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直升机是怎样控制的

尊敬的小蘑菇
强健的大雁
2023-01-29 19:55:02

直升机是怎样控制的

最佳答案
阳光的胡萝卜
贪玩的摩托
2026-04-05 00:30:59

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。

旋翼的运动与固定翼飞机机翼的不,因为旋翼的桨叶除了随直升机一同作直线或曲线动外,还要绕旋翼轴旋转,因此桨叶空气动力现象要比机翼的复杂得多。

先来考察一下旋翼的轴向直线运动这就是直升机垂直飞行时旋翼工作的情况,它相当于飞机上螺旋桨的情况。由于两者技术要求不同,旋翼的直径大且转速小;螺旋桨的直径小而转速大。在分析、设计上就有所区别设一旋冀,桨叶片数为k,以恒定角速度Ω 绕轴旋转,并以速度 Vo沿旋转轴作直线运 动。如果在想象中用一中心轴线与旋翼轴重合,而半径为 r的圆柱面把桨叶裁开(参阅图 2,1—3),并将这圆柱面展开成平面,就得到桨叶剖面。 既然这时桨叶包括旋转运动和直线运动,对于叶剖面来说,应有用向速度 (等于Ωr)和垂直于旋转平面的速度(等于 Vo), 而合速度是两者的矢量和。显然可以看出(如图2.1—3),用不同半径的圆柱面所截出来的各个桨叶剖面,他们的合速度是不同的: 大小不同,方向也不相同。如果再考虑到由于桨叶 运动所激起的附加气流速度(诱导速度) ),那么桨叶各个剖面与空气之间的相对速度就更加 不同。与机翼相比较,这就是桨叶工作 条件复杂,对它的分析比较麻烦的原因所在。

旋翼拉力产生的滑流理论

现以直升机处于垂直上升状态为例,应用滑流理论说明 旋翼拉力产生的原因。此时,将流过旋翼的空气,或正 确地说,受到旋翼作用的气流,整个地看做一根光滑流 管加以单独处理。假设:

空气是理想流体,没有粘性,也不可压缩;

旋转着的旋冀是一个均匀作用于空 气的无限薄的圆盘(即桨盘),流过桨盘的气流速度 在桨盘处各点为一常数;

气流流过旋翼没有扭转(即不考虑 旋翼的旋转影响),在正常飞行中,滑流没有周期性的变化。

根据以上假设可以作出描述旋翼在: 垂直上升状态下滑流的物理图像,如下图所示,图中选取三个滑流截面, So、 S1和 S2,在 So面,气流速度就是直升机垂直上升速度 Vo,压强为大气压Po,在 S1的上面, 气流速度增加到V1= Vo+v1,压强为P1上,在S1 的下面,由于流动是连续的,所以速度 仍是 V1,但压强有了突跃Pl下>P1上,P1下一P1上即旋翼向上的拉力。在S2面,气流速度继续增加至V2=Vo+v2,压强恢复到大气压强Po。

这里的v1是桨盘处的诱导速度。v2是下游远处的诱导速度,也就是在均匀流场内或静止空气中所引起的速度增量。对于这种现象,可以利用牛顿第三用动定律来解释拉力产生的原因。

旋翼的锥体

在前面的分析中,我们假定桨叶位:桨毂旋转平面内旋转。实际上,目前的直升机都具水平铰。旋翼不旋转时,桨叶受垂直 向下的本身重力的作用(如下图左)。旋翼旋转 时,每片叶上的作用力除自身重力外, 还有空气动力和惯性离心力。空气动力拉力向上的分(T)方向与重力相反,它绕水平铰构 成的力矩,使桨叶上挥。惯性离心力(F离心)相对 水乎铰所形成的力矩,力求使桨叶在桨毂 旋转平面内旋转(如下图右)。在悬停或垂直飞 行状态中,这三个力矩综合的结果,使得 桨叶保持在与桨毂旋转平面成某一角度的位置上,翼形成一个倒立的锥体。 桨叶从桨毂 旋转平面扬起的角度叫锥角。桨叶产生的拉力约为桨 叶本身重量的10一15倍,但桨叶的惯性和离心力更 大(通常约为桨叶拉力的十几倍),所以锥 角实际上并不大,仅有3度一5度。

悬停时功率分配

从能量转换的观点分析,直升机在悬停状态时(如下图) 发动机输出的轴功率,其中约90%用于旋翼,分配给尾桨、 传动装置等消耗的轴功率加起来约占 10%。旋翼 所得到的90%的功率当中,旋翼型阻功率又用去20%,旋翼用于 转变成气流动能以产生拉力的诱导功率仅占70%。

旋翼拉力产生的涡流理论

根据前面所述的理论,只能宏观地确定不同飞行状态整个旋翼的拉力和需用功率,但 无法得知沿旋翼桨叶径向的空气动力载荷,无法进行旋设计。为此,必须进一步了解旋翼周围的流场,即旋 冀桨叶作用于周围空气所引起的诱导速度,特别是沿桨叶的诱导速度,从而可计算桨叶各个剖面的受力分布。

在理论空气动力学中,涡流理论就是求解任一物体(不论飞机机翼或旋翼桨叶)作用于周围空气所引起的诱导速 度的方法。从涡流理论的观点来看,旋翼桨叶对周围空气的作用, 相当于某一涡系在起作用,也就是说,旋翼的每片桨叶可 用一条(或几条)附着涡及很多由桨叶后缘逸出的、以螺旋形在旋翼下游顺流至无限远的尾随涡来代替。

按照旋翼经典涡流理论,对于悬停及垂直上升状态(即轴流状态),旋翼涡系模型就像 一个半无限长的涡拄,由一射线状的圆形 涡盘的附着涡系及多层同心的圆柱涡面(每层涡面 由螺旋涡线所组成)的尾迹涡系两部分所构成。

直升机旋停、垂直上升状态的涡柱

这套涡系模型完全与推进螺旋桨的情况相同。至于旋冀在前飞状态的涡系模型,可以合 理地引伸为一个半无限长的斜向涡柱,由一圆形涡盘的附着涡系及多层斜向螺旋涡线的斜向涡面的尾迹涡系两部分所构成。

升机前飞状态的涡柱

二、直升机的操纵特点

直升机不同于固定翼飞机,一般都没有在飞行中供操纵的专用活动舵面。这是由于在小速度飞行或悬停中,其作用也很小,因为只有当气流速度很大时舵面或副翼才会产生足够的空气动力。 单旋翼带尾桨的直升机主要靠旋翼和尾桨进行操纵,而双旋翼直升机靠两副旋翼来操 纵。由此可见,旋翼还起着飞机的舱面和副翼的作用。

为了说明直升机操纵特点,先介绍直升机驾驶舱内的操纵机构。直升机驾驶员座舱操纵机构及配置 直升机驾驶员座舱主要的操纵机构是:驾驶杆(又称周期变距杆)、脚蹬、油门总距杆。 此外还有油门调节环、直升机配平调整片开关及其他手柄。

驾驶杆位于驾驶员座椅前面,通过操纵线系与旋翼的自动倾斜器连接。驾驶杆偏离中立位置表示:

向前——直升机低头并向前运动;

向后——直升机抬头并向后退;

向左——直升机向左倾斜并向左侧运动;

向右——直升机向右倾斜并向右侧运动。

脚蹬位于座椅前下部,对于单旋翼 带尾桨的直升机来说,驾驶员蹬脚蹬操 纵尾桨变距改变尾桨推(拉)力,对直升机实施航向操纵。

油门总距杆通常位于驾驶员座椅的左方,由驾驶员左手操纵,此杆可同时 操纵旋翼总距和发动机油门,实现总距和油门联合操纵。

油门调节环位于油门总距杆的端部,在不动总距油门杆的情况下,驾驶员左手拧动油门调节环可以在较小的发动机转速范围内调 整发动机功率。

调整片操纵(又称配平操纵)的主要原因是因为直升机在飞行中驾驶杆上的载荷,不同于飞机的舵面载荷。如果直升机旋翼使用可逆式操纵系统,那么驾驶杆要受周期(每一转)的 可变载荷,而且此载荷又随着飞行状态的改变而产生某些变化。为减小驾驶杆的载荷,大多 数直升机操纵系统中都安装有液压助力器。操纵液压助力器可进行不可逆式操纵,即除了操纵系统的摩擦之外,旋翼不再向驾驶杆传送任何力。

为了得到飞行状态改变时驾驶杆力变化的规律性,可在操纵系统中安装纵向和横向加载 弹簧。因为宜升机平衡发生变化(阻力及其力矩发生变化),驾驶杆的位置便随飞行状态变 化而变化,连接驾驶杆的加载弹簧随着驾驶杆位置的变化而变化时,则驾驶杆力随着飞行速 度不同也出现带有规律性的变化,这对飞行员来说是十分重要的。

为消除因飞行状态改变而产生的驾驶杆的弹簧载荷,可对弹簧张力进行调整,相当于飞 机上的调整片所起的调整作用,因此在直升机上通常把此种调整机构称为调整片,或称作调 平机构。弹簧张力是由调整片操纵开关或电动操纵按钮控制的。

自动倾斜器的主要零件包括:旋转环连接桨叶拉杆,旋转环利用滚珠轴承连接在不旋转环上,不旋转环压在套环上;套环带有横向操纵拉杆和纵向操纵拉杆;操纵总桨距的滑筒。直升机的驾驶杆动作时,旋转环和不旋转环随同套环一起向前、后、左、右倾斜或任意方向倾斜。

因为旋转环用垂直拉杆同桨叶连接,所以旋转环的旋转面倾斜会引起桨叶绕纵轴做周期性转动,即旋翼每转一周重复一次,换句话说,每一桨叶的桨距将进行周期性变化。为了解桨距的变化,应分别分析直升机的两种飞行状态,即垂直飞行状态和水平飞行状态。

垂直飞行,靠改变总距来实施,换句话说,就是靠同时改变所有桨叶的迎角来实施。此时所有桨叶同时增大或减小相同的迎角,就会相应地增大或减小升力,因而直升机也会相应 地进行垂直上升或下降。操纵总距是用座舱内驾驶员座椅左侧的油门总距杆。 从下图中看出,若上提油门总距杆,则不旋转环和旋转环向上抬起,各片桨叶的桨距增大,直升机上升。若下放油门总距杆,直升机则垂直下降。

直升机水平飞行要使旋翼旋转平面倾斜,使旋翼总空气动力矢量倾斜得出水平分力。旋 转平面倾斜是靠周,期性改变桨距得到的。这说明,旋翼每片桨叶的桨距在每一转动周期中 (每转一周),先增大到某一数值,然后下降到某一最小数值,继而反复循环。 各种方位的桨距周期性变化如下图所示。下面考察自动倾斜器未倾斜和向前倾斜时作用于桨叶上的各力。

旋翼旋转时,每片桨叶上的作用力如下图所示:升力 Y叶,重力G叶,挥舞惯性力和离心力J离心力。

层桨的构造同旋翼相似,不过比旋翼要简单得多。尾桨的每一桨叶和旋翼桨叶一样, 其旋转铀转动。由于尾桨转速很高,工作时会产生很大的离心力。

尾桨操纵没有自动倾斜器,也不存在周期变距问题。靠蹬脚蹬改变尾桨的总距来操纵尾桨。当驾驶员蹬脚蹬后,齿轮通过传动链条带动蜗杆螺帽转动,蜗杆螺帽沿旋转轴推动滑动操纵杆滑动(见上图),杆用轴承固定在三爪传动臂上,另一端则用槽与支座 相连,以防止滑动操纵杆转动。 三爪传动臂随同尾桨叶传动,通过三个拉杆使三片桨叶绕自身纵轴同时转动,此时,根据脚蹬蹬出方向和动作量大小,来增大或减小尾桨桨距。

直升机操纵图解

三、直升机的反扭矩

直升机飞行主要靠旅翼产生的拉力。当旋翼由发动机通过旋 转轴带动旋转时,旋翼给空气以作用力矩(或称扭矩),空气 必然在同一时间以大小相等、方向相反的反作用 力矩作用于旋翼(或称反扭矩),从而再通过旋 翼将这一反作用力矩传递到直升机 机体上。如果不采取措施予以平衡,那么这个反作用力矩就会 使直升机逆旋翼转动方向旋转。

旋翼的布局形式

旋翼之所以会出不同的布局型式,主要是因平衡旋翼轴带动旋翼转动工作时,空气作用其上的反作用力矩所采取的方式不同而形成的。

为了平衡这个来自空气的反作用力矩,有两种常见的办法,组合 形成了现代多种旋翼布局型式。

1.单旋翼带尾桨布局。空气对旋翼形成的反作用力矩,由尾桨产生的拉力(或推力) 相对于直升机机体重心形成的偏转力矩予以平衡如上图的a。这种方式目前应用较广 泛,虽然层桨工作需要消耗一部分功率,但构造上比较简单。

2.双旋翼式布局。由于在直升机上装有两副旋翼,可以是共轴式双旋翼,也可以是纵 列式双旋翼或者横列式双旋冀(含交叉双旋翼),通过传动装置使两副旋翼彼此向相反方向 转动,那么,空气对其中一副旋冀的反作用力矩,正好为另一副旋翼的反作用力矩所平衡, 见图2.1—20中的b、 c、 d、 e。

直升机尾桨

(作用)尾桨像一个旋转平面垂直于旋翼转速平面的小螺旋桨,工作时产生拉力(或推力)。 尾桨的作用可以概括为以下三点:

1.尾桨产生的拉力(或推力)通过力臂形成偏转力矩,用以平衡旋翼的反作用力矩 (即反扭转);

2.相当于一个直升机的垂直安定面,改善直升机的方向稳定性。而且,可以通过加大 或减小尾桨的拉力(推力)来实现直升机的航向操纵;

3.某些直升机的尾轴向上斜置一个角度,可以提供部分升力,也可以调整直升机重心 范围。 尾桨和旋翼的动力均来源于发动机;发动机产生的功率通过传动系统,按需要再传给旋翼和尾桨。

尾桨的旋转速度较高。直升机航向操纵和平衡反作用力矩,只需增加或减小尾桨拉力 (推力),对尾桨总距操纵是通过脚蹬操纵系统来实现的。

(类型)尾桨通常包括常规尾桨、涵道尾桨和无尾桨系统等三种类型。

1.常规尾桨 这种尾桨的构造与旋冀类似,由桨叶和桨毂组成。常见的有跷跷板式、万向接头式和铰 接式。

2.涵道层桨 这种尾桨由两部分组成:一部分是置于尾斜梁中的涵道;另一部分是位于涵道中央的转 子。其特点是涵道尾桨直径小、叶片数目多。涵道尾桨的推力有两个来源:一是涵道内空气对 叶片的反作用推力;二是涵道唇部气流负压产生的推力。

3.无尾桨系统 无层桨系统主要是用一个空气系统代替常规尾桨,该系统由进气口、喷气口、压力风 扇、带缝尾梁等几部分组成,如下图所示。

压力风扇位于主减速器后面,由尾传动轴带动,风扇叶片的角度可调,与油门总距杆联 动。尾梁后部有一可转动的排气罩与脚蹬联动。工作时风扇使空气增压并沿空心的尾梁向后 流动。飞行中,一部分压缩空气从尾梁侧面的两道细长缝中排出,加入到旋翼下洗流中,造 成不对称流动,使尾梁一例产生吸力,相当于尾部产生了一个侧向推力以平衡旋翼的反作用 力矩(见上图);另一部分压缩空气由尾部的喷口喷出,产生侧向报力,以实现航向 操纵,喷气口面积由排气罩的转动控制,受驾驶员脚蹬操纵。

(总结)以上各型尾桨都各有其特点: 常规尾桨技术发展比较成熟,应用广泛,缺点是受旋男下 洗流影响,流场不稳定,裸露在外的桨叶尖端易发生伤人或撞击地面障碍物的事故;涵道层桨优点是安全性好,转于桨叶位于涵道内,旋翼下洗流干扰、 影响较轻,且不易发生伤人接物的事故,缺点是消耗功率比较大;无尾桨系统的优点是安全可靠、振动和噪声水平低,前 飞时可以充分利用垂直尾另的作用、减小功率消耗,缺点是悬停时需要很大功率,目前已进 入实用阶段。

四、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。

直升机悬停时的力及需用功率

悬停时,单旋翼式直升机力的平衡如下图所示。旋翼拉力在铅垂面的升力分量T1与全拉的飞行重力G

平衡;用于平衡反扭矩的尾桨推力T尾则等于旋翼在水平侧向分力T3。即

铅垂方向:T1=G

水平侧向:T尾=T3

悬停时,直升机的需用功率由尾桨和传动等功率外加上旋冀所需功率组成,旋翼需用功 率则主要由两部分组成:(1)旋翼产生拉力所付出的代价——诱导功率P诱;(2)电于空气 的粘性旋翼旋转时克服桨叶型阻需要耗费的功率——型阻功率P型。即

P悬停=P诱+P型

必须指出,旋翼的悬停需用功率,比大多数前飞状态需用功率都大一些。这是因为悬停 时,流过桨盘的空气质量流量较小;根据动量定理,要产生同样拉力,旋翼在悬停时的诱导 速度需更大一些,而诱导功率正比于旋翼拉力和诱导速度。所以悬停诱导功率就比平飞时的 诱导功率更大些,而型阻功率损失主要取决于旋翼转速和桨叶构型。由于旋翼转速和桨叶构 型很少随飞行状态的变化而变化,因此型阻功率随直升机的飞行状态变化也较小。总的来说,悬停状态的需用功率在直升机的各种飞行状态中是较高的。

垂直上升

直升机在四周有较高障碍物的狭小场地悬停起飞后无法以爬升飞行方式超越障碍物,垂直上升飞行是超越障碍物获取飞行高度的有效方式。在上述情况下一些特殊空间和区域作 业,直升机的垂直上升性能则具有非常重要的实用价值。

垂直上升时直升机的力及需用功率

直升机垂直上升飞行速度称为上升率以 Vy表示。通常直升机的垂直上升速度都不大, 机体阻力与飞行重量 G比较起来则为一个小量,可以忽略不计,因此直升机垂直上升时力 的平衡与悬停时基本相同。即

铅垂方向:T1=G

水平侧向: T尾=T3

垂直上升时旋翼需用功率,主要由三部分组成:诱导功率P诱;型阻功率P型,以及旋翼上升做功的上升功率P升,即

P垂升=P诱+P型+P升

垂直上升与悬停状态相比,诱导功率虽然随上升高度的增加其值有所减小,然而随着 Vy的增加被忽略的机体阻力的功率损耗也有所增加,这两项大至相抵。型阻功率也可认为与悬停状态相同。 因此在粗略分析中可以近似认为垂直上升时P诱与P型之和与悬停时的旋 翼需用功率相等。然而上升功率P升=T1Vy则随垂直上升速度线性增加。因此垂直上升的总需用功率比悬停时的需用功率大,并且随上升率的增加而增加。

垂直下降

直升机的垂直下降与垂直上升相反,利用它可以使直升机在被高大障碍物所包围的狭小 场地着陆。由于这时旋翼的诱导速度与其运动的相对来流方向相反,流经桨盘的两股方向相反的气流使旋翼流场变得更加复杂。随着下降率的增加,当两股气流的速度数值十分接近时,直升机会进入不稳定的“涡环状态”,这时经典的动量理论不能反映流过旋翼气流的流 动规律,通常利用以实验为基础的半经验理论进行描述。下面重点介绍垂直下降中旋翼特有的这一物理现象及相关问题。

垂直下降的直升机的力及需用功率

垂直下降与悬停及垂直上升时力的平衡基本一样,即

铅垂方面: T1=G 水平侧面:T尾=T3

垂直下降时旋奠的需用功率,类似于垂直上升,可写成

P垂降=P诱+P型+P降

需用功率与垂直上升的差别主要 表现在两个方面:(1)P降中的Vy 数值为负。即下降的重力做功,旋翼气流中获取能量。(2)在垂直下降速度较小时,P诱由于旋翼周围的不规 则的紊乱流动使旋翼垂直下降状态诱 导的功率增大。直升机垂直下降中,旋翼从下降中所获取的能量,在很大的速度范围内,消耗到诱导功率中去了。

五、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。

平飞时力的平衡

相对于速度轴系平飞时,作用在直升机上的力主要有旋空拉力T,全机重力 G,机体的废阻力 X身及尾桨推力T尾。前飞时速度轴系选取的原则是: X铀指向飞行速度V方向; Y轴垂直于X轴向上为正,2轴按右手法则确定。保持直升机等速直线平飞的力的平衡条件为

X轴:T2=X身

Y轴: T1=G

Z轴:T3约等于T尾

其中 Tl, T2, T3分别为旋翼拉力在 X, Y,Z三个方向的分量。 对于单旋翼带尾桨直升机,由于尾桨轴线通常不在旋翼的旋转平面内,为保持侧向力矩 平衡,直升机稍带坡度角 r,故尾桨推力与水平面之间的夹角为 y,T尾与T3方向不完全 一致,因为 y角很小,即cosr约等于1,故Z向力采用近似等号。

平飞需用功率及其随速度的变化

平飞时,飞行速度垂直分量 Vv=0,旋翼在重力方向和Z方向均无位移,在这两个方向的分力不做功,此时旋翼的需用功率由 三部分组成:型阻功率——P型;诱导 功率——P诱;废阻功率——P废。其中第三项是旋翼拉力克服机身阻力所消 耗的功率。

从上图可以看出,旋翼拉力的 第二分力 T2可平衡机身阻力 X身。对旋翼而言,其分力T2在X轴方向以速度V作位移。显然旋翼必须做功,P =T2V或P废=X身V,而机身废阻X身 在机身相对水平面姿态变化不大的情况 下,其值近似与V的平方成正比,这样 废阻功率P废就可以近似认为与平飞速 度的三次方成正比,如图中的点划线③所示。

平飞时,诱导功率为P诱=TV,其中T为旋翼拉力, vl为诱导速度。当飞行重量不变 时,近似认为旋翼拉力不变,诱导速度271随平飞速度 V的增大而减小,因此平飞诱导功率 P诱随平飞速度V的变化如上图中细实线②所示。

平飞型阻功率尸型则与桨叶平均迎角有关。随平飞速度的增加其平均迎角变化不大。所以P型随乎飞速度V的变化不大,如图中虚线①所示。

图中的实线④为上述三项之和,即总的平飞需用功率P平需随平飞速度的变化而变化。 它是一条马鞍形的曲线:小速度平飞时,废阻功率很小,但这时诱导功率很大,所以总的乎 飞需用功率仍然很大。但比悬停时要小些。在一定速度范围内,随着平飞速度的增加,由于 诱导功率急剧下降,而废阻功率的增量不大,因此总的平飞需用功率随乎飞速度的增加呈下 降趋势,但这种下降趋势随 V的增加逐渐减缓。速度继续增加则由于废阻功率随平飞速度 增加急剧增加。平飞需用功率随 V的增加在达到平飞需用功率的最低点后增加;总的平飞 需用功率随 V的变化则呈上升趋势,而且变得愈来愈明显。

直升机的后飞

相对气流不对称,引起挥舞及桨叶迎角的变化

直升机的侧飞

侧飞是直升机特有的又一种飞行状态,它与悬停、小速度垂直飞行及后飞 一起是实施某些特殊作业不可缺少的飞行性能。一般侧飞是在悬停基础上实施 的飞行状态。其特点是要多注意侧向力 的变化和平衡。由于直升机机体的侧向 投影面积很大,机体在侧飞时其空气动 力阻力特别大,因此直升机侧飞速度通 常很小。由于单旋翼带尾桨直升机的侧 向受力是不对称的,因此左侧飞和右侧 飞受力各不相同。向后行桨叶一侧侧飞,旋翼拉力向后行桨叶一例的水平分量大于向前行桨叶一侧的尾桨推力,直 升机向后方向运动,会产生与水平分量反向的空气动力阻力Z。当侧力平衡时,水平分量等于尾桨推力与空气动力 阻力之和,能保持等速向后行桨叶一侧侧飞。向前行桨叶一例侧飞时,旋翼拉 力的水平分量小于尾桨推力,在剩余尾桨推力作用下,直升机向民桨推力方向一例运动,空气动力阻力与尾桨推力反向,当侧力平衡时,保持等速向前行桨叶一侧飞行。

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。

正常垂直起飞

正常垂直起飞是指场地净空条件 较好,直升机垂直离地约0.15—0.25 个旋翼直径的高度,即部分利用旋翼 的地面效应,进行短暂悬停,检查一

参考资料:http://bbs.warchina.com/bbs/viewthread.php?tid=25762

最新回答
忧郁的中心
仁爱的睫毛膏
2026-04-05 00:30:59

延直升机旋翼叶片的切向做剖面,可得到一个形状,我们称之为桨型。该形状与机翼翼型(定义与桨型定义类似)相似,均具有较好的气动力特征,即在与空气的相对运动中,能够产生向上的气动升力。与固定翼飞机不同的是,固定翼飞机是通过机翼与气流的直线(这说法不确切,但宏观上说,问题不大,可以这么理解)运动产生上述气动升力。而直升机是通过使旋翼做圆周运动,产生上述气动升力。该气动升力通过旋翼的传载将直升机拉起(飞起来)。

上面已经提到,直升机飞起来需要旋翼的旋转。我们知道,当旋翼旋转的时候,同时将对机身产生一个反方向旋转的反扭矩。为平衡该反扭矩,故设置一个尾梁和一个尾桨,产生一个扭矩去平衡旋翼的反扭矩。

最后,直升机的旋翼,剖面应该是一个桨型(即翼型),通常是上凸下平(或凹)。这个有现成的桨型手册或桨型数据库的。而平面形状来说,是一个长宽比很大的矩形,在桨尖处,为避免激波的产生,有后掠角或弯曲。

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。

旋翼的运动与固定翼飞机机翼的不,因为旋翼的桨叶除了随直升机一同作直线或曲线动外,还要绕旋翼轴旋转,因此桨叶空气动力现象要比机翼的复杂得多。

先来考察一下旋翼的轴向直线运动这就是直升机垂直飞行时旋翼工作的情况,它相当于飞机上螺旋桨的情况。由于两者技术要求不同,旋翼的直径大且转速小;螺旋桨的直径小而转速大。在分析、设计上就有所区别设一旋冀,桨叶片数为k,以恒定角速度Ω 绕轴旋转,并以速度 Vo沿旋转轴作直线运 动。如果在想象中用一中心轴线与旋翼轴重合,而半径为 r的圆柱面把桨叶裁开(参阅图 2,1—3),并将这圆柱面展开成平面,就得到桨叶剖面。 既然这时桨叶包括旋转运动和直线运动,对于叶剖面来说,应有用向速度 (等于Ωr)和垂直于旋转平面的速度(等于 Vo), 而合速度是两者的矢量和。显然可以看出(如图2.1—3),用不同半径的圆柱面所截出来的各个桨叶剖面,他们的合速度是不同的: 大小不同,方向也不相同。如果再考虑到由于桨叶 运动所激起的附加气流速度(诱导速度) ),那么桨叶各个剖面与空气之间的相对速度就更加 不同。与机翼相比较,这就是桨叶工作 条件复杂,对它的分析比较麻烦的原因所在。

旋翼拉力产生的滑流理论

现以直升机处于垂直上升状态为例,应用滑流理论说明 旋翼拉力产生的原因。此时,将流过旋翼的空气,或正 确地说,受到旋翼作用的气流,整个地看做一根光滑流 管加以单独处理。假设:

空气是理想流体,没有粘性,也不可压缩;

旋转着的旋冀是一个均匀作用于空 气的无限薄的圆盘(即桨盘),流过桨盘的气流速度 在桨盘处各点为一常数;

气流流过旋翼没有扭转(即不考虑 旋翼的旋转影响),在正常飞行中,滑流没有周期性的变化。

根据以上假设可以作出描述旋翼在: 垂直上升状态下滑流的物理图像,如下图所示,图中选取三个滑流截面, So、 S1和 S2,在 So面,气流速度就是直升机垂直上升速度 Vo,压强为大气压Po,在 S1的上面, 气流速度增加到V1= Vo+v1,压强为P1上,在S1 的下面,由于流动是连续的,所以速度 仍是 V1,但压强有了突跃Pl下>P1上,P1下一P1上即旋翼向上的拉力。在S2面,气流速度继续增加至V2=Vo+v2,压强恢复到大气压强Po。

这里的v1是桨盘处的诱导速度。v2是下游远处的诱导速度,也就是在均匀流场内或静止空气中所引起的速度增量。对于这种现象,可以利用牛顿第三用动定律来解释拉力产生的原因。

旋翼的锥体

在前面的分析中,我们假定桨叶位:桨毂旋转平面内旋转。实际上,目前的直升机都具水平铰。旋翼不旋转时,桨叶受垂直 向下的本身重力的作用(如下图左)。旋翼旋转 时,每片叶上的作用力除自身重力外, 还有空气动力和惯性离心力。空气动力拉力向上的分(T)方向与重力相反,它绕水平铰构 成的力矩,使桨叶上挥。惯性离心力(F离心)相对 水乎铰所形成的力矩,力求使桨叶在桨毂 旋转平面内旋转(如下图右)。在悬停或垂直飞 行状态中,这三个力矩综合的结果,使得 桨叶保持在与桨毂旋转平面成某一角度的位置上,翼形成一个倒立的锥体。 桨叶从桨毂 旋转平面扬起的角度叫锥角。桨叶产生的拉力约为桨 叶本身重量的10一15倍,但桨叶的惯性和离心力更 大(通常约为桨叶拉力的十几倍),所以锥 角实际上并不大,仅有3度一5度。

悬停时功率分配

从能量转换的观点分析,直升机在悬停状态时(如下图) 发动机输出的轴功率,其中约90%用于旋翼,分配给尾桨、 传动装置等消耗的轴功率加起来约占 10%。旋翼 所得到的90%的功率当中,旋翼型阻功率又用去20%,旋翼用于 转变成气流动能以产生拉力的诱导功率仅占70%。

旋翼拉力产生的涡流理论

根据前面所述的理论,只能宏观地确定不同飞行状态整个旋翼的拉力和需用功率,但 无法得知沿旋翼桨叶径向的空气动力载荷,无法进行旋设计。为此,必须进一步了解旋翼周围的流场,即旋 冀桨叶作用于周围空气所引起的诱导速度,特别是沿桨叶的诱导速度,从而可计算桨叶各个剖面的受力分布。

在理论空气动力学中,涡流理论就是求解任一物体(不论飞机机翼或旋翼桨叶)作用于周围空气所引起的诱导速 度的方法。从涡流理论的观点来看,旋翼桨叶对周围空气的作用, 相当于某一涡系在起作用,也就是说,旋翼的每片桨叶可 用一条(或几条)附着涡及很多由桨叶后缘逸出的、以螺旋形在旋翼下游顺流至无限远的尾随涡来代替。

按照旋翼经典涡流理论,对于悬停及垂直上升状态(即轴流状态),旋翼涡系模型就像 一个半无限长的涡拄,由一射线状的圆形 涡盘的附着涡系及多层同心的圆柱涡面(每层涡面 由螺旋涡线所组成)的尾迹涡系两部分所构成。

直升机旋停、垂直上升状态的涡柱

这套涡系模型完全与推进螺旋桨的情况相同。至于旋冀在前飞状态的涡系模型,可以合 理地引伸为一个半无限长的斜向涡柱,由一圆形涡盘的附着涡系及多层斜向螺旋涡线的斜向涡面的尾迹涡系两部分所构成。

升机前飞状态的涡柱

二、直升机的操纵特点

直升机不同于固定翼飞机,一般都没有在飞行中供操纵的专用活动舵面。这是由于在小速度飞行或悬停中,其作用也很小,因为只有当气流速度很大时舵面或副翼才会产生足够的空气动力。 单旋翼带尾桨的直升机主要靠旋翼和尾桨进行操纵,而双旋翼直升机靠两副旋翼来操 纵。由此可见,旋翼还起着飞机的舱面和副翼的作用。

为了说明直升机操纵特点,先介绍直升机驾驶舱内的操纵机构。直升机驾驶员座舱操纵机构及配置 直升机驾驶员座舱主要的操纵机构是:驾驶杆(又称周期变距杆)、脚蹬、油门总距杆。 此外还有油门调节环、直升机配平调整片开关及其他手柄。

驾驶杆位于驾驶员座椅前面,通过操纵线系与旋翼的自动倾斜器连接。驾驶杆偏离中立位置表示:

向前——直升机低头并向前运动;

向后——直升机抬头并向后退;

向左——直升机向左倾斜并向左侧运动;

向右——直升机向右倾斜并向右侧运动。

脚蹬位于座椅前下部,对于单旋翼 带尾桨的直升机来说,驾驶员蹬脚蹬操 纵尾桨变距改变尾桨推(拉)力,对直升机实施航向操纵。

油门总距杆通常位于驾驶员座椅的左方,由驾驶员左手操纵,此杆可同时 操纵旋翼总距和发动机油门,实现总距和油门联合操纵。

油门调节环位于油门总距杆的端部,在不动总距油门杆的情况下,驾驶员左手拧动油门调节环可以在较小的发动机转速范围内调 整发动机功率。

调整片操纵(又称配平操纵)的主要原因是因为直升机在飞行中驾驶杆上的载荷,不同于飞机的舵面载荷。如果直升机旋翼使用可逆式操纵系统,那么驾驶杆要受周期(每一转)的 可变载荷,而且此载荷又随着飞行状态的改变而产生某些变化。为减小驾驶杆的载荷,大多 数直升机操纵系统中都安装有液压助力器。操纵液压助力器可进行不可逆式操纵,即除了操纵系统的摩擦之外,旋翼不再向驾驶杆传送任何力。

为了得到飞行状态改变时驾驶杆力变化的规律性,可在操纵系统中安装纵向和横向加载 弹簧。因为宜升机平衡发生变化(阻力及其力矩发生变化),驾驶杆的位置便随飞行状态变 化而变化,连接驾驶杆的加载弹簧随着驾驶杆位置的变化而变化时,则驾驶杆力随着飞行速 度不同也出现带有规律性的变化,这对飞行员来说是十分重要的。

为消除因飞行状态改变而产生的驾驶杆的弹簧载荷,可对弹簧张力进行调整,相当于飞 机上的调整片所起的调整作用,因此在直升机上通常把此种调整机构称为调整片,或称作调 平机构。弹簧张力是由调整片操纵开关或电动操纵按钮控制的。

自动倾斜器的主要零件包括:旋转环连接桨叶拉杆,旋转环利用滚珠轴承连接在不旋转环上,不旋转环压在套环上;套环带有横向操纵拉杆和纵向操纵拉杆;操纵总桨距的滑筒。直升机的驾驶杆动作时,旋转环和不旋转环随同套环一起向前、后、左、右倾斜或任意方向倾斜。

因为旋转环用垂直拉杆同桨叶连接,所以旋转环的旋转面倾斜会引起桨叶绕纵轴做周期性转动,即旋翼每转一周重复一次,换句话说,每一桨叶的桨距将进行周期性变化。为了解桨距的变化,应分别分析直升机的两种飞行状态,即垂直飞行状态和水平飞行状态。

垂直飞行,靠改变总距来实施,换句话说,就是靠同时改变所有桨叶的迎角来实施。此时所有桨叶同时增大或减小相同的迎角,就会相应地增大或减小升力,因而直升机也会相应 地进行垂直上升或下降。操纵总距是用座舱内驾驶员座椅左侧的油门总距杆。 从下图中看出,若上提油门总距杆,则不旋转环和旋转环向上抬起,各片桨叶的桨距增大,直升机上升。若下放油门总距杆,直升机则垂直下降。

直升机水平飞行要使旋翼旋转平面倾斜,使旋翼总空气动力矢量倾斜得出水平分力。旋 转平面倾斜是靠周,期性改变桨距得到的。这说明,旋翼每片桨叶的桨距在每一转动周期中 (每转一周),先增大到某一数值,然后下降到某一最小数值,继而反复循环。 各种方位的桨距周期性变化如下图所示。下面考察自动倾斜器未倾斜和向前倾斜时作用于桨叶上的各力。

旋翼旋转时,每片桨叶上的作用力如下图所示:升力 Y叶,重力G叶,挥舞惯性力和离心力J离心力。

层桨的构造同旋翼相似,不过比旋翼要简单得多。尾桨的每一桨叶和旋翼桨叶一样, 其旋转铀转动。由于尾桨转速很高,工作时会产生很大的离心力。

尾桨操纵没有自动倾斜器,也不存在周期变距问题。靠蹬脚蹬改变尾桨的总距来操纵尾桨。当驾驶员蹬脚蹬后,齿轮通过传动链条带动蜗杆螺帽转动,蜗杆螺帽沿旋转轴推动滑动操纵杆滑动(见上图),杆用轴承固定在三爪传动臂上,另一端则用槽与支座 相连,以防止滑动操纵杆转动。 三爪传动臂随同尾桨叶传动,通过三个拉杆使三片桨叶绕自身纵轴同时转动,此时,根据脚蹬蹬出方向和动作量大小,来增大或减小尾桨桨距。

直升机操纵图解

三、直升机的反扭矩

直升机飞行主要靠旅翼产生的拉力。当旋翼由发动机通过旋 转轴带动旋转时,旋翼给空气以作用力矩(或称扭矩),空气 必然在同一时间以大小相等、方向相反的反作用 力矩作用于旋翼(或称反扭矩),从而再通过旋 翼将这一反作用力矩传递到直升机 机体上。如果不采取措施予以平衡,那么这个反作用力矩就会 使直升机逆旋翼转动方向旋转。

旋翼的布局形式

旋翼之所以会出不同的布局型式,主要是因平衡旋翼轴带动旋翼转动工作时,空气作用其上的反作用力矩所采取的方式不同而形成的。

为了平衡这个来自空气的反作用力矩,有两种常见的办法,组合 形成了现代多种旋翼布局型式。

1.单旋翼带尾桨布局。空气对旋翼形成的反作用力矩,由尾桨产生的拉力(或推力) 相对于直升机机体重心形成的偏转力矩予以平衡如上图的a。这种方式目前应用较广 泛,虽然层桨工作需要消耗一部分功率,但构造上比较简单。

2.双旋翼式布局。由于在直升机上装有两副旋翼,可以是共轴式双旋翼,也可以是纵 列式双旋翼或者横列式双旋冀(含交叉双旋翼),通过传动装置使两副旋翼彼此向相反方向 转动,那么,空气对其中一副旋冀的反作用力矩,正好为另一副旋翼的反作用力矩所平衡, 见图2.1—20中的b、 c、 d、 e。

直升机尾桨

(作用)尾桨像一个旋转平面垂直于旋翼转速平面的小螺旋桨,工作时产生拉力(或推力)。 尾桨的作用可以概括为以下三点:

1.尾桨产生的拉力(或推力)通过力臂形成偏转力矩,用以平衡旋翼的反作用力矩 (即反扭转);

2.相当于一个直升机的垂直安定面,改善直升机的方向稳定性。而且,可以通过加大 或减小尾桨的拉力(推力)来实现直升机的航向操纵;

3.某些直升机的尾轴向上斜置一个角度,可以提供部分升力,也可以调整直升机重心 范围。 尾桨和旋翼的动力均来源于发动机;发动机产生的功率通过传动系统,按需要再传给旋翼和尾桨。

尾桨的旋转速度较高。直升机航向操纵和平衡反作用力矩,只需增加或减小尾桨拉力 (推力),对尾桨总距操纵是通过脚蹬操纵系统来实现的。

(类型)尾桨通常包括常规尾桨、涵道尾桨和无尾桨系统等三种类型。

1.常规尾桨 这种尾桨的构造与旋冀类似,由桨叶和桨毂组成。常见的有跷跷板式、万向接头式和铰 接式。

2.涵道层桨 这种尾桨由两部分组成:一部分是置于尾斜梁中的涵道;另一部分是位于涵道中央的转 子。其特点是涵道尾桨直径小、叶片数目多。涵道尾桨的推力有两个来源:一是涵道内空气对 叶片的反作用推力;二是涵道唇部气流负压产生的推力。

3.无尾桨系统 无层桨系统主要是用一个空气系统代替常规尾桨,该系统由进气口、喷气口、压力风 扇、带缝尾梁等几部分组成,如下图所示。

压力风扇位于主减速器后面,由尾传动轴带动,风扇叶片的角度可调,与油门总距杆联 动。尾梁后部有一可转动的排气罩与脚蹬联动。工作时风扇使空气增压并沿空心的尾梁向后 流动。飞行中,一部分压缩空气从尾梁侧面的两道细长缝中排出,加入到旋翼下洗流中,造 成不对称流动,使尾梁一例产生吸力,相当于尾部产生了一个侧向推力以平衡旋翼的反作用 力矩(见上图);另一部分压缩空气由尾部的喷口喷出,产生侧向报力,以实现航向 操纵,喷气口面积由排气罩的转动控制,受驾驶员脚蹬操纵。

(总结)以上各型尾桨都各有其特点: 常规尾桨技术发展比较成熟,应用广泛,缺点是受旋男下 洗流影响,流场不稳定,裸露在外的桨叶尖端易发生伤人或撞击地面障碍物的事故;涵道层桨优点是安全性好,转于桨叶位于涵道内,旋翼下洗流干扰、 影响较轻,且不易发生伤人接物的事故,缺点是消耗功率比较大;无尾桨系统的优点是安全可靠、振动和噪声水平低,前 飞时可以充分利用垂直尾另的作用、减小功率消耗,缺点是悬停时需要很大功率,目前已进 入实用阶段。

四、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。

直升机悬停时的力及需用功率

悬停时,单旋翼式直升机力的平衡如下图所示。旋翼拉力在铅垂面的升力分量T1与全拉的飞行重力G

平衡;用于平衡反扭矩的尾桨推力T尾则等于旋翼在水平侧向分力T3。即

铅垂方向:T1=G

水平侧向:T尾=T3

悬停时,直升机的需用功率由尾桨和传动等功率外加上旋冀所需功率组成,旋翼需用功 率则主要由两部分组成:(1)旋翼产生拉力所付出的代价——诱导功率P诱;(2)电于空气 的粘性旋翼旋转时克服桨叶型阻需要耗费的功率——型阻功率P型。即

P悬停=P诱+P型

必须指出,旋翼的悬停需用功率,比大多数前飞状态需用功率都大一些。这是因为悬停 时,流过桨盘的空气质量流量较小;根据动量定理,要产生同样拉力,旋翼在悬停时的诱导 速度需更大一些,而诱导功率正比于旋翼拉力和诱导速度。所以悬停诱导功率就比平飞时的 诱导功率更大些,而型阻功率损失主要取决于旋翼转速和桨叶构型。由于旋翼转速和桨叶构 型很少随飞行状态的变化而变化,因此型阻功率随直升机的飞行状态变化也较小。总的来说,悬停状态的需用功率在直升机的各种飞行状态中是较高的。

垂直上升

直升机在四周有较高障碍物的狭小场地悬停起飞后无法以爬升飞行方式超越障碍物,垂直上升飞行是超越障碍物获取飞行高度的有效方式。在上述情况下一些特殊空间和区域作 业,直升机的垂直上升性能则具有非常重要的实用价值。

垂直上升时直升机的力及需用功率

直升机垂直上升飞行速度称为上升率以 Vy表示。通常直升机的垂直上升速度都不大, 机体阻力与飞行重量 G比较起来则为一个小量,可以忽略不计,因此直升机垂直上升时力 的平衡与悬停时基本相同。即

铅垂方向:T1=G

水平侧向: T尾=T3

垂直上升时旋翼需用功率,主要由三部分组成:诱导功率P诱;型阻功率P型,以及旋翼上升做功的上升功率P升,即

P垂升=P诱+P型+P升

垂直上升与悬停状态相比,诱导功率虽然随上升高度的增加其值有所减小,然而随着 Vy的增加被忽略的机体阻力的功率损耗也有所增加,这两项大至相抵。型阻功率也可认为与悬停状态相同。 因此在粗略分析中可以近似认为垂直上升时P诱与P型之和与悬停时的旋 翼需用功率相等。然而上升功率P升=T1Vy则随垂直上升速度线性增加。因此垂直上升的总需用功率比悬停时的需用功率大,并且随上升率的增加而增加。

垂直下降

直升机的垂直下降与垂直上升相反,利用它可以使直升机在被高大障碍物所包围的狭小 场地着陆。由于这时旋翼的诱导速度与其运动的相对来流方向相反,流经桨盘的两股方向相反的气流使旋翼流场变得更加复杂。随着下降率的增加,当两股气流的速度数值十分接近时,直升机会进入不稳定的“涡环状态”,这时经典的动量理论不能反映流过旋翼气流的流 动规律,通常利用以实验为基础的半经验理论进行描述。下面重点介绍垂直下降中旋翼特有的这一物理现象及相关问题。

垂直下降的直升机的力及需用功率

垂直下降与悬停及垂直上升时力的平衡基本一样,即

铅垂方面: T1=G 水平侧面:T尾=T3

垂直下降时旋奠的需用功率,类似于垂直上升,可写成

P垂降=P诱+P型+P降

需用功率与垂直上升的差别主要 表现在两个方面:(1)P降中的Vy 数值为负。即下降的重力做功,旋翼气流中获取能量。(2)在垂直下降速度较小时,P诱由于旋翼周围的不规 则的紊乱流动使旋翼垂直下降状态诱 导的功率增大。直升机垂直下降中,旋翼从下降中所获取的能量,在很大的速度范围内,消耗到诱导功率中去了。

五、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。

平飞时力的平衡

相对于速度轴系平飞时,作用在直升机上的力主要有旋空拉力T,全机重力 G,机体的废阻力 X身及尾桨推力T尾。前飞时速度轴系选取的原则是: X铀指向飞行速度V方向; Y轴垂直于X轴向上为正,2轴按右手法则确定。保持直升机等速直线平飞的力的平衡条件为

X轴:T2=X身

Y轴: T1=G

Z轴:T3约等于T尾

其中 Tl, T2, T3分别为旋翼拉力在 X, Y,Z三个方向的分量。 对于单旋翼带尾桨直升机,由于尾桨轴线通常不在旋翼的旋转平面内,为保持侧向力矩 平衡,直升机稍带坡度角 r,故尾桨推力与水平面之间的夹角为 y,T尾与T3方向不完全 一致,因为 y角很小,即cosr约等于1,故Z向力采用近似等号。

平飞需用功率及其随速度的变化

平飞时,飞行速度垂直分量 Vv=0,旋翼在重力方向和Z方向均无位移,在这两个方向的分力不做功,此时旋翼的需用功率由 三部分组成:型阻功率——P型;诱导 功率——P诱;废阻功率——P废。其中第三项是旋翼拉力克服机身阻力所消 耗的功率。

从上图可以看出,旋翼拉力的 第二分力 T2可平衡机身阻力 X身。对旋翼而言,其分力T2在X轴方向以速度V作位移。显然旋翼必须做功,P =T2V或P废=X身V,而机身废阻X身 在机身相对水平面姿态变化不大的情况 下,其值近似与V的平方成正比,这样 废阻功率P废就可以近似认为与平飞速 度的三次方成正比,如图中的点划线③所示。

平飞时,诱导功率为P诱=TV,其中T为旋翼拉力, vl为诱导速度。当飞行重量不变 时,近似认为旋翼拉力不变,诱导速度271随平飞速度 V的增大而减小,因此平飞诱导功率 P诱随平飞速度V的变化如上图中细实线②所示。

平飞型阻功率尸型则与桨叶平均迎角有关。随平飞速度的增加其平均迎角变化不大。所以P型随乎飞速度V的变化不大,如图中虚线①所示。

图中的实线④为上述三项之和,即总的平飞需用功率P平需随平飞速度的变化而变化。 它是一条马鞍形的曲线:小速度平飞时,废阻功率很小,但这时诱导功率很大,所以总的乎 飞需用功率仍然很大。但比悬停时要小些。在一定速度范围内,随着平飞速度的增加,由于 诱导功率急剧下降,而废阻功率的增量不大,因此总的平飞需用功率随乎飞速度的增加呈下 降趋势,但这种下降趋势随 V的增加逐渐减缓。速度继续增加则由于废阻功率随平飞速度 增加急剧增加。平飞需用功率随 V的增加在达到平飞需用功率的最低点后增加;总的平飞 需用功率随 V的变化则呈上升趋势,而且变得愈来愈明显。

直升机的后飞

相对气流不对称,引起挥舞及桨叶迎角的变化

直升机的侧飞

侧飞是直升机特有的又一种飞行状态,它与悬停、小速度垂直飞行及后飞 一起是实施某些特殊作业不可缺少的飞行性能。一般侧飞是在悬停基础上实施 的飞行状态。其特点是要多注意侧向力 的变化和平衡。由于直升机机体的侧向 投影面积很大,机体在侧飞时其空气动 力阻力特别大,因此直升机侧飞速度通 常很小。由于单旋翼带尾桨直升机的侧 向受力是不对称的,因此左侧飞和右侧 飞受力各不相同。向后行桨叶一侧侧飞,旋翼拉力向后行桨叶一例的水平分量大于向前行桨叶一侧的尾桨推力,直 升机向后方向运动,会产生与水平分量反向的空气动力阻力Z。当侧力平衡时,水平分量等于尾桨推力与空气动力 阻力之和,能保持等速向后行桨叶一侧侧飞。向前行桨叶一例侧飞时,旋翼拉 力的水平分量小于尾桨推力,在剩余尾桨推力作用下,直升机向民桨推力方向一例运动,空气动力阻力与尾桨推力反向,当侧力平衡时,保持等速向前行桨叶一侧飞行。

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。

正常垂直起飞

细心的路人
花痴的摩托
2026-04-05 00:30:59

飞机的轮子是没有动力的,引擎不带动轮子转动。引擎和在空中推进飞机一样,在地面推着飞机走的,但飞机轮子都有制动装置。

平时我们常见的民航干线客机在地面滑行,转向时都是由机长操纵手轮,实现前轮控制方向。客机一般也装备有方向舵,在脚下的位置,不过一般转向幅度小,大型客机不常使用。

1、推出,飞机由停机位推出,一般使用拖车推出。尽管发动机能够提供反向动力,将飞机向后推动,但是开反推对于发动机的损耗比较大,因此通常情况都是由拖车推动,而不使用飞机自身动力。

2、滑行,飞机在滑行道上由发动机提供动力进行滑行,进入起飞跑道,并逐渐加速,达到起飞速度。

3、起飞,飞机上还装备有辅助动力系统,当飞机在地面时,辅助动力系统提供空调和照明,节省发动机的动力,当飞机爬升时,照明和空调依然由辅助动力系统提供,以便于飞机发动机将所有功率都集中在飞机的爬升上。

扩展资料:

起落装置:

起落装置的功用是使飞机在地面或水面进行起飞、着陆、滑行和停放。着陆时还通过起落装置吸收撞击能量,改善着陆性能。

早期陆上飞机起落装置比较简单,只有三个起落架,而且在空中不能收起,飞行阻力大。现代的陆上飞机起落装置包含起落架和改善起落性能的装置两部分,且起落架在起飞后即可收起,以减少飞行阻力。改善起落性能的装置主要有起飞加速器、机轮刹车、减速伞等。水上飞机的起落架由浮筒代替机轮。

控制系统:

飞机操纵系统是指从座舱中飞行员驾驶杆(盘)到水平尾翼、副翼、方向舵等操纵面,用来传递飞行员操纵指令,改变飞行状态的整个系统。早期的操纵系统是由拉杆、摇臂(或钢索)组成的纯机械操纵系统。现代飞机在操纵系统中采用了很多自动控制装置,因而,通常把它称为飞行控制系统。

动力装置:

飞机动力装置是用来产生拉力(螺旋桨飞机)或推力(喷气式飞机),使飞机前进的装置。采用推力矢量的动力装置,还可用来进行机动飞行。现代的军用飞机多数为喷气式飞机。 喷气式飞机的动力装置主要分为涡轮喷气发动机和涡轮风扇发动机两类。

参考资料来源:百度百科-飞机

细腻的枫叶
坚强的身影
2026-04-05 00:30:59
不需要切换,所有东西两边都是各有一套的,大家都可以一起操纵

就民航里常用的飞机来说,737系列都是用链条连杆这些连接两边的操纵盘,所以你在左边怎么操作,右边的也自己就会怎么运动。这个时候左右两边一起操纵的话,就是谁力气大听谁的

320系列的话都是电传操纵,两边没有物理连接,都是通过电信号代数输出的,如果两边一起输入,就会有 dual input的警告出现,同时飞机的控制按照两侧所输入的代数相加

实际飞行中两边可以随时接替,具体接替的程序需要机组之间相互协调,这是起飞简令和进近简令的内容之一了。

我就是飞行员,希望能帮到你

标致的火龙果
平淡的台灯
2026-04-05 00:30:59
飞机的飞行操纵系统,是指传递驾驶员或自动驾驶仪的操纵指令,驱动舵面和其他机构以控制飞机飞行姿态的系统。根据操纵指令来源,可分为人工操纵(又可分为主操纵系统和辅助操纵系统)和自动控制系统(例如自动驾驶仪)。

但如果按信号的传递方式来分,没查到资料,估计指的是信号的传递途径。以下是自己的理解,不确定是否是对的。

按照操纵信号的传递方式,飞机飞行操纵系统可分为机械操纵系统、液压操纵系统和电传操纵系统。

机械操纵系统中,又分为线操纵和传动杆操纵。

早期飞机采用的是线操纵系统,即飞行员通过操纵杆(操纵盘)和踏板产生操纵信号,通过钢丝绳或钢缆、摇臂、滑轮、轴承等,把信号传递给各操纵面,实现对飞行姿态的控制。

后来,由于钢线强度、弹性形变等原因,将钢线用硬式传动杆,由线操纵改为了传动杆操纵,提高了操纵稳定性和有效性。这种操纵系统至今仍在使用。

液压操纵系统是将飞行员通过操纵杆(操纵盘)和踏板产生的操纵信号,部分或全部通过液压系统进行放大的传递,从而实现对飞机各操纵面的控制。这种操纵系统至今仍在使用。

电传操纵系统由驾驶杆、踏板(脚蹬)、传感器、机载计算机、执行机构等部分组成,是把飞行员通过操纵杆(操纵盘)和踏板产生操纵信号,通过传感器转换为电信号,经过计算机处理后,传递给各操纵面的执行机构,实现对飞行姿态的控制。目前电传操纵系统已经在军用机和民用机中广泛使用。

这几种操纵系统多合并使用,即同一架飞机上,既有机械操纵系统,有液压操纵系统,也有电传操纵系统。这主要是为了在一套操纵系统失效时,可以有替代系统,以提高飞机的操纵性能,保证飞行安全性。

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健康的航空
2026-04-05 00:30:59
飞机为什么会飞起来

一、飞行原理

飞机在空气中运动时,是靠机翼产生升力使飞机离陆升空的。机翼升力是怎样产生的呢?这首先得从气流的基本原理谈起。在日常生活中,有风的时候,我们会感到有空气流过身体,特别凉爽;无风的时候,骑在自行车上也会有同样的体会,这就是相对气流的作用结果。滔滔江水,流经河道窄的地方时,水流速度就快;经过河道宽的地方时,水流变缓,流速较慢。空气也是一样,当它流过一根粗细不等的管子时,由于空气在管子里是连续不断地稳定流动,在空气密度不变的情况下,单位时间内从管道粗的一端流进多少,从细的一端就要流出多少。因此空气通过管道细的地方时,必须加速流动,才能保证流量相同。由此我们得出了流动空气的特性:流管细流速快;流管粗流速慢。这就是气流连续性原理。

实践证明,空气流动的速度变化后,还会引起压力变化。当流体稳定流过一个管道时,流速快的地方压力小。流速慢的地方压力大。

飞机在向前运动时,空气流到机翼前缘,分为上下两股,流过机翼上表现的流线,受到凸起的影响,使流线收敛变密,流管(把两条临近的流线看成管子的管壁)变细;而流过下表面的流线也受凸起的影响,但下表面的凸起程度明显小于上表面,所以,相对于上表面来说流线较疏松,流管较粗。由于机翼上表面流管变细,流速加快,压力较小,而下表面流管粗,流速慢,压力较大。这样在机翼上、下表面出现了压力差。这个作用在机翼各切面上的压力差的总和便是机翼的升力(见图)。其方向与相对气流方向垂直;其大小主要受飞行速度、迎角(翼弦与相对气流方向之间的夹角)、空气密度、机翼切面形状和机翼面积等因素的影响。当然,飞机的机身、水平尾翼等部位也能产生部分升力,但机翼升力是飞机升空的主要升力源。飞机之所以能起飞落地,主要是通过改变其升力的大小而实现的。这就是飞机能离陆升空并在空中飞行的奥秘。

二、飞机的主要组成部队及其功用

自从世界上出现飞机以来,飞机的结构形式虽然在不断改进,飞机类型不断增多,但到目前为止,除了极少数特殊形式的飞机之外,大多数飞机都是由下面六个主要部分组成,即:机翼、机身、尾翼、起落装置、操纵系统和动力装置。它们各有其独特的功用。

(一)机身

机身主要用来装载人员、货物、燃油、武器和机载设备,并通过它将机翼、尾翼、起落架等部件连成一个整体。在轻型飞机和歼击机、强击机上,还常将发动机装在机身内。

(二)机翼

机翼是飞机上用来产生升力的主要部件,一般分为左右两个翼面。

机翼通常有平直翼、后掠翼、三角翼等。机翼前后缘都保持基本平直的称平直翼,机翼前缘和后缘都向后掠称后掠翼,机翼平面形状成三角形的称三角翼,前一种适用于低速飞机,后两种适用于高速飞机。近来先进飞机还采用了边条机翼、前掠机翼等平面形状。

左右机翼后缘各设一个副翼,飞行员利用副翼进行滚转操纵。即飞行员向左压杆时,左机翼上的副翼向上偏转,左机翼升力下降;右机翼上的副翼下偏,右机翼升力增加,在两个机翼升力差作用下飞机向左滚转。为了降低起飞离地速度和着陆接地速度,缩短起飞和着陆滑跑距离,左右机翼后缘还装有襟翼。襟翼平时处于收上位置,起飞着陆时放下。

飞机的机翼的变化

在飞机诞生之初,机翼的形状千奇百怪,有的像鸟的翅膀,有的像蝙蝠的黑翼,有的像昆虫的翅膀;有的是单机翼,有的是双机翼。到第二次世界大战时,虽然绝大多数飞机"统一)到单机翼上来,但单机翼的位置又有上单机翼、中单机翼和下单机翼之分,其形状有平直机翼、后掠机翼、三角机翼、梯形机翼、变后掠角机翼和前掠角机翼之别。

(三)尾翼

尾翼分垂直尾翼和水平尾翼两部分。

1.垂直尾翼

垂直尾翼垂直安装在机身尾部,主要功能为保持飞机的方向平衡和操纵。

通常垂直尾翼后缘设有方向舵。飞行员利用方向舵进行方向操纵。当飞行员右蹬舵时,方向舵右偏,相对气流吹在垂尾上,使垂尾产生一个向左的侧力,此侧力相对于飞机重心产生一个使飞机机头右偏的力矩,从而使机头右偏。同样,蹬左舵时,方向舵左偏,机头左偏。某些高速飞机,没有独立的方向舵,整个垂尾跟着脚蹬操纵而偏转,称为全动垂尾。

2.水平尾翼

水平尾翼水平安装在机身尾部,主要功能为保持俯仰平衡和俯仰操纵。低速飞机水平尾翼前段为水平安定面,是不可操纵的,其后缘设有升降舵,飞行员利用升降舵进行俯仰操纵。即飞行员拉杆时,升降舵上偏,相对气流吹向水平尾翼时,水平尾翼产生附加的负升力(向下的升力),此力对飞机重心产生一个使机头上仰的力矩,从而使飞机抬头。同样飞行员推杆时升降舵下偏,飞机低头。

超音速飞机采用全动平尾,即将水平安定面与升降舵合为一体。飞行员推拉杆时整个水平尾翼都随之偏转。飞行员用全动平尾来进行俯仰操纵。其操纵原理与升降舵相同。

某些高速飞机为了提高滚转性能,在左、右压杆时,左、右平尾反向偏转,以产生附加的滚转力矩,这种平尾称为差动平尾。

有些飞机的水平尾翼放在机翼前边,这种飞机叫鸭式飞机。这时放在机翼前面的水平尾翼称为鸭翼或前翼。也有一部分飞机没有水平尾翼,这种飞机称为无尾飞机。

现在有些飞机还采用了三翼面的布局方法,也就是说既有机翼前面的前翼,也有机翼后面的水平尾翼。

(四)起落装置

起落装置的功用是使飞机在地面或水面进行起飞、着陆、滑行和停放。着陆时还通过起落装置吸收撞击能量,改善着陆性能。

早期陆上飞机起落装置比较简单,只有三个起落架,而且在空中不能收起,飞行阻力大。现代的陆上飞机起落装置包含起落架和改善起落性能的装置两部分,且起落架在起飞后即可收起,以减少飞行阻力。改善起落性能的装置主要有起飞加速器、机轮刹车、减速伞等。

水上飞机的起落架由浮筒代替机轮。

(五)操纵系统(飞行控制系统)

飞机操纵系统是指从座舱中飞行员驾驶杆(盘)到水平尾翼、副翼、方向舵等操纵面,用来传递飞行员操纵指令,改变飞行状态的整个系统。早期的操纵系统是由拉杆、摇臂(或钢索)组成的纯机械操纵系统。现代飞机在操纵系统中采用了很多自动控制装置,因而,通常把它称为飞行控制系统。

(六)动力装置

飞机动力装置是用来产生拉力(螺旋桨飞机)或推力(喷气式飞机),使飞机前进的装置。采用推力矢量的动力装置,还可用来进行机动飞行。现代的军用飞机多数为喷气式飞机。

喷气式飞机的动力装置主要分为涡轮喷气发动机和涡轮风扇发动机两类。

三、飞机的操纵方式

千变万化的飞行动作都是在飞行员以杆、舵、油门为主的操纵下完成的。主要有俯仰操纵、横侧操纵和方向操纵。

(一)俯仰转动

俯仰转动是通过飞行员前推或后拉驾驶杆,从而使升降舵面上偏或下偏来实现的。如飞行员向后拉杆时,升降舵上偏,相对气流作用在升降舵面上,使整个水平尾翼产生一个向下的附加力,对飞机重心构成一个使机头上仰的操纵力矩,在这个力矩的作用下,飞机绕横轴做上仰运动

当飞行员向前推杆时,升降舵向下偏转,相对气流作用在升降面上,在水平尾翼上产生一个向上的附加力,对飞机重心构成了使机头下俯的操纵力矩,飞机便绕横轴做下俯运动。

(二)横侧转动

横侧转动是通过飞行员在左右压杆,使左右机翼上的副翼发生偏转来实现的。如飞行员向左压杆,左副翼上偏,右副翼下偏。相对气流作用在左右副翼上,使左机翼产生向下的附加力,右机翼产生向上的附加力,对飞机重心构成左滚力矩,飞机便绕纵轴向左滚转。相反,如果飞行员向右压杆,飞机右副翼上偏,左副翼下偏,对飞机重心构成右滚力矩,飞机便向右滚转(见图)

(三)方向偏转

方向偏转是通过飞行员左、右蹬舵,使垂直尾翼上的方向舵左、右偏转来实现的。如飞行员蹬左舵,方向舵左偏,相对气流作用在方向舵面上,使垂直尾翼上产生一个向右的侧力,对飞机重心构成了一个使机头左偏的方向操纵力矩,飞机向左发生偏转同样,飞行员蹬右舵,机头就会向右偏转。

当然,飞行员在做飞行动作时,不仅在于进行某种单一的操纵,而是几种操纵同时进行的。如做特技飞行中的急上升转弯(战斗转弯)的动作时,飞行员不但要加油门向后拉杆,增加仰角,还要压杆增大坡度,同时还要蹬舵消除内侧滑,使飞机绕三轴同时转动。可见,飞行远远不象我们看到的"自由翱翔"那么简单,飞机所呈现出的各种简单与复杂的飞行状态,都出自飞行员灵巧的双手和双脚。

四、飞行的基本状态和复杂的特技动作

(一)基本状态

1.平飞:是最基本的飞行动作,通常是指飞机在等高、等速的条件下做水平直线飞行。这时,飞机的升力(Y)与重力(G)平衡,拉力(P)与阻力(X)平衡,即:Y=G、P=X。当然,还有加速平飞和减速平飞,所不同的是:加速平飞时P>X,而减速平飞时P<X。

2.上升:飞机沿一条倾斜向上的轨迹所做的飞行(爬高)。上升轨迹与水平面的夹角称上升角。上升分等速和变速上升。

3.下滑:飞机沿向下的倾斜轨迹所做的飞行称下滑。下滑轨迹与水平面之间的夹角,叫下滑角。下滑分加速下滑(迅速下降高度)、减速下滑(着陆阶段)和等速下滑。

4.侧滑:飞机对称面与相对气流方向不一致的飞行称侧滑。飞行中,飞行员只蹬舵,不压杆,或只压杆不蹬舵,都会使飞机产生侧滑。相对气流与飞机对称面之间的夹角叫侧滑角。

这是几种最基本的飞行状态,飞行学员在最初的"起落航线"阶段就会遇到。

(二)起落航线飞行

所谓起落航线飞行,就是在机场上空周围按规定的高度、速度和预定的转弯点组成五边(或四边)航线进行起飞着陆的飞行。要求飞行员在有限的时间内,完成观察座舱内外的各种信息变化,并及时操纵以保持正确数据;目测判断和修正飞机的状态、飞行高度、速度及前后机距离;完成收放起落架和襟翼动作等。分起飞上升、航线建立和下滑目测着陆等阶段。

1.起飞:是指飞机从开始滑跑到离陆并上升到一定的高度(通常为25米)和达到一定速度的过程。正常起飞分三点滑跑、两点滑跑、离陆、小角度上升和上升5个阶段(图1-27)。高速飞机由于发动机功率大,离陆后可不经过小角度上升而直接进入上升阶段。

2.着陆:是指飞机从一定的高度下滑并降落于跑道,直到停止滑跑,脱离跑道(滑出跑道)的过程。通常分为下滑、拉开始、拉平、平飘、接地和着陆滑跑6个阶段。一般飞机的着陆速度比起飞离陆速度大,为了缩短着陆滑跑矩离,高速飞机落地时除了使用刹车减速装置外,还使用着陆减速伞,作用在于缩短滑跑距离。

(三)特技飞行

飞行员操纵飞机按一定的动作形式和轨迹做高度、速度、方向和状态不断变化的飞行叫特技飞行。它是歼击机飞行员的必修课目。是充分发挥飞机性能,利用各种飞行动作进行空中机动以有效地攻击敌方并避开敌方攻击的重要手段。

特技有简单特技、复杂特技和高级特技之分。简单特技主要动作有:盘旋、俯冲、横滚、跃升、急上升转弯等。复杂特技有:最大允许坡度盘旋(大坡度盘旋)、半滚倒转、斤斗、半斤斗翻转、斜斤斗等(图1-30)。高级特技有:上下横"8"字、竖"8"字、草花形斤斗、双上升转弯、上升横滚、跃升盘旋、翻转横滚、多次上升横滚和多次下滑横滚等。

(四)超机动能力

超机动能力是从1989年苏-27战斗机表演了"眼镜蛇"机动动作后开始出现的飞行新概念,这是一个全新的、非常规的机动动作。"眼镜蛇"机动简单的说是一个低速、大迎角机动,飞机能够在2.5秒之内使俯仰角变化90度到100度。而且在整套动作中飞机没有任何失控趋势的动作。"眼镜蛇"机动说明,苏-27已具有很好的上仰操纵能力,动、静态横侧稳定性和操纵性,以及良好的下俯控制能力。由于苏-27的良好飞行性能,使它成为公认的第三代超音速战斗机的优秀代表,与美国的F-16和F-15并驾齐驱。

继苏-27之后,苏霍伊飞机设计局又推出苏-37战斗机。苏-37是在苏-27M战斗机基础上发展的型号,其外形与苏-27很相似。该机不仅能够作"眼镜蛇"机动,而且还可以在"眼镜蛇"机动动作后接一个360度的滚转、尾冲,在垂直平面内作360度转向的圆形机动,高速盘旋时可以大角度攻击目标,甚至可以在大迎角情况下以接近零速的状态下飞行。因此,苏-37被称为当今超机动性或超高机动性战斗机。

苏-37为什么有这么好的机动特性,主要是因为它装备了一种功能独特的动力装置,即两台AL-37FU涡轮风扇发动机。这种发动机不但推重比大,可为战斗机提供强劲的飞行动力,而且采用了先进的转向喷口设计,使飞机具有推力矢量控制能力,可实现超常的高难度机动飞行。超机动能力是对战斗机机动性能提出的新的更高的要求,但是有些非常规机动的实用价值如何,目前还较大争议。

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2026-04-05 00:30:59

当横着转动的时候就是控制飞机的副翼,以此来控制飞机的倾斜,当向后拉杆时或者向前推杆时,是控制飞机的升降舵,控制飞机的俯仰,就是抬头和低头。还有就是脚蹬,位置在跟汽车的油门刹车的位置差不多,这个是控制飞机的方向舵的,就是控制飞机的方向的。

高度如果说是飞机起飞或者降落的时候的话会把襟翼放下,增加升力或阻力,巡航是后就控制升降舵来调整飞机的高度。偏航的话就是控制方向舵咯,为了区分飞机转弯和偏航,飞机上都带有自动驾驶,这个它会自动区分的。

油门杆就是在中间位置的两个白色的杆子,是往前推的。控制左发和右发,一般都是一起推。

操纵杆就是可以看到的那两个黑色的,左边的是机长的,右边的是副驾驶的,它们是联动的。

扩展资料:

主操纵系统用于控制飞机飞行轨迹和姿态,由升降舵(或全动平尾)、副翼和方向舵的操纵机构组成

系统应使驾驶员有位移和力的变化感觉,这是它与辅助操纵系统的主要差别。辅助操纵系统包括调整片、襟翼、减速板、可调安定面和机翼变后掠角操纵机构等。它们的操纵只是靠选择相应开关位置,通过电信号接通电动机或液压作动筒来完成。

自动控制系统的操纵指令来自系统的传感器,能对外界的扰动自动作出反应,以保持规定的飞行状态,改善飞机飞行品质。常用的自动控制系统有自动驾驶仪、各种增稳系统、自动着陆系统和主动控制系统。

自动控制系统的工作与驾驶员的操纵是各自独立、互不妨碍的。飞机主操纵系统经历了由简单初级到复杂完善的发展过程。先后出现了机械式操纵、可逆、不可逆助力操纵和电传操纵,并在电传操纵基础上发展了主动控制技术。

参考资料来源:百度百科-飞机操纵系统

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平淡的樱桃
2026-04-05 00:30:59

飞机的机翼横截面一般前端圆钝、后端尖锐,上表面拱起、下表面较平。当等质量空气同时通过机翼上表面和下表面时,会在机翼上下方形成不同流速。

空气通过机翼上表面时流速大,压强较小;通过下表面时流速较小,压强大,因而此时飞机会有一个向上的合力,即向上的升力,由于升力的存在,使得飞机可以离开地面,在空中飞行。

飞机飞行速度越快、机翼面积越大,所产生的升力就越大。

重力的方向与升力相反,它是受到地球引力影响而产生的一个向下的力,重力大小受飞机自身重量以及携带油料数量影响。

拉力促使飞机在空中向前飞行,发动机功率大小决定拉力大小。一般情况下,发动机输出功率越大,所产生的推力就越大,飞机飞行的速度就越快。飞机在空中飞行时会受到空气中大气分子阻碍,这个阻碍就形成了和拉力方向相反的阻力,限制飞机的飞行速度。

至于方向则是由控制系统操作,飞机操纵系统是指从座舱中飞行员驾驶杆(盘)到水平尾翼、副翼、方向舵等操纵面,用来传递飞行员操纵指令,改变飞行状态的整个系统。

早期的操纵系统是由拉杆、摇臂(或钢索)组成的纯机械操纵系统。现代飞机在操纵系统中采用了很多自动控制装置,因而,通常把它称为飞行控制系统。

扩展资料:

飞机起飞靠的是与空气的相对运动产生的升力,升力的大小取决于飞机与空气的相对速度,而不是飞机与地面的相对速度。如果在逆风下起飞,飞机滑跑速度与风速的方向相反,飞机与空气的相对速度等于二者之和。此时,飞机只需较小的滑跑速度就可以获得离地所需的升力。

所以,与在无风下起飞相比,逆风起飞所需滑跑的距离会更短。相反,如果在顺风下起飞,飞机要达到较大的滑行速度才能获得离地所需的升力,滑跑距离相对要长一些。

飞机着陆与飞机起飞的情况类似。在着陆的过程中,飞机需要在不断减速的同时保持足够的升力,确保飞机可以平稳下降。

在逆风下着陆,飞机可以在更小速度的情况下,获得所需的升力,从而减小接地那一刻与地面的相对速度,进而缩短滑行距离。

而在顺风下着陆,飞机为了获得同样的升力,飞机与地面的相对速度要比逆风着陆时大。这使得飞机在接地那一刻的速度变大,滑行距离变长,控制不好容易造成安全隐患。

参考资料来源:百度百科-飞机

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民航飞机主操作系统:

副翼

副翼位于大翼后缘靠近翼尖区域在大型飞机的组合横向操纵系统中,常常有4块副翼——2块内副翼和2块外副翼。在低速飞行时,内外副翼共同进行横向操纵而在高度飞行时,外侧复议被锁定而脱离副翼操纵系统,仅由内副翼进行横向操纵。

副翼用于操纵飞机绕纵轴的横滚运动,由驾驶盘操控。当向左转驾驶盘时,左侧副翼向上偏转,同时右侧副翼向下偏转,导致左侧机翼的升力减小,而右侧机翼的升力增大,产生使飞机向左滚转的力矩,飞机绕纵轴向左侧滚转。

当向右转驾驶盘时,右侧副翼向上偏转,同时左侧副翼向下偏转,导致右侧机翼的升力减小,而左侧机翼的升力增大,使飞机绕纵轴向右滚转。

升降舵

升降舵位于水平安定面的后缘,有些飞机有2块升降舵,如波音737、757、777。而波音747、767等飞机则有4块升降舵。

升降舵由前推或后拉驾驶杆操控。当前推或后拉驾驶杆时,会使升降舵偏转,从而产生俯仰力矩,操纵飞机绕横轴转动。当当前推驾驶杆时,升降舵向下偏转,使尾翼升力增大,飞机产生低头力矩,绕横轴下俯(低头)当后拉驾驶杆时,升降舵向上偏转,使水平尾翼升力减小,甚至产生负升力,飞机产生抬头力矩,绕横轴上仰(抬头)。

方向舵

方向舵位于飞机垂直安定面的后缘,大部分飞机采用单块的方向舵舵面,如波音737、757、767、777。而波音747采用两块方向舵,上、下两块方向舵舵面铰接于垂直安定面的后缘。

方向舵由脚操纵机构——“方向舵脚蹬”操纵,用于操纵飞机绕立轴的运动。当方向舵脚蹬在中立位置时,即左右脚蹬平齐时,方向舵也处于中立位置。当向前蹬左脚蹬,右脚蹬向后运动时,方向舵向左偏转,作用于垂直位置上的`空气动力使得飞机机头向左偏转。当向前蹬右脚蹬时,方向舵向右偏转,从而使机头向右偏转。

小贴士

《泛美航空》得到了广大航空爱好者的关注。在该片中不少情节发生在驾驶舱,有乘客就注意到影片中飞行员驾驶飞机时使用的装置类似汽车上的方向盘。实际上影片中的“方向盘”是驾驶舱中的驾驶盘,它并不只能左右转动,还能前后推拉。驾驶盘属于手操纵机构,和脚机构共同操纵飞机的飞行。驾驶盘式手操纵机构能保证操纵升降舵与操作副翼时互不干扰。除了驾驶盘式手操纵机构,空客公司的A320等机型采用的是放置在左右两侧的“侧杆”。小侧杆操纵机构使驾驶员观察仪表的视线不再受中央驾驶盘的影响。