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直升机是靠什么原理起飞的?

归档日期:08-12       文本归类:底部喷气      文章编辑:爱尚语录

  直升机发动机驱动旋翼提供升力,把直升机举托在空中,主发动机同时也输出动力至尾部的小螺旋桨,机载陀螺仪能侦测直升机回转角度并反馈至小螺旋桨,通过调整小螺旋桨的螺距可以抵消大螺旋桨产生的不同转速下的反作用力。

  直升机主要由机体和升力(含旋翼和尾桨)、动力、传动三大系统以及机载飞行设备等组成。旋翼一般由涡轮轴发动机或活塞式发动机通过由传动轴及减速器等组成的机械传动系统来驱动,也可由桨尖喷气产生的反作用力来驱动。

  直升机的最大时速可达300km/h以上,俯冲极限速度近400km/h,实用升限可达6000米(世界纪录为12450m),一般航程可达600~800km左右。携带机内、外副油箱转场航程可达2000km以上。根据不同的需要直升机有不同的起飞重量。当前世界上投入使用的重型直升机最大的是俄罗斯的米-26(最大起飞重量达56t,有效载荷20t)。当前实际应用的是机械驱动式的单旋翼直升机及双旋翼直升机,其中又以单旋翼直升机数量最多。

  直升机本质上是不同于飞机的另一种飞行器,其推力、升力和操纵的实现均和飞机有比较大的差距。

  旋翼的空气动力特点 (1)产生向上的升力用来克服直升机的重力。 即使直升机的发动机空中停车时, 驾驶员可通过操纵旋翼使其自转,仍可产生一定升 力,减缓直升机下降趋势。 (2)产生向前的水平分力克服空气阻 力使直升机前进,类似于飞机上推进器的作用(例 如螺旋桨或喷气发动机)。 (3)产生其他分力及力矩对直升机; 进行控制或机动飞行,类似于飞机上各操纵面的作用。 旋翼由数片桨叶及一个桨毂组成。工作时,桨叶与空气作相对 运动,产生空气动力;桨毂则是用来连接 桨叶和旋翼轴,以转动旋翼。桨叶一般通过铰接方式与桨毂连接 直升机的起飞 直升机利用旋翼拉力从离开地面、并增速上升至一定高度的运动过程叫做起飞。直升机具有多种起飞方式,可以垂直起飞,也可以像固定翼飞机一样滑跑起飞。具体采用何种方式起飞,必须根据场地面积的大小、大气条件、周围障碍物的高度和起飞重量大小等具体情况决定。 垂直起飞是直升机从垂直离地到一定高度上悬停,然后按一定的轨迹爬升增速的过程。 爬升高度视周围障碍物的高度而定。一般而言,作为起飞过程完成的离地高度约为20—30m,速度接近其经济速度。直升机根据不同的具体情况,可以采用两种不同的垂直起飞方法。 直升机的着陆 直升机从一定高度下降,减速、降落到地面直至运动停止的过程称为着陆,是起飞的逆过程 直升机的前飞 直升机的前飞,特别是平飞,是其最基本的一种飞行状态。直升机作为一种运输工具, 主要依靠前飞来完成其作业任务。为了更好地了解有关直升机前飞时的飞行特点,从无侧滑 的等速直线平飞人手,有关上升率Vy不为零的前飞(上升和下降)留在下一节介绍。 直升机的水平直线飞行简称平飞。平飞是直升机使用最多的飞行状态,旋翼的许多特点 在乎飞时表现得更为明显。直升机平飞的许多性能决定于旋翼的空气动力特性,因此需要首 先说明这种飞行状态下直升机的力和旋翼的需用功率。 悬停 悬停是直升机在一定高度上保持航向和对地标位置不变的状态。直升机的这一飞行特性 不但能适应多种作业的需要,更能扩大其使用范围。无论是高大建筑物的屋顶平台,还是高 山峡谷的狭小平地,它均能起降自如,实施多种作业。因此悬停是直升机区别于一般固定翼 飞机的一种特有的飞行状态。虽然某些特种飞机,例如喷口转向飞机,也能作短时悬停,但由于它们产生平衡飞机重力喷口的推力面的载荷大大超过直升机旋翼的桨盘载荷,这样不便使这类飞机在相同飞行重量的悬停需用功率比直升机的高得多,而且过大的诱导速度引起悬停状态作业的环境条件大大恶化。此外垂直起落飞机的喷口对地面严重烧蚀等方面的问题限制了这类飞机的使用范围。

  旋翼的空气动力特点 (1)产生向上的升力用来克服直升机的重力。 即使直升机的发动机空中停车时, 驾驶员可通过操纵旋翼使其自转,仍可产生一定升 力,减缓直升机下降趋势。 (2)产生向前的水平分力克服空气阻 力使直升机前进,类似于飞机上推进器的作用(例 如螺旋桨或喷气发动机)。 (3)产生其他分力及力矩对直升机; 进行控制或机动飞行,类似于飞机上各操纵面的作用。 旋翼由数片桨叶及一个桨毂组成。工作时,桨叶与空气作相对 运动,产生空气动力;桨毂则是用来连接 桨叶和旋翼轴,以转动旋翼。桨叶一般通过铰接方式与桨毂连接 直升机的起飞 直升机利用旋翼拉力从离开地面、并增速上升至一定高度的运动过程叫做起飞。直升机具有多种起飞方式,可以垂直起飞,也可以像固定翼飞机一样滑跑起飞。具体采用何种方式起飞,必须根据场地面积的大小、大气条件、周围障碍物的高度和起飞重量大小等具体情况决定。 垂直起飞是直升机从垂直离地到一定高度上悬停,然后按一定的轨迹爬升增速的过程。 爬升高度视周围障碍物的高度而定。一般而言,作为起飞过程完成的离地高度约为20—30m,速度接近其经济速度。直升机根据不同的具体情况,可以采用两种不同的垂直起飞方法。 直升机的着陆 直升机从一定高度下降,减速、降落到地面直至运动停止的过程称为着陆,是起飞的逆过程 直升机的前飞 直升机的前飞,特别是平飞,是其最基本的一种飞行状态。直升机作为一种运输工具, 主要依靠前飞来完成其作业任务。为了更好地了解有关直升机前飞时的飞行特点,从无侧滑 的等速直线平飞人手,有关上升率Vy不为零的前飞(上升和下降)留在下一节介绍。 直升机的水平直线飞行简称平飞。平飞是直升机使用最多的飞行状态,旋翼的许多特点 在乎飞时表现得更为明显。直升机平飞的许多性能决定于旋翼的空气动力特性,因此需要首 先说明这种飞行状态下直升机的力和旋翼的需用功率。 悬停 悬停是直升机在一定高度上保持航向和对地标位置不变的状态。直升机的这一飞行特性 不但能适应多种作业的需要,更能扩大其使用范围。无论是高大建筑物的屋顶平台,还是高 山峡谷的狭小平地,它均能起降自如,实施多种作业。因此悬停是直升机区别于一般固定翼 飞机的一种特有的飞行状态。虽然某些特种飞机,例如喷口转向飞机,也能作短时悬停,但由于它们产生平衡飞机重力喷口的推力面的载荷大大超过直升机旋翼的桨盘载荷,这样不便使这类飞机在相同飞行重量的悬停需用功率比直升机的高得多,而且过大的诱导速度引起悬停状态作业的环境条件大大恶化。此外垂直起落飞机的喷口对地面严重烧蚀等方面的问题限制了这类飞机的使用范围。

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