直升機(jī)詳細(xì)介紹

圖形直升機(jī)控制特性直升機(jī)的控制特性直升機(jī)不同于固定翼飛機(jī)，因?yàn)樵陲w行中通常沒有特殊的可移動(dòng)控制面。這是因?yàn)樵诘退亠w行或懸停時(shí)，它的影響也很小，因?yàn)橹挥挟?dāng)氣流速度很高時(shí)，操縱面或副翼才能產(chǎn)生足夠的氣動(dòng)力。帶尾槳的單旋翼直升機(jī)主要由旋翼和尾槳控制，而雙旋翼直升機(jī)由兩個(gè)旋翼控制。可以看出，旋翼也充當(dāng)飛機(jī)的甲板和副翼。為了解釋直升機(jī)控制的特點(diǎn)，首先介紹了直升機(jī)座艙的控制機(jī)制。直升機(jī)駕駛艙控制機(jī)構(gòu)和裝備在直升機(jī)駕駛艙內(nèi)的主要控制機(jī)構(gòu)有：轉(zhuǎn)向桿(也稱為周期俯仰桿)、踏板和油門俯仰桿。此外，還有油門調(diào)節(jié)環(huán)、直升機(jī)配平片開關(guān)和其他手柄(如下圖所示)。圖片：當(dāng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，各葉片上的作用力如下圖所示：升力Y葉片、重力G葉片、拍動(dòng)慣性力J和離心力J離心力。圖片：尾槳的控制疊片轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)與轉(zhuǎn)子相似，但比轉(zhuǎn)子簡單得多。尾槳的每個(gè)葉片，就像轉(zhuǎn)子葉片一樣，旋轉(zhuǎn)鈾。由于尾槳轉(zhuǎn)速高，運(yùn)行時(shí)會(huì)產(chǎn)生很大的離心力。圖片：沒有用于尾翼控制的自動(dòng)傾轉(zhuǎn)裝置，也沒有周期性俯仰變化的問題。通過踩踏板改變尾槳的總槳距來控制尾槳。當(dāng)駕駛員踩踏踏板時(shí)，齒輪通過傳動(dòng)鏈帶動(dòng)蝸桿螺母轉(zhuǎn)動(dòng)。蝸桿螺母推動(dòng)滑動(dòng)操作桿沿旋轉(zhuǎn)軸滑動(dòng)(見上文)。杠桿通過軸承固定在三爪傳動(dòng)臂上，另一端通過凹槽與支架連接，防止滑動(dòng)操作杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)。三爪傳動(dòng)臂隨尾槳一起轉(zhuǎn)動(dòng)，三個(gè)槳通過三個(gè)拉桿同時(shí)繞各自的縱軸轉(zhuǎn)動(dòng)。此時(shí)，尾槳距根據(jù)踏板推動(dòng)方向和動(dòng)作量而增加或減少。直升機(jī)控制圖圖片：直升機(jī)自動(dòng)傾翻機(jī)簡介圖片：圖片：圖片：圖片：圖片：圖片：自動(dòng)傾轉(zhuǎn)器是直升機(jī)控制系統(tǒng)的主要組成部分，必須通過它來實(shí)現(xiàn)旋翼的總槳距和周期槳距控制。圖片：Ca杠桿圖片：在圖中，(1)是周期性俯仰控制桿，其被操作以通過助力器(3)傾斜下轉(zhuǎn)臺(2)，以驅(qū)動(dòng)整個(gè)轉(zhuǎn)子傾斜，(5)是總俯仰控制桿，其被操作以上下移動(dòng)轉(zhuǎn)臺，并通過搖臂改變轉(zhuǎn)子葉片的俯仰，以達(dá)到改變轉(zhuǎn)子升力的目的。(6)踏板，可操縱踏板來改變尾槳葉片的槳距，從而改變尾槳拉力的大小。圖片：傾斜板工作圖圖片：！傾斜板和變矩桿示意圖圖片：當(dāng)轉(zhuǎn)子不傾斜時(shí)，即轉(zhuǎn)子盤(由轉(zhuǎn)子葉片的旋轉(zhuǎn)形成的空間形狀)垂直向上。這時(shí)，旋翼升力和直升機(jī)重力同時(shí)作用在垂直線上。只要操作總距離操縱桿，使旋翼升力大于直升機(jī)重量，直升機(jī)就會(huì)垂直上升(見下圖A)。否則，它將垂直下落。當(dāng)升力等于重量時(shí)，直升機(jī)可以懸浮在空中。如果周期性俯仰桿被向前推，旋翼槳葉將向前傾斜，其升力的水平分量將驅(qū)動(dòng)直升機(jī)向前飛行(見下圖B)。同樣，當(dāng)拉回操縱桿時(shí)，直升機(jī)將向后飛行(見下圖C)；向左或向右按操縱桿，直升機(jī)將向左或向右飛行(見下圖D)。推動(dòng)踏板改變尾槳的拉力可以使直升機(jī)繞垂直軸運(yùn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)航向控制(見下圖e)。圖片：自動(dòng)傾轉(zhuǎn)器是直升機(jī)控制系統(tǒng)的主要組成部分，必須通過它來實(shí)現(xiàn)旋翼的總槳距和周期槳距控制。下圖顯示了云雀三號直升機(jī)的自動(dòng)傾翻裝置。在轉(zhuǎn)子系統(tǒng)中，葉片是提供升力的重要部件。除了空氣動(dòng)力學(xué)要求，葉片的設(shè)計(jì)還需要?jiǎng)恿W(xué)和疲勞。例如，設(shè)計(jì)葉片的固有頻率與氣動(dòng)激振力不共振，葉片拍動(dòng)和擺振的基頻滿足操縱穩(wěn)定性和“地面共振”的要求。葉片軸承結(jié)構(gòu)可具有高疲勞性能或采用損傷安全設(shè)計(jì)等。轉(zhuǎn)子葉片的發(fā)展基于材料、技術(shù)和轉(zhuǎn)子理論。根據(jù)葉片的發(fā)展順序，葉片有三種類型：混合葉片、金屬葉片和復(fù)合葉片。在20世紀(jì)50年代后期，混合動(dòng)力葉片逐漸被新的葉片所取代，目前它們僅用于重型直升機(jī)Mi-6和Mi-26。金屬槳片金屬槳片由擠壓成型的D型鋁合金梁和粘合在后邊緣的后部組成。后部的外面包覆蓋有金屬外皮，中間用泡沫塑料或蜂窩結(jié)構(gòu)填充，如下圖所示。這種葉片比混合葉片具有更高的氣動(dòng)效率、更好的剛度、更簡單的加工和更高的疲勞壽命。因此，在20世紀(jì)50年代后期，金屬葉片逐漸取代了混合葉片。圖片：20世紀(jì)70年代初，隨著復(fù)合材料的廣泛使用，轉(zhuǎn)子葉片進(jìn)入了一個(gè)新的發(fā)展階段，即復(fù)合材料葉片的使用。復(fù)合材料槳葉如下圖所示為“海邁”直升機(jī)的復(fù)合材料槳葉結(jié)構(gòu)。主承重構(gòu)件“C”梁主要承受離心力，并提供最大的彎曲剛度。它由零度單向玻璃纖維預(yù)浸帶組成，具有較高的比剛度和拉伸、彎曲比強(qiáng)度。翼型的前部和后部分別設(shè)置有Z形梁。前后Z形梁和蒙皮膠合在一起，在葉片部分上形成多室結(jié)構(gòu)。此外，槳葉的所有葉萌蒙皮都鋪有與翼展方向成-45度角的碳纖維布，顯然所有這些都是為了提高槳葉的扭轉(zhuǎn)剛度。葉片采用泡沫塑料作為內(nèi)部支撐，前緣用不銹鋼板包裹以防止磨損。復(fù)合材料葉片的根部連接是一個(gè)突出的問題。為了不切割玻璃纖維，通常的方法是將纖維纏繞在金屬件上。下圖所示的“海邁”直升機(jī)葉片將纖維直接纏繞在金屬襯套上，使葉片根部結(jié)構(gòu)干凈光滑，沒有明顯的應(yīng)力集中。它不僅提高了疲勞強(qiáng)度，而且大大減少了維修工作量。圖片：韓偉線下敢使中國天威，雖遠(yuǎn)必誅！中士：三級顯示用戶信息指南： 367647精華： 1張貼： 147播送傳動(dòng)軸發(fā)動(dòng)機(jī)和主減速器之間、主減速器和中間及主減速器之間以及主減速器和附件之間需要傳動(dòng)軸和聯(lián)軸器來傳遞動(dòng)力。傳動(dòng)軸根據(jù)用途可分為主軸、中間軸和尾軸(見下圖)。圖片：普通軸載荷大，工況復(fù)雜，要求平衡振動(dòng)特性和軸的可靠性高。在飛行過程中，直升機(jī)傳動(dòng)軸的任何損壞都將迫使飛行任務(wù)中斷，否則將造成嚴(yán)重事故。因此，現(xiàn)代直升機(jī)的傳動(dòng)軸需要長期的臺架試驗(yàn)、疲勞試驗(yàn)和飛行驗(yàn)證試驗(yàn)，以獲得關(guān)于壽命和可靠性的綜合使用數(shù)據(jù)。耦合聯(lián)軸器是傳動(dòng)軸和鈾之間的聯(lián)接裝置。要求聯(lián)軸器能夠以最小的功率損耗可靠地傳遞扭矩，實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)軸之間的角位移和線位移補(bǔ)償。現(xiàn)代直升機(jī)傳動(dòng)軸的聯(lián)軸器大多采用柔性結(jié)構(gòu)，以減少振動(dòng)并易于實(shí)現(xiàn)補(bǔ)償。聯(lián)軸器有多種類型，主要包括以下4種類型(如下圖所示):圖片：直升機(jī)專用控制系統(tǒng)直升機(jī)控制系統(tǒng)1.集體控制器總距離桿的簡稱。駕駛艙操縱桿用于控制旋翼槳距的變化?？偩嚯x控制桿通常布置在駕駛員座椅的左側(cè)，并圍繞支架的軸線上下旋轉(zhuǎn)。當(dāng)駕駛員用左手提起操縱桿時(shí)，自動(dòng)傾斜器上升以增加旋翼槳葉的總俯仰角(即每個(gè)槳葉的俯仰角同時(shí)增加相同的角度)，從而增加旋翼拉力，而拉力下降以控制直升機(jī)的升降運(yùn)動(dòng)。這是直升機(jī)獨(dú)有的控制機(jī)制。通常，在總距離控制桿的手柄上設(shè)置一個(gè)旋轉(zhuǎn)油門控制機(jī)構(gòu)，以調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)油門的大小，從而使發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率適應(yīng)轉(zhuǎn)子葉片總距離改變后轉(zhuǎn)子所需的功率。因此，它也被稱為總距離油門桿。隨著電傳操縱和光傳輸控制技術(shù)的發(fā)展，駕駛艙控制機(jī)構(gòu)也在向一種新型的側(cè)桿控制模式發(fā)展?？梢詫⒖偩嚯x控制桿和周期可變距離控制桿組合成一個(gè)非常簡單的側(cè)面控制桿。2.周期性俯仰控制器簡而言之，操縱桿。類似于固定翼飛機(jī)的控制桿，直升機(jī)控制桿通過控制線系統(tǒng)連接到自動(dòng)傾翻機(jī)上。通常位于駕駛員座椅中央的前方。飛行員控制前后(或左右)的周期俯仰控制桿，使前后(或左右)的傾斜板傾斜，從而使槳葉的俯仰每轉(zhuǎn)周期性地變化，使旋翼張力矢量向相應(yīng)的方向傾斜，以控制直升機(jī)的向前、向后(或左右)和俯仰(或滾轉(zhuǎn))運(yùn)動(dòng)。對于周期可變距離控制桿，必須保證縱向和橫向控制的結(jié)構(gòu)獨(dú)立性。根據(jù)不同的要求，各種開關(guān)、按鈕和手柄也可以安裝在周期可變距離控制桿上。隨著電傳操縱和光傳輸控制技術(shù)的發(fā)展，駕駛艙控制機(jī)構(gòu)也在向一種新型的側(cè)桿控制模式發(fā)展，即手柄從駕駛員座椅的中央前部移動(dòng)到座椅的右側(cè)，并可與總距離桿和踏板集成在一起。其可能的形式有：四軸式(俯仰、滾轉(zhuǎn)、航向和升降合二為一)；3(俯仰、滾轉(zhuǎn)和提升)1(航向)踏板類型；3(俯仰、滾轉(zhuǎn)和航向)1(升力)總距離類型；2(俯仰和滾轉(zhuǎn))1(提升)總距離1(航向)踏板類型4。3.旋轉(zhuǎn)斜盤也稱為傾斜盤。直升機(jī)的總距離桿和周期變距離桿的控制位移分別轉(zhuǎn)化為旋翼槳葉的總距離控制和周期變距離控制的主控制機(jī)構(gòu)。它是直升機(jī)控制系統(tǒng)的一個(gè)復(fù)雜而重要的組成部分。自動(dòng)傾翻機(jī)發(fā)明于1911年，自從它的出現(xiàn)使復(fù)雜的直升機(jī)控制成為可能以來，它已經(jīng)應(yīng)用于所有的直升機(jī)。雖然有許多結(jié)構(gòu)形式，但它們的工作原理基本相同。通常，它由連接到控制線系統(tǒng)的非旋轉(zhuǎn)部件和連接到葉片俯仰控制桿的旋轉(zhuǎn)部件組成。非旋轉(zhuǎn)部分通過徑向推力軸承與旋轉(zhuǎn)部分連接?？刂凭€系統(tǒng)輸入的控制量通過非旋轉(zhuǎn)