋翼直升機的主發(fā)動機同時也輸出動力至尾部的小螺旋槳,機載陀螺儀能偵測直升機回轉(zhuǎn)角度并反饋至尾槳,通過調(diào)整小螺旋槳的螺距可以抵消大螺旋槳產(chǎn)生的不同轉(zhuǎn)速下的反作用力。雙旋翼直升機通常采用旋翼相對反轉(zhuǎn)的方式來抵消旋翼產(chǎn)生的不平衡升力。2、雙旋翼式通過稱為“傾斜盤”的機構(gòu)可以改變直升機的旋翼的槳葉角,從而實現(xiàn)旋翼周期變距,以此改變旋翼旋轉(zhuǎn)平面不同位置的升力來實現(xiàn)改變直升機的飛行姿態(tài),再以升力方向變化改變飛行方向。同時,直升機升空后發(fā)動機是保持在一個相對穩(wěn)定的轉(zhuǎn)速下,控制直升機的上升和下降是通過調(diào)整旋翼的總距來得到不同的總升力的,因此直升機實現(xiàn)了垂直起飛及降落。其特點:直升機的突出特點是可以做低空(離地面數(shù)米)、低速(從懸停開始)和機頭方向不變的機動飛行,特別是可在小面積場地垂直起降。由于這些特點使其具有廣闊的用途及發(fā)展前景。在軍用方面已廣泛應(yīng)用于對地攻擊、機降登陸、武器運送、后勤支援、戰(zhàn)場救護、偵察巡邏、指揮控制、通信聯(lián)絡(luò)、反潛掃雷、電子對抗等。在民用方面應(yīng)用于短途運輸、醫(yī)療救護、救災(zāi)救生、緊急營救、吊裝設(shè)備、地質(zhì)勘探、護林滅火、空中攝影等。海上油井與基地間的人員及物資運輸是民用的一個重要方面。
不論直升機上升還是下降,主要是靠調(diào)節(jié)旋翼的迎角。旋翼的迎角增大,在一定的角度范圍內(nèi),所產(chǎn)生的升力也隨之增大。直升機升力的來源就是這個力。人們發(fā)明了由兩個緊密貼合的圓環(huán)組成,叫作“傾斜器”裝置,下面的環(huán)不轉(zhuǎn)動,可以傾斜,可以上下運動,由幾個連桿調(diào)節(jié)。上面的環(huán)隨著直升機旋翼轉(zhuǎn)動,有鉸接裝置與旋翼相連。飛行員通過駕駛桿,控制連桿,當直升機需要下降時,飛行員就把兩個環(huán)都往上推,旋翼產(chǎn)生的升力減小,連接旋翼的鉸接裝置就會把旋翼的迎角調(diào)小,直升機就下降了。當直升機需要上升時,需要產(chǎn)生更大的升力,把兩個環(huán)都往下推,連接旋翼的鉸接裝置會把旋翼的迎角調(diào)大。直升機外觀獨特性直升機與普通飛機相比,不僅在飛行原理上,而且在外形上都有所不同。它沒有固定的尾翼、機翼,產(chǎn)生氣動力主要靠旋翼。氣動力使機體向前后左右各個方向運動的驅(qū)動力,也包括使機體懸停和舉升的升力。直升機旋翼的槳葉,葉片平面形狀細長,剖面由翼型構(gòu)成,相當于一個大梯形機翼。當它以一定速度和迎角,相對于空氣運動時,就產(chǎn)生了氣動力。直升機起飛重量和槳葉片的數(shù)量有關(guān)。當槳葉的數(shù)目為六片左右時,重型直升機的起飛重量在20t以上;一般只有兩片槳葉的是輕、小型直升機,起飛重量在1.5噸以下。以上內(nèi)容參考 科普中國——直升飛機旋翼大揭秘
直升機發(fā)動機驅(qū)動旋翼提供升力,把直升機舉托在空中,主發(fā)動機同時也輸出動力至尾部的小螺旋槳,機載陀螺儀能偵測直升機回轉(zhuǎn)角度并反饋至小螺旋槳,通過調(diào)整小螺旋槳的螺距可以抵消大螺旋槳產(chǎn)生的不同轉(zhuǎn)速下的反作用力。通過稱為“傾斜盤”的機構(gòu)可以調(diào)整直升飛機的旋翼的螺距,從而在旋轉(zhuǎn)面上可以產(chǎn)生不同象限上的升力差,以此升力差來實現(xiàn)改變直升飛機的飛行方向,同時,直升飛機升空后發(fā)動機是保持在一個相對穩(wěn)定的轉(zhuǎn)速下,控制直升飛機的上升和下降是通過調(diào)整螺旋槳的總螺距來得到不同的總升力的,因此直升機實現(xiàn)了垂直起飛及降落。螺距:指螺旋槳在自己本身根軸上的偏轉(zhuǎn)角度,轉(zhuǎn)速固定的情況下,通過調(diào)整螺距可以更有效的操縱螺旋槳的升力或推進力,甚至得到反推力或者反升力。
直升機的工作原理:1、單旋翼式直升機發(fā)動機驅(qū)動旋翼提供升力,把直升機舉托在空中,單旋翼直升機的主發(fā)動機同時也輸出動力至尾部的小螺旋槳,機載陀螺儀能偵測直升機回轉(zhuǎn)角度并反饋至尾槳,通過調(diào)整小螺旋槳的螺距可以抵消大螺旋槳產(chǎn)生的不同轉(zhuǎn)速下的反作用力。雙旋翼直升機通常采用旋翼相對反轉(zhuǎn)的方式來抵消旋翼產(chǎn)生的不平衡升力。首先直升機要先起飛才能向前后左右移動,所以要使圖中的傾斜盤整體向上移動,兩個槳夾就有了一定角度那么順時針旋轉(zhuǎn)就有了向下的力,飛機就起飛了,但這時左右旋翼產(chǎn)生的升力相同,所以直升機只能向上運動,如果把傾斜盤看成表盤,如果它前傾,傾斜盤上半部分是轉(zhuǎn)動的,那么兩個連桿只有在12點和6點方向差別最大(一個在上,一個在下)6點的拉桿把槳夾向上推那么增大了原來旋翼的角度所以產(chǎn)生的向下的力變大了,12點的向下拉,減小了旋翼角度那么向下的力減小,這時兩個旋翼受力不再平衡,右邊力大。左邊力小那么直升機應(yīng)該向左飛,但是旋轉(zhuǎn)的旋翼遵循陀螺效應(yīng),要順時針轉(zhuǎn)過90度產(chǎn)生效果,所以旋翼變成6點方向的力大于12點方向,所以直升機向前飛。其他方向同理。2、雙旋翼式雙旋翼直升機有兩種,一種是共軸雙旋翼,即兩個旋翼同一個軸心,如俄國生產(chǎn)的卡-27直升機等;另一種是分軸雙旋翼,即兩個旋翼分開比較遠,各有各自的軸,典型代表是美國的支奴干直升機。雙旋翼直升機還可以根據(jù)兩根旋翼軸的相對位置分為縱列雙旋翼直升機和橫列雙旋翼直升機以及橫列交叉雙旋翼直升機。通過稱為“傾斜盤”的機構(gòu)可以改變直升機的旋翼的槳葉角,從而實現(xiàn)旋翼周期變距,以此改變旋翼旋轉(zhuǎn)平面不同位置的升力來實現(xiàn)改變直升機的飛行姿態(tài),再以升力方向變化改變飛行方向。同時,直升機升空后發(fā)動機是保持在一個相對穩(wěn)定的轉(zhuǎn)速下,控制直升機的上升和下降是通過調(diào)整旋翼的總距來得到不同的總升力的,因此直升機實現(xiàn)了垂直起飛及降落。

5,直升飛機的飛行原理

原發(fā)布者:905501176飛行原理(圖解) 直升機能夠垂直飛起來的基本道理簡單,但飛行控制就不簡單了。旋翼可以產(chǎn)生升力,但誰來產(chǎn)生前進的推力呢?單獨安裝另外的推進發(fā)動機當然可以,但這樣增加重量和總體復(fù)雜性,能不能使旋翼同時擔(dān)當升力和推進作用呢?升力-推進問題解決后,還有轉(zhuǎn)向、俯仰、滾轉(zhuǎn)控制問題。旋翼旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生升力的同時,對機身產(chǎn)生反扭力(初中物理:有作用力就一定有反作用力),所以直升機還有一個特有的反扭力控制問題。 直升機主旋翼反扭力的示意圖 沒有一定的反扭力措施,直升機就要打轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)/尾槳是抵消反扭力的最常見的方法  直升機抵消反扭力的方案有很多,最常規(guī)的是采用尾槳。主旋翼順時針轉(zhuǎn),對機身就產(chǎn)生逆時針方向的反扭力,尾槳就必須或推或拉,產(chǎn)生順時針方向的推力,以抵消主旋翼的反扭力。 抵消反扭力的主旋翼-尾槳布局,也稱常規(guī)布局,因為這最常見/典型的貝爾407的尾槳  主旋翼當然也可以順時針旋轉(zhuǎn),順時針還是逆時針,兩者之間沒有優(yōu)劣之分。有意思的是,美、英、德、意、日直升機的主旋翼都是逆時針旋轉(zhuǎn),法、俄、中、印、波蘭直升機都是順時針旋轉(zhuǎn),英、德、意、日的直升機工業(yè)都是從美國引進許可證開始的,和美國采用相同的習(xí)慣可以理解,中、印、波蘭是從前蘇聯(lián)和法國引進許可證開始的,和法、俄的習(xí)慣相同也可以理解,但美國和俄羅斯為什么從一開始選定不同的方向,法國為什么不和選美國一樣的方向,而和俄羅斯一致,可
一、直升機與普通飛機區(qū)別及飛行簡單原理:不可否認,直升機和飛機有些共同點。比如,都是飛行在大氣層中,都重于空氣,都是利用空氣動力的飛行器,但直升機有諸多獨有特性。(1)直升機飛行原理和結(jié)構(gòu)與飛機不同飛機靠它的固定機翼產(chǎn)生升力,而直升機是靠它頭上的槳葉(螺旋槳)旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生升力。(2)直升機的結(jié)構(gòu)和飛機不同,主要由旋翼、機身、發(fā)動機、起落裝置和操縱機構(gòu)等部分組成。根據(jù)螺旋槳個數(shù),分為單旋翼式、雙旋翼式和多旋翼式。(3)單旋翼式直升機尾部還裝有尾翼,其主要作用:抗扭,用以平衡單旋翼產(chǎn)生的反作用力矩和控制直升機的轉(zhuǎn)彎。(4)直升機最顯眼的地方是頭上窄長的大刀式的旋翼,一般由2~5片槳葉組成一副,由1~2臺發(fā)動機帶動,其主要作用:通過高速的旋轉(zhuǎn)對大氣施加向下的巨大的力,然后利用大氣的反作用力(相當與直升飛機受到大氣向上的力)使飛機能夠平穩(wěn)的懸在空中。二、平衡分析(對單旋翼式):(1)直升飛機的大螺旋槳旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生升力平衡重力。直升飛機的槳葉大概有2—3米長,一般有5葉組成。普通飛機是靠翅膀產(chǎn)生升力起飛的,而直升飛機是靠螺旋槳轉(zhuǎn)動,撥動空氣產(chǎn)生升力的。直升飛機起飛時,螺旋槳越轉(zhuǎn)越快,產(chǎn)生的升力也越來越大,當升力比飛機的重量還大時,飛機就起飛了。在飛行中飛行員調(diào)節(jié)高度時,就只要通過改變大螺旋槳旋轉(zhuǎn)的速度就可以了。(2)直升飛機的橫向穩(wěn)定。因為直升飛機如果只有大螺旋槳旋,那么根據(jù)動量守衡,機身就也會旋轉(zhuǎn),因此直升飛機就必須要一個能夠阻止機身旋轉(zhuǎn)的裝置。而飛機尾部側(cè)面的小型螺旋槳就是起到這個作用,飛機的左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)或保持穩(wěn)定航向都是靠它來完成的。同時為了不使尾槳碰到旋翼,就必須把直升飛機的機身加長,所以,直升飛機有一個像蜻蜓式的長尾巴。三、能量方式分析。根據(jù)能量守恒定律可知:能量既不會消失,也不會無中生有,它只能從一種形式轉(zhuǎn)化成為另一種形式。在低速流動的空氣中,參與轉(zhuǎn)換的能量只有壓力能和動能。一定質(zhì)量的空氣具有一定的壓力,能推動物體做功;壓力越大,壓力能也越大;流動的空氣具有動能,流速越大,動能也越大。而空氣的流速只有來自于發(fā)動機所帶的螺旋槳對空氣的作用,當然從這里分析能量也是守衡的。
其實也是物理學(xué)的原理。
一、直升機與普通飛機區(qū)別及飛行簡單原理:不可否認,直升機和飛機有些共同點。比如,都是飛行在大氣層中,都重于空氣,都是利用空氣動力的飛行器,但直升機有諸多獨有特性。(1)直升機飛行原理和結(jié)構(gòu)與飛機不同飛機靠它的固定機翼產(chǎn)生升力,而直升機是靠它頭上的槳葉(螺旋槳)旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生升力。(2)直升機的結(jié)構(gòu)和飛機不同,主要由旋翼、機身、發(fā)動機、起落裝置和操縱機構(gòu)等部分組成。根據(jù)螺旋槳個數(shù),分為單旋翼式、雙旋翼式和多旋翼式。(3)單旋翼式直升機尾部還裝有尾翼,其主要作用:抗扭,用以平衡單旋翼產(chǎn)生的反作用力矩和控制直升機的轉(zhuǎn)彎。(4)直升機最顯眼的地方是頭上窄長的大刀式的旋翼,一般由2~5片槳葉組成一副,由1~2臺發(fā)動機帶動,其主要作用:通過高速的旋轉(zhuǎn)對大氣施加向下的巨大的力,然后利用大氣的反作用力(相當與直升飛機受到大氣向上的力)使飛機能夠平穩(wěn)的懸在空中。二、平衡分析(對單旋翼式):(1)直升飛機的大螺旋槳旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生升力平衡重力。 直升飛機的槳葉大概有2—3米長,一般有5葉組成。普通飛機是靠翅膀產(chǎn)生升力起飛的,而直升飛機是靠螺旋槳轉(zhuǎn)動,撥動空氣產(chǎn)生升力的。直升飛機起飛時,螺旋槳越轉(zhuǎn)越快,產(chǎn)生的升力也越來越大,當升力比飛機的重量還大時,飛機就起飛了。在飛行中飛行員調(diào)節(jié)高度時,就只要通過改變大螺旋槳旋轉(zhuǎn)的速度就可以了。(2)直升飛機的橫向穩(wěn)定。因為直升飛機如果只有大螺旋槳旋,那么根據(jù)動量守衡,機身就也會旋轉(zhuǎn),因此直升飛機就必須要一個能夠阻止機身旋轉(zhuǎn)的裝置。而飛機尾部側(cè)面的小型螺旋槳就是起到這個作用,飛機的左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)或保持穩(wěn)定航向都是靠它來完成的。同時為了不使尾槳碰到旋翼,就必須把直升飛機的機身加長,所以,直升飛機有一個像蜻蜓式的長尾巴。三、能量方式分析。根據(jù)能量守恒定律可知:能量既不會消失,也不會無中生有,它只能從一種形式轉(zhuǎn)化成為另一種形式。在低速流動的空氣中,參與轉(zhuǎn)換的能量只有壓力能和動能。一定質(zhì)量的空氣具有一定的壓力,能推動物體做功;壓力越大,壓力能也越大;流動的空氣具有動能,流速越大,動能也越大。而空氣的流速只有來自于發(fā)動機所帶的螺旋槳對空氣的作用,當然從這里分析能量也是守衡的。另外,請看http://www.81tech.com/dispbbs.asp?boardid=33&id=33936里面更詳細

6,直升機是怎么飛的

直升機飛行原理直升機的前飛 直升機的前飛,特別是平飛,是其最基本的一種飛行狀態(tài)。直升機作為一種運輸工具,主要依靠前飛來完成其作業(yè)任務(wù)。為了更好地了解有關(guān)直升機前飛時的飛行特點,從無側(cè)滑的等速直線平飛人手,有關(guān)上升率Vy不為零的前飛(上升和下降)留在下一節(jié)介紹。 直升機的水平直線飛行簡稱平飛。平飛是直升機使用最多的飛行狀態(tài),旋翼的許多特點 在乎飛時表現(xiàn)得更為明顯。直升機平飛的許多性能決定于旋翼的空氣動力特性,因此需要首 先說明這種飛行狀態(tài)下直升機的力和旋翼的需用功率。 平飛時力的平衡 相對于速度軸系平飛時,作用在直升機上的力主要有旋空拉力T,全機重力 G,機體的廢阻力 X身及尾槳推力T尾。前飛時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。保持直升機等速直線平飛的力的平衡條件 平飛時力的平衡 其中 Tl, T2, T3分別為旋翼拉力在 X, Y,Z三個方向的分量。 對于單旋翼帶尾槳直升機,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,直升機稍帶坡度角 r,故尾槳推力與水平面之間的夾角為 y,T尾與T3方向不完全 一致,因為 y角很小,即cosr約等于1,故Z向力采用近似等號。 平飛需用功率及其隨速度的變化 平飛時,飛行速度垂直分量Vv=0,旋翼在重力方向和Z方向均無位移,在這兩個方向的分力不做功,此時旋翼的需用功率由 三部分組成:型阻功率——P型;誘導(dǎo) 功率——P誘;廢阻功率——P廢。其中第三項是旋翼拉力克服機身阻力所消 耗的功率。 從上圖可以看出,旋翼拉力的 第二分力 T2可平衡機身阻力 X身。對旋翼而言,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=X身V,而機身廢阻X身 在機身相對水平面姿態(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 平飛需用功率隨速度的變化 率P廢就可以近似認為與平飛速 度的三次方成正比, 平飛時,誘導(dǎo)功率為P誘=TV,其中T為旋翼拉力, vl為誘導(dǎo)速度。當飛行重量不變 時,近似認為旋翼拉力不變,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的變化如上圖中細實線②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①所示。 圖中的實線④為上述三項之和,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,廢阻功率很小,但這時誘導(dǎo)功率很大,所以總的乎 飛需用功率仍然很大。但比懸停時要小些。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,但這種下降趨勢隨 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的增加在達到平飛需用功率的最低點后增加;總的平飛 需用功率隨 V的變化則呈上升趨勢,而且變得愈來愈明顯。 直升機的后飛 相對氣流不對稱,引起揮舞及槳葉迎角的變化 直升機的側(cè)飛 側(cè)飛是直升機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)飛是在懸停基礎(chǔ)上實施 的飛行狀態(tài)。其特點是要多注意側(cè)向力 的變化和平衡。由于直升機機體的側(cè)向 投影面積很大,機體在側(cè)飛時其空氣動 力阻力特別大,因此直升機側(cè)飛速度通 常很小。由于單旋翼帶尾槳直升機的側(cè) 向受力是不對稱的,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 升機向后方向運動,會產(chǎn)生與水平分量反向的空氣動力阻力Z。當側(cè)力平衡時,水平分量等于尾槳推力與空氣動力 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,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,直升機向民槳推力方向一例運動,空氣動力阻力與尾槳推力反向,當側(cè)力平衡時,保持等速向前行槳葉一側(cè)飛行。
1. 直升機與普通飛機有哪些區(qū)別:直升機和飛機有些共同點,都是利用空氣動力的飛行器,但直升機有很多獨有特性。(1)直升機飛行原理和結(jié)構(gòu)與其他飛機不同飛行特點是飛機靠它的固定機翼產(chǎn)生升力,而直升機是靠它頭上的槳葉(螺旋槳)旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生升力。(2)直升機的結(jié)構(gòu)和飛機不同,主要由旋翼、機身、發(fā)動機、起落裝置和操縱機構(gòu)等部分組成。根據(jù)螺旋槳個數(shù),分為單旋翼式、雙旋翼式和多旋翼式。(3)單旋翼式直升機尾部還裝有尾翼,其主要作用:抗扭,用以平衡單旋翼產(chǎn)生的反作用力矩和控制直升機的轉(zhuǎn)彎。(4)直升機頭上窄長的大刀式的旋翼,一般由2~5片槳葉組成一副,由1~2臺發(fā)動機帶動,其主要作用:通過高速的旋轉(zhuǎn)對大氣施加向下的巨大的力,然后利用大氣的反作用力(相當與直升飛機受到大氣向上的力)使飛機能夠平穩(wěn)的懸在空中。2. 直升飛機的平衡:(1)直升飛機的大螺旋槳旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生升力平衡重力。普通飛機是靠翅膀產(chǎn)生升力起飛的,而直升飛機是靠螺旋槳轉(zhuǎn)動,撥動空氣產(chǎn)生升力的。直升飛機起飛時,螺旋槳越轉(zhuǎn)越快,產(chǎn)生的升力也越來越大,當升力比飛機的重量還大時,飛機就起飛了。在飛行中飛行員通過改變大螺旋槳旋轉(zhuǎn)的速度就可以調(diào)節(jié)高度了。(2)直升飛機的橫向穩(wěn)定。直升飛機如果只有大螺旋槳旋,那么根據(jù)動量守衡,機身就也會旋轉(zhuǎn),因此直升飛機就必須要一個能夠阻止機身旋轉(zhuǎn)的裝置。而飛機尾部側(cè)面的小型螺旋槳就是起到這個作用,飛機的左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)或保持穩(wěn)定航向都是靠它來完成的。同時為了不使尾槳碰到旋翼,就必須把直升飛機的機身加長,所以,直升飛機有一個像蜻蜓式的長尾巴。3. 直升飛機能量方式:根據(jù)能量守恒定律知道:能量從一種形式轉(zhuǎn)化成為另一種形式。在低速流動的空氣中,參與轉(zhuǎn)換的能量只有壓力能和動能。一定質(zhì)量的空氣具有一定的壓力,能推動物體做功;壓力越大,壓力能也越大;流動的空氣具有動能,流速越大,動能也越大。
說白了就是靠其旋翼旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的向下推空氣的力,然后根據(jù)其反作用力使飛機產(chǎn)生向上的升力,從而使飛機飛起來
直升機的前飛,特別是平飛,是其最基本的一種飛行狀態(tài)。直升機作為一種運輸工具,主要依靠前飛來完成其作業(yè)任務(wù)。為了更好地了解有關(guān)直升機前飛時的飛行特點,從無側(cè)滑的等速直線平飛人手,有關(guān)上升率Vy不為零的前飛(上升和下降)留在下一節(jié)介紹。 直升機的水平直線飛行簡稱平飛。平飛是直升機使用最多的飛行狀態(tài),旋翼的許多特點 在乎飛時表現(xiàn)得更為明顯。直升機平飛的許多性能決定于旋翼的空氣動力特性,因此需要首 先說明這種飛行狀態(tài)下直升機的力和旋翼的需用功率。 平飛時力的平衡 相對于速度軸系平飛時,作用在直升機上的力主要有旋空拉力T,全機重力 G,機體的廢阻力 X身及尾槳推力T尾。前飛時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。保持直升機等速直線平飛的力的平衡條件 平飛時力的平衡 其中 Tl, T2, T3分別為旋翼拉力在 X, Y,Z三個方向的分量。 對于單旋翼帶尾槳直升機,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,直升機稍帶坡度角 r,故尾槳推力與水平面之間的夾角為 y,T尾與T3方向不完全 一致,因為 y角很小,即cosr約等于1,故Z向力采用近似等號。 平飛需用功率及其隨速度的變化 平飛時,飛行速度垂直分量Vv=0,旋翼在重力方向和Z方向均無位移,在這兩個方向的分力不做功,此時旋翼的需用功率由 三部分組成:型阻功率——P型;誘導(dǎo) 功率——P誘;廢阻功率——P廢。其中第三項是旋翼拉力克服機身阻力所消 耗的功率。 從上圖可以看出,旋翼拉力的 第二分力 T2可平衡機身阻力 X身。對旋翼而言,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=X身V,而機身廢阻X身 在機身相對水平面姿態(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 平飛需用功率隨速度的變化 率P廢就可以近似認為與平飛速 度的三次方成正比, 平飛時,誘導(dǎo)功率為P誘=TV,其中T為旋翼拉力, vl為誘導(dǎo)速度。當飛行重量不變 時,近似認為旋翼拉力不變,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的變化如上圖中細實線②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①所示。 圖中的實線④為上述三項之和,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,廢阻功率很小,但這時誘導(dǎo)功率很大,所以總的乎 飛需用功率仍然很大。但比懸停時要小些。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,但這種下降趨勢隨 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的增加在達到平飛需用功率的最低點后增加;總的平飛 需用功率隨 V的變化則呈上升趨勢,而且變得愈來愈明顯。 直升機的后飛 相對氣流不對稱,引起揮舞及槳葉迎角的變化 直升機的側(cè)飛 側(cè)飛是直升機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)飛是在懸停基礎(chǔ)上實施 的飛行狀態(tài)。其特點是要多注意側(cè)向力 的變化和平衡。由于直升機機體的側(cè)向 投影面積很大,機體在側(cè)飛時其空氣動 力阻力特別大,因此直升機側(cè)飛速度通 常很小。由于單旋翼帶尾槳直升機的側(cè) 向受力是不對稱的,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 升機向后方向運動,會產(chǎn)生與水平分量反向的空氣動力阻力Z。當側(cè)力平衡時,水平分量等于尾槳推力與空氣動力 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,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,直升機向民槳推力方向一例運動,空氣動力阻力與尾槳推力反向,當側(cè)力平衡時,保持等速向前行槳葉一側(cè)飛行。
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