第二章無人直升機(jī)總體設(shè)計(jì)_課件

1、內(nèi)容內(nèi)容 無人直升機(jī)設(shè)計(jì)技術(shù)要求和評(píng)價(jià)直升機(jī)設(shè)計(jì)方無人直升機(jī)設(shè)計(jì)技術(shù)要求和評(píng)價(jià)直升機(jī)設(shè)計(jì)方案的準(zhǔn)那么案的準(zhǔn)那么 無人直升機(jī)型式分析與選擇無人直升機(jī)型式分析與選擇 直升機(jī)主要參數(shù)分析與選擇直升機(jī)主要參數(shù)分析與選擇一、無人直升機(jī)設(shè)計(jì)技術(shù)要求和評(píng)價(jià)直升機(jī)設(shè)計(jì)方案的準(zhǔn)那么 無人直升機(jī)設(shè)計(jì)的依據(jù)：無人直升機(jī)設(shè)計(jì)技術(shù)要求無人直升機(jī)設(shè)計(jì)的依據(jù)：無人直升機(jī)設(shè)計(jì)技術(shù)要求 軍用無人直升機(jī)：戰(zhàn)術(shù)技術(shù)要求 民用無人直升機(jī)：使用技術(shù)要求 無人直升機(jī)研制必須具有明確的指導(dǎo)思想： 正確的研制指導(dǎo)思想應(yīng)充分考慮有關(guān)主客觀的條件，工程設(shè)計(jì)的一般規(guī)律，還應(yīng)反映國(guó)家對(duì)直升機(jī)開展和應(yīng)用的方針政策，各種用戶的要求，以及國(guó)內(nèi)外技術(shù)水平和

2、動(dòng)向等一系列情況，并進(jìn)行綜合分析。 錯(cuò)誤的研制指導(dǎo)思想常常會(huì)將研制工作引入歧途，造成時(shí)間、財(cái)力和人力的大量浪費(fèi)。 應(yīng)該把確定正確的指導(dǎo)思想作為研制工作的首要問題來對(duì)待，并將其貫徹始終，以求到達(dá)預(yù)期目的。 1.1 無人直升機(jī)設(shè)計(jì)技術(shù)要求無人直升機(jī)系統(tǒng)因無人直升機(jī)的任務(wù)不同而不同無人直升機(jī)系統(tǒng)因無人直升機(jī)的任務(wù)不同而不同1.1.1 1.1.1 設(shè)計(jì)技術(shù)要求的主要內(nèi)容：設(shè)計(jì)技術(shù)要求的主要內(nèi)容：1 1、任務(wù)使命或用途、任務(wù)使命或用途 1 1任務(wù)使命或用途任務(wù)使命或用途 2 2使用環(huán)境條件使用環(huán)境條件2 2、主要裝載情況、主要裝載情況 1 1武器武器 2 2特種設(shè)備特種設(shè)備 3 3任務(wù)載荷任務(wù)載荷 3

3、3主要飛行性能主要飛行性能1 1懸停升限有地效，無地效或垂直爬升率懸停升限有地效，無地效或垂直爬升率2 2使用升限或最大爬率使用升限或最大爬率3 3最大平飛速度最大平飛速度4 4續(xù)航時(shí)間或航程或活動(dòng)半徑續(xù)航時(shí)間或航程或活動(dòng)半徑5 5單發(fā)停車性能裝有多臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)的情況。單發(fā)停車性能裝有多臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)的情況。4 4、典型任務(wù)剖面表示無人直升機(jī)完成典型任務(wù)的飛行航線綜合圖、典型任務(wù)剖面表示無人直升機(jī)完成典型任務(wù)的飛行航線綜合圖 圖2-1 直升機(jī)的典型使用曲線T0在基地起動(dòng)； T1帶載荷、燃油重直起飛；T2爬高到巡航高度a；T3飛行d1距離后降落，任務(wù)1；T4垂直起飛； T5飛行d2距離，無地效懸停、任務(wù)2

4、；T6返回基地； T7帶t分鐘余油著陸； 技術(shù)要求的論證：技術(shù)要求的論證：需求作戰(zhàn)、使用，對(duì)軍用無人直升機(jī)還有威協(xié)分析；需求作戰(zhàn)、使用，對(duì)軍用無人直升機(jī)還有威協(xié)分析；現(xiàn)有裝備存在的缺陷或缺乏；現(xiàn)有裝備存在的缺陷或缺乏；技術(shù)、經(jīng)濟(jì)可行性分析；技術(shù)、經(jīng)濟(jì)可行性分析；提出戰(zhàn)術(shù)技術(shù)使用技術(shù)要求；提出戰(zhàn)術(shù)技術(shù)使用技術(shù)要求；做出風(fēng)險(xiǎn)分析；做出風(fēng)險(xiǎn)分析；明確研制方案與周期。明確研制方案與周期。小型無人直升機(jī)小型無人直升機(jī)small unmanned helicopter small unmanned helicopter 一、定義：一、定義： 1 1、概述、概述 2 2、任務(wù)、任務(wù) 應(yīng)能完成的任務(wù)：根本任務(wù)

5、和輔助任務(wù)應(yīng)能完成的任務(wù)：根本任務(wù)和輔助任務(wù)二、特性：二、特性： 1 1、性能特性、性能特性 1 1根本特性根本特性 2 2停車性能停車性能 3 3機(jī)動(dòng)性機(jī)動(dòng)性 4 4操縱性和穩(wěn)定性操縱性和穩(wěn)定性 5 5空氣動(dòng)力學(xué)特性空氣動(dòng)力學(xué)特性1.1.2 (1.1.2 (無人直升機(jī)技術(shù)要求無人直升機(jī)技術(shù)要求) )2、設(shè)計(jì)特性1重量2結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)準(zhǔn)那么 3、可靠性4、維護(hù)性 5、可用率 6、環(huán)境條件 7、殘存性和易損性 8、使用壽命 三、設(shè)計(jì)與構(gòu)造：1、材料性質(zhì) 2、殘存性 3、標(biāo)準(zhǔn)件和材料 四、各功能區(qū)的特點(diǎn)：四、各功能區(qū)的特點(diǎn)：1、機(jī)體 2、起落裝置 3、動(dòng)力系統(tǒng) 4、儀表和導(dǎo)航設(shè)備 5、航空電子設(shè)備 6、

6、直升機(jī)地面移動(dòng) 7、貨物運(yùn)輸 1.1.3 1.1.3 特殊要求舉例特殊要求舉例撞擊部位撞擊次數(shù)%旋翼槳葉62052.5旋翼軸161.4尾 槳14812.5尾 梁211.8風(fēng)擋玻璃484.0機(jī) 頭534.5起落架282.4機(jī) 翼20.2其他部位151.3不 詳23119.5總 計(jì)1182100表表2-2 2-2 直升機(jī)被撞部位統(tǒng)計(jì)直升機(jī)被撞部位統(tǒng)計(jì)1.2 設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計(jì)定型 設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)：設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)：1 1、無人直升機(jī)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)是在無人直升機(jī)設(shè)計(jì)實(shí)踐過程中逐步形成、無人直升機(jī)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)是在無人直升機(jī)設(shè)計(jì)實(shí)踐過程中逐步形成的，它是無人直升機(jī)設(shè)計(jì)和使用實(shí)踐的積累和總結(jié)的，它是無人直升機(jī)設(shè)計(jì)和使用實(shí)踐的積累和總

7、結(jié) 2 2、它是設(shè)計(jì)過程中必須遵循的指令性文件，也是直升機(jī)設(shè)計(jì)定、它是設(shè)計(jì)過程中必須遵循的指令性文件，也是直升機(jī)設(shè)計(jì)定型或生產(chǎn)定型、驗(yàn)收的依據(jù)型或生產(chǎn)定型、驗(yàn)收的依據(jù) 3 3、內(nèi)容包括設(shè)計(jì)情況、平安系數(shù)、過載、重量、重心、飛行載、內(nèi)容包括設(shè)計(jì)情況、平安系數(shù)、過載、重量、重心、飛行載荷、著陸載荷、強(qiáng)度和剛度、動(dòng)力學(xué)特性、配平特性、操縱性荷、著陸載荷、強(qiáng)度和剛度、動(dòng)力學(xué)特性、配平特性、操縱性和穩(wěn)定性、飛行品質(zhì)、結(jié)構(gòu)試驗(yàn)、飛行試驗(yàn)等和穩(wěn)定性、飛行品質(zhì)、結(jié)構(gòu)試驗(yàn)、飛行試驗(yàn)等4 4、它是通用性文件，在具體型號(hào)設(shè)計(jì)要適當(dāng)剪裁，形成型號(hào)設(shè)、它是通用性文件，在具體型號(hào)設(shè)計(jì)要適當(dāng)剪裁，形成型號(hào)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，

8、 并作為型號(hào)驗(yàn)收的依據(jù)并作為型號(hào)驗(yàn)收的依據(jù) 設(shè)計(jì)定型：設(shè)計(jì)定型：無人直升機(jī)的設(shè)計(jì)定型由專門組織的定型委員會(huì)依據(jù)研制總要無人直升機(jī)的設(shè)計(jì)定型由專門組織的定型委員會(huì)依據(jù)研制總要求和設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)新機(jī)研制全過程進(jìn)行審查、考核和驗(yàn)收，求和設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)新機(jī)研制全過程進(jìn)行審查、考核和驗(yàn)收，通過后頒發(fā)定型證書；通過后頒發(fā)定型證書；生產(chǎn)定型：生產(chǎn)定型：經(jīng)過設(shè)計(jì)定型或技術(shù)鑒定后的無人直升機(jī)系統(tǒng)，新產(chǎn)品生產(chǎn)還經(jīng)過設(shè)計(jì)定型或技術(shù)鑒定后的無人直升機(jī)系統(tǒng)，新產(chǎn)品生產(chǎn)還可能會(huì)有一定的更改，特別是工藝改進(jìn)，改進(jìn)后的無人直可能會(huì)有一定的更改，特別是工藝改進(jìn)，改進(jìn)后的無人直升機(jī)系統(tǒng)進(jìn)入小批量生產(chǎn)。首批生成的無人直升機(jī)，經(jīng)檢升機(jī)系統(tǒng)進(jìn)

9、入小批量生產(chǎn)。首批生成的無人直升機(jī)，經(jīng)檢驗(yàn)、試飛、工藝質(zhì)量審查、確認(rèn)其符合批量生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)，質(zhì)驗(yàn)、試飛、工藝質(zhì)量審查、確認(rèn)其符合批量生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)，質(zhì)量穩(wěn)定可靠后，生產(chǎn)定型，轉(zhuǎn)入批生產(chǎn)。量穩(wěn)定可靠后，生產(chǎn)定型，轉(zhuǎn)入批生產(chǎn)。 1.3 評(píng)價(jià)無人直升機(jī)設(shè)計(jì)方案的有效性準(zhǔn)那么 為了對(duì)無人直升機(jī)總體設(shè)計(jì)方案進(jìn)行評(píng)價(jià)和優(yōu)選，需要有一個(gè)評(píng)價(jià)準(zhǔn)那么；一般最通用、最普遍或最廣義的有效性準(zhǔn)那么就是這種直升機(jī)所完成的有效功與為研制和使用該直升機(jī)所花費(fèi)的總費(fèi)用之比效費(fèi)比。 當(dāng)一個(gè)總體方案能滿足戰(zhàn)術(shù)使用技術(shù)要求時(shí)，那么認(rèn)為這個(gè)方案是可行的，但它不一定是最優(yōu)方案。對(duì)有效性準(zhǔn)那么的一般要求：盡可能全面地反映對(duì)直升機(jī)提出的各種要求；可

10、以進(jìn)行定量分析；簡(jiǎn)單明了，易于在研制階段運(yùn)用。第一級(jí)包括功能有效性準(zhǔn)那么，生產(chǎn)有效性準(zhǔn)那么和使用有效性準(zhǔn)第一級(jí)包括功能有效性準(zhǔn)那么，生產(chǎn)有效性準(zhǔn)那么和使用有效性準(zhǔn)那么。那么。從完成根本任務(wù)的有效程度及其技術(shù)完善程度出發(fā)進(jìn)行評(píng)價(jià)的準(zhǔn)那從完成根本任務(wù)的有效程度及其技術(shù)完善程度出發(fā)進(jìn)行評(píng)價(jià)的準(zhǔn)那么是功能有效性準(zhǔn)那么；生產(chǎn)率、重量效率、任務(wù)效能么是功能有效性準(zhǔn)那么；生產(chǎn)率、重量效率、任務(wù)效能從結(jié)構(gòu)工藝性和生產(chǎn)條件出發(fā)進(jìn)行評(píng)價(jià)的準(zhǔn)那么是生產(chǎn)有效性準(zhǔn)那從結(jié)構(gòu)工藝性和生產(chǎn)條件出發(fā)進(jìn)行評(píng)價(jià)的準(zhǔn)那么是生產(chǎn)有效性準(zhǔn)那么；勞動(dòng)量、材料利用系數(shù)等么；勞動(dòng)量、材料利用系數(shù)等從使用品質(zhì)觀點(diǎn)來評(píng)價(jià)的準(zhǔn)那么是使用有效性準(zhǔn)那么

11、。技術(shù)維護(hù)從使用品質(zhì)觀點(diǎn)來評(píng)價(jià)的準(zhǔn)那么是使用有效性準(zhǔn)那么。技術(shù)維護(hù)工時(shí)比、每小時(shí)技術(shù)維護(hù)工作量工時(shí)比、每小時(shí)技術(shù)維護(hù)工作量第二級(jí)是從經(jīng)濟(jì)性觀點(diǎn)出發(fā)，評(píng)價(jià)一架直升機(jī)在使用時(shí)的經(jīng)濟(jì)性準(zhǔn)第二級(jí)是從經(jīng)濟(jì)性觀點(diǎn)出發(fā)，評(píng)價(jià)一架直升機(jī)在使用時(shí)的經(jīng)濟(jì)性準(zhǔn)那么。全壽命周期費(fèi)用、效那么。全壽命周期費(fèi)用、效- -費(fèi)比費(fèi)比第三級(jí)是從經(jīng)濟(jì)學(xué)觀點(diǎn)來評(píng)價(jià)一種機(jī)型在完成一定國(guó)民經(jīng)濟(jì)任務(wù)時(shí)第三級(jí)是從經(jīng)濟(jì)學(xué)觀點(diǎn)來評(píng)價(jià)一種機(jī)型在完成一定國(guó)民經(jīng)濟(jì)任務(wù)時(shí)的經(jīng)濟(jì)性準(zhǔn)那么，它是最高一級(jí)的準(zhǔn)那么。的經(jīng)濟(jì)性準(zhǔn)那么，它是最高一級(jí)的準(zhǔn)那么。通常評(píng)價(jià)準(zhǔn)那么分為三個(gè)層次三級(jí)：通常評(píng)價(jià)準(zhǔn)那么分為三個(gè)層次三級(jí)：無人直升機(jī)系統(tǒng)壽命周期費(fèi)用構(gòu)成與概念：無人直

12、升機(jī)系統(tǒng)壽命周期費(fèi)用構(gòu)成與概念：*無人直升機(jī)工程的全壽命期是指從工程需求調(diào)查、工程可行性論證、方案論證、生產(chǎn)制造、使用和產(chǎn)品支援以及到壽命后報(bào)廢處置整個(gè)從工程產(chǎn)生到終結(jié)的全過程。*無人直升機(jī)工程全壽命周期內(nèi)各階段發(fā)生的費(fèi)用(LCC)總和，稱為無人直升機(jī)工程的全壽命周期費(fèi)用。有四個(gè)局部組成：論證、研制、試驗(yàn)和鑒定費(fèi)用CRDTE生產(chǎn)采購(gòu)費(fèi)用CACQ包括制造費(fèi)用CMAN制造商利潤(rùn)C(jī)PRO使用費(fèi)用COPS用戶在使用期間發(fā)生的費(fèi)用處置費(fèi)用CDISP無人直升機(jī)報(bào)廢后的處置費(fèi)用LCC= CRDTE+ CMAN+ CPRO+ COPS+ CDISP無人直升機(jī)系統(tǒng)壽命周期費(fèi)用分析的目的：無人直升機(jī)系統(tǒng)壽命周期費(fèi)

13、用分析的目的：LCC分析是一種對(duì)資源分配進(jìn)行決策的系統(tǒng)分析方法，主要用于評(píng)價(jià)不同備選無人直升機(jī)方案、備選生產(chǎn)流程、備選保障方式。主要目的是：1、長(zhǎng)期方案，也就是合理分配軍費(fèi)以及主要武器系統(tǒng)的投資2、根據(jù)實(shí)力輕重緩急安排工程3、某一工程的投標(biāo)方案選擇4、對(duì)正在實(shí)施的無人直升機(jī)工程進(jìn)行控制5、在無人直升機(jī)使用保障階段，對(duì)各種后勤方案進(jìn)行比較6、更換新的無人機(jī)及設(shè)備，研制新無人機(jī)無人直升機(jī)系統(tǒng)壽命周期費(fèi)用分析的程序：無人直升機(jī)系統(tǒng)壽命周期費(fèi)用分析的程序：LCC分析程序因不同的應(yīng)用情況而變化，通常采用全壽命費(fèi)用分析模型來估算和比較各種備選方案。對(duì)于具體的無人直升機(jī)要做專門具體的分析，以便適合于要解決的

14、問題，全壽命費(fèi)用分析的過程是反復(fù)進(jìn)行的，分析技術(shù)可以應(yīng)用于全壽命周期的任意階段。無人直升機(jī)系統(tǒng)效費(fèi)設(shè)計(jì)：無人直升機(jī)系統(tǒng)效費(fèi)設(shè)計(jì)：費(fèi)用效能權(quán)衡分析應(yīng)當(dāng)是所有武器裝備研制中的一個(gè)固有組成局部，他的目的是對(duì)不同的研制方案進(jìn)行分析，比較，從中選擇出費(fèi)用效能最好的設(shè)計(jì)方案，防止設(shè)計(jì)人員根據(jù)以往的經(jīng)驗(yàn)一開始就進(jìn)行單方案設(shè)計(jì)的傾向，可以防止設(shè)計(jì)人員單方面追求性能而忽略系統(tǒng)效能，或者注意了效能無視了全壽命周期費(fèi)用。效費(fèi)權(quán)衡分析的前提是：1、必須存在兩種以上的方案2、有明確的任務(wù)和目標(biāo)3、有可供使用的、合理的效能模型和費(fèi)用模型4、供權(quán)衡分析用的數(shù)據(jù)應(yīng)當(dāng)根本可信效能效能定義：定義：指該武器裝備完成預(yù)定作戰(zhàn)任務(wù)能力

15、的大小。 無人直升機(jī)的效能 無人直升機(jī)作戰(zhàn)效能應(yīng)包括任務(wù)能力、可用度、可靠度、保障度四個(gè)方面。 E=CADS式中： E效能； C任務(wù)能力； A可用度； D可靠度； S保障度。1、可比性 2、綜合性 3、局限性效能評(píng)估方法效能評(píng)估方法 指數(shù)法評(píng)估使用效能被廣泛采用，這種方法結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便 。例：無人直升機(jī)任務(wù)效能 C=lnB+ln(1+A1)+ln(1+A2)+ln(1+A3)+ln(1+A4)式中： B機(jī)動(dòng)性指數(shù)； A1武器性能指數(shù)； A2探測(cè)設(shè)備性能指數(shù)； A3電子對(duì)抗設(shè)備性能指數(shù)； A4生存能力指數(shù)效能評(píng)估的特點(diǎn)效能評(píng)估的特點(diǎn)無人直升機(jī)系統(tǒng)效費(fèi)分析的根本程序：無人直升機(jī)系統(tǒng)效費(fèi)分析的根

16、本程序：確定任務(wù)和目標(biāo)系統(tǒng)描述建立假設(shè)，給定效能和費(fèi)用的約束條件效能分析擬定系統(tǒng)備選方案全壽命費(fèi)用分析建立決策準(zhǔn)那么集者決策空間分析風(fēng)險(xiǎn)和不確定性評(píng)價(jià)與反響輸出結(jié)果權(quán)衡備選方案根據(jù)前面的分析可見，單從費(fèi)用角度看，費(fèi)用越低越好，得出無人直升機(jī)越簡(jiǎn)單越好。從效能角度看，效能越高越好，得出無人直升機(jī)越先進(jìn)越復(fù)雜越好的結(jié)論。因此二者明顯具有片面性，因?yàn)闊o人直升機(jī)越簡(jiǎn)單，效能越低，失去了實(shí)際意義。無人直升機(jī)效能越高，費(fèi)用急劇增加，造成經(jīng)費(fèi)的不必要浪費(fèi)，影響部隊(duì)的整體優(yōu)化配置。因此必須從無人直升機(jī)全壽命周期費(fèi)用和效能兩個(gè)方面考慮問題，因此引入效費(fèi)比的概念：?jiǎn)挝粺o人直升機(jī)全壽命周期費(fèi)用所獲得的無人直升機(jī)效能

17、無人直升機(jī)效費(fèi)比無人直升機(jī)效費(fèi)比M=EALCC1、效能不變，降低費(fèi)用2、費(fèi)用不變，提高效能3、提高效能，降低費(fèi)用4、顯著提高效能，費(fèi)用略有增加5、費(fèi)用顯著降低、效能略有下降不同情況下需要采取不同的途徑提高無人直升機(jī)的效費(fèi)比提高無人直升機(jī)效費(fèi)比途徑提高無人直升機(jī)效費(fèi)比途徑M=EALCC主要考慮以下內(nèi)容：主要考慮以下內(nèi)容：該型號(hào)技術(shù)開展遠(yuǎn)景，技術(shù)效果和生產(chǎn)率；該型號(hào)技術(shù)開展遠(yuǎn)景，技術(shù)效果和生產(chǎn)率；新機(jī)設(shè)計(jì)、制造和投入使用的周期；新機(jī)設(shè)計(jì)、制造和投入使用的周期；工業(yè)生產(chǎn)的可能性，技術(shù)和生產(chǎn)工藝開展的遠(yuǎn)景；工業(yè)生產(chǎn)的可能性，技術(shù)和生產(chǎn)工藝開展的遠(yuǎn)景；新機(jī)生產(chǎn)規(guī)模和勞動(dòng)量；新機(jī)生產(chǎn)規(guī)模和勞動(dòng)量；進(jìn)一步改

18、進(jìn)結(jié)構(gòu)后所能到達(dá)的水平和開展趨勢(shì)；進(jìn)一步改進(jìn)結(jié)構(gòu)后所能到達(dá)的水平和開展趨勢(shì)；結(jié)構(gòu)材料的資源和遠(yuǎn)景；結(jié)構(gòu)材料的資源和遠(yuǎn)景；提供給工業(yè)部門的物力和人力的合理使用；提供給工業(yè)部門的物力和人力的合理使用；技術(shù)裝備使用條件和新機(jī)應(yīng)用等方面的水平和開展遠(yuǎn)景；技術(shù)裝備使用條件和新機(jī)應(yīng)用等方面的水平和開展遠(yuǎn)景；在技術(shù)使用范圍內(nèi)物力和人力資源的合理使用等。在技術(shù)使用范圍內(nèi)物力和人力資源的合理使用等。直升機(jī)使用的國(guó)民經(jīng)濟(jì)有效性直升機(jī)使用的國(guó)民經(jīng)濟(jì)有效性二、 無人直升機(jī)型式分析與選擇直升機(jī)型式按以下原那么分為三類：直升機(jī)型式按以下原那么分為三類：1 1、按平衡旋翼反扭矩的不同方式分為：?jiǎn)涡韼矘?、按平衡旋翼反扭?/p>

19、的不同方式分為：?jiǎn)涡韼矘⒖v列式雙旋翼、橫列式雙旋翼、共軸式雙旋翼直升機(jī)縱列式雙旋翼、橫列式雙旋翼、共軸式雙旋翼直升機(jī)等。等。2 2、按驅(qū)動(dòng)旋翼的不同方式分為：機(jī)械驅(qū)動(dòng)式、噴氣驅(qū)動(dòng)、按驅(qū)動(dòng)旋翼的不同方式分為：機(jī)械驅(qū)動(dòng)式、噴氣驅(qū)動(dòng)式直升機(jī)。式直升機(jī)。3 3、按提供升力和拉力的不同方式分為：正常型式、帶翼、按提供升力和拉力的不同方式分為：正常型式、帶翼式和復(fù)合直升機(jī)等。式和復(fù)合直升機(jī)等。直升機(jī)構(gòu)型：直升機(jī)構(gòu)型： 直升機(jī)型式和不同總體布局方案的總稱直升機(jī)型式和不同總體布局方案的總稱 。圖3-1 不同型式的直升機(jī)簡(jiǎn)圖2.1 機(jī)械驅(qū)動(dòng)正常型式直升機(jī)一、單旋翼帶尾槳式直升機(jī)一、單旋翼帶尾槳式直升機(jī)特點(diǎn)

20、：特點(diǎn)：只有一付旋翼，依靠尾槳來平衡旋翼反扭矩 優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：1 1、技術(shù)成熟；、技術(shù)成熟；2 2、結(jié)構(gòu)、操縱簡(jiǎn)單；、結(jié)構(gòu)、操縱簡(jiǎn)單；3 3、單機(jī)價(jià)格和使用本錢較低、單機(jī)價(jià)格和使用本錢較低缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：1 1、尾槳和尾傳動(dòng)系統(tǒng)事故率高、尾槳和尾傳動(dòng)系統(tǒng)事故率高; ; 2 2、尾槳消耗的功率到達(dá)、尾槳消耗的功率到達(dá)7 710% 10% ；3 3、危及平安；、危及平安；4 4、振動(dòng)、噪聲源、振動(dòng)、噪聲源改進(jìn)措施：改進(jìn)措施：1 1、采用涵道尾槳、無尾槳系統(tǒng)、采用涵道尾槳、無尾槳系統(tǒng) ；2 2、采用雙旋翼直升機(jī)、采用雙旋翼直升機(jī)二、縱列式雙旋翼直升機(jī)二、縱列式雙旋翼直升機(jī)特點(diǎn)：特點(diǎn)：兩副旋翼沿機(jī)體縱軸前后

21、排列，其旋轉(zhuǎn)方向相反，使反扭矩相互平衡 由于大直徑旋翼可能帶來一系列問題，所以對(duì)重型直升機(jī)希望用兩個(gè)小旋翼代替一個(gè)大旋翼，又可不帶尾槳。1 1、從重量方面與單旋翼直升機(jī)比較：、從重量方面與單旋翼直升機(jī)比較：1 1主減速器假設(shè)主減速器假設(shè)G G、p p、R R 和發(fā)動(dòng)機(jī)均相同和發(fā)動(dòng)機(jī)均相同 單旋翼直升機(jī)：?jiǎn)涡碇鄙龣C(jī)： 傳動(dòng)比：傳動(dòng)比：pGRnRRnnnieee30302式中: n2為旋翼轉(zhuǎn)速 CH-47主減速器重量：縱列式直升機(jī)：縱列式直升機(jī)：傳動(dòng)比：主減速器重量：所以 或2/ ii )2/(2)(11ifMifMGmd)(1ifMGmdmdmdGG2mdmdGG22旋翼重量也可得到同樣結(jié)論：

22、旋旋GG23結(jié)構(gòu)重量 單旋翼： 尾梁斜梁尾槳傳動(dòng)系統(tǒng)尾槳 縱列式： 后旋翼塔協(xié)調(diào)軸中間減速器復(fù)雜的操縱系統(tǒng)1對(duì)于重型直升機(jī)G在70008000千克以上，主減速器及旋翼重量所占比例較大，采用縱列式可以減少這些部件的重量，從而可降低結(jié)構(gòu)重量；2對(duì)于輕型直升機(jī)，旋翼及主減速器的相對(duì)重量不會(huì)很大 ，對(duì)結(jié)構(gòu)重量的影響不會(huì)很大，而且操縱系統(tǒng)重量的增加還會(huì)起一些抵消作用，因此，效果不顯著； 3縱列式直升機(jī)突出的優(yōu)點(diǎn)是其容許的重心變化范圍較大 。重量結(jié)論：重量結(jié)論：2 2、從氣動(dòng)方面與單旋翼直升機(jī)比較、從氣動(dòng)方面與單旋翼直升機(jī)比較條件：設(shè)計(jì)參數(shù)相同，總重相同條件：設(shè)計(jì)參數(shù)相同，總重相同1 1由于縱列式直升機(jī)前

23、飛時(shí)前旋翼對(duì)后旋翼存在氣動(dòng)干擾，使其由于縱列式直升機(jī)前飛時(shí)前旋翼對(duì)后旋翼存在氣動(dòng)干擾，使其誘導(dǎo)功率和單旋翼直升機(jī)有很顯著的不同誘導(dǎo)功率和單旋翼直升機(jī)有很顯著的不同 ；誘導(dǎo)功率：11GTNi前旋翼誘導(dǎo)功率：后旋翼誘導(dǎo)功率：總誘導(dǎo)功率：2/1GNif)(2111tibGN1121tibifiGGNNN所以，縱列式直升機(jī)比單旋翼式直升機(jī)增加了一個(gè)附加誘導(dǎo)功率，其大小決定于干擾系數(shù) t圖3-2 縱列式直升機(jī)前旋翼對(duì)后旋翼的干擾作用圖3-3 ,1， 隨飛行速度V的變化情況t1t圖3-4 縱列式與單旋翼式直升機(jī)誘導(dǎo)功率的比較 2除了誘導(dǎo)功率以外，旋翼的需用功率的其它局部根本相同3除旋翼功率外，還有其它功率

24、損失單旋翼直升機(jī)：尾槳功率損失，懸停最大縱列式直升機(jī)：懸停時(shí)兩旋翼有干擾，干擾會(huì)引起附加功率損失，干擾大小決定于兩旋翼間的距離。機(jī)身垂直阻力大圖3-5 縱列式與單旋翼式直升機(jī)需用功率的比較圖3-6 假想機(jī)懸停時(shí)需用功率比較圖3-7 假想機(jī)前飛時(shí)需用功率比較圖3-9 假想機(jī)巡航速度特性比較 圖3-10 假想機(jī)使用升限比較 結(jié)論：結(jié)論： 1縱列式適用于重型直縱列式適用于重型直升機(jī)升機(jī) 2縱列式直升機(jī)飛行力縱列式直升機(jī)飛行力學(xué)和學(xué)和 動(dòng)力學(xué)問題更復(fù)雜動(dòng)力學(xué)問題更復(fù)雜圖3-8 假想機(jī)有效載荷和航程性能比較三、橫列式直升機(jī)三、橫列式直升機(jī)與單旋翼和縱列式比較：與單旋翼和縱列式比較：1 1懸停狀態(tài)和垂直飛

25、行狀態(tài)，橫列式懸停狀態(tài)和垂直飛行狀態(tài)，橫列式機(jī)身和機(jī)翼對(duì)旋翼的氣動(dòng)干擾大機(jī)身和機(jī)翼對(duì)旋翼的氣動(dòng)干擾大2 2前飛時(shí)兩旋翼存在氣動(dòng)干擾，與旋前飛時(shí)兩旋翼存在氣動(dòng)干擾，與旋翼旋轉(zhuǎn)方向和旋翼間距有關(guān)翼旋轉(zhuǎn)方向和旋翼間距有關(guān)3 3動(dòng)力學(xué)問題復(fù)雜動(dòng)力學(xué)問題復(fù)雜特點(diǎn)：特點(diǎn)：兩副旋翼及其動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)沿機(jī)體橫軸排列，旋轉(zhuǎn)方向相反 米12四、共軸式雙旋翼直升機(jī)四、共軸式雙旋翼直升機(jī)圖3-13 單旋翼式和共軸式效率比較 Ka-50加拿大：加拿大：Guardian俄羅斯：俄羅斯：ka-137美國(guó)：美國(guó)：QH-50 圖3-14 直升機(jī)效率與拉力系數(shù)的關(guān)系 圖3-15 共軸式旋翼相互誘導(dǎo)系數(shù) 圖3-16 幾種直升機(jī)尺寸比

26、較 特點(diǎn)：兩副旋翼上下共軸安放，反向旋轉(zhuǎn)，使反扭矩相互平衡特點(diǎn)：兩副旋翼上下共軸安放，反向旋轉(zhuǎn)，使反扭矩相互平衡 優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：1 1懸停效率高；懸停效率高； 2 2縱向尺寸??；縱向尺寸?。?3 3氣動(dòng)力分布對(duì)稱，操縱效率高。氣動(dòng)力分布對(duì)稱，操縱效率高。缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：1 1前飛時(shí)有氣動(dòng)干擾損失；前飛時(shí)有氣動(dòng)干擾損失； 2 2傳動(dòng)、操縱系統(tǒng)復(fù)雜。傳動(dòng)、操縱系統(tǒng)復(fù)雜。2.2 噴氣驅(qū)動(dòng)正常型式直升機(jī)兩種類型：兩種類型：1、槳尖發(fā)動(dòng)機(jī)式驅(qū)動(dòng)系統(tǒng) ；有沖壓式、脈沖式或渦輪噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī) 優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、重量輕 缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：?jiǎn)挝缓挠吐蚀?、壓氣機(jī)式槳尖供氣式驅(qū)動(dòng)系統(tǒng) 冷噴氣 優(yōu)點(diǎn)：?jiǎn)挝缓挠吐实?，冷噴?缺

27、點(diǎn)：結(jié)構(gòu)復(fù)雜、效率低結(jié)論：結(jié)論：1、噴氣驅(qū)動(dòng)型式在輕型直升機(jī)上采用不一定合理。 2、噴氣驅(qū)動(dòng)型式只適合于航程或續(xù)航時(shí)間較短的情況。 2.3 有翼式直升機(jī)及復(fù)合式直升機(jī)目的：提高直升機(jī)的飛行速度目的：提高直升機(jī)的飛行速度 正常型式直升機(jī)最大飛行速度受三方面限制：正常型式直升機(jī)最大飛行速度受三方面限制： 1 1局部激波局部激波 2 2氣流別離氣流別離 3 3槳盤前傾槳盤前傾 有翼式直升機(jī)：有翼式直升機(jī)：特點(diǎn)：特點(diǎn)： 在正常型式直升機(jī)上安裝輔助機(jī)翼在正常型式直升機(jī)上安裝輔助機(jī)翼 。優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)： 機(jī)翼提供了一局部所需升力，從而減輕機(jī)翼提供了一局部所需升力，從而減輕了旋翼的載荷了旋翼的載荷 ，提高直升機(jī)

28、飛行速度，提高直升機(jī)飛行速度局限性：局限性：1 1增加了結(jié)構(gòu)重量；增加了結(jié)構(gòu)重量； 2 2垂直阻力增加；垂直阻力增加； 3 3槳盤前傾大。槳盤前傾大。圖321 大速度飛行時(shí)正常型式和有翼式直升機(jī)槳盤前傾的比較圖3-21 復(fù)合式直升機(jī)水平飛行時(shí)力的作用旋翼自轉(zhuǎn)圖3-22 幾種型式直升機(jī)平飛速度包線功率限制比較 特點(diǎn)：不僅有機(jī)翼，還有推進(jìn)裝置特點(diǎn)：不僅有機(jī)翼，還有推進(jìn)裝置優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：1 1前飛拉力由推進(jìn)裝置提供，槳盤前傾前飛拉力由推進(jìn)裝置提供，槳盤前傾問題解決；問題解決； 2 2氣動(dòng)效率提高。氣動(dòng)效率提高。缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：1 1結(jié)構(gòu)重量增加結(jié)構(gòu)重量增加 2 2仍然存在氣流別離反流區(qū)擴(kuò)大仍然存在氣流別離

29、反流區(qū)擴(kuò)大結(jié)論：結(jié)論：1 1、兩種型式都只適合于飛行速度要、兩種型式都只適合于飛行速度要求較大的情況。求較大的情況。2 2、兩種型式更適合航程要求較大的、兩種型式更適合航程要求較大的情況。情況。復(fù)合式直升機(jī)：復(fù)合式直升機(jī)：2.4 傾轉(zhuǎn)旋翼飛行器圖3-24 V-22傾轉(zhuǎn)旋翼機(jī)和旋翼傾轉(zhuǎn)過程特點(diǎn)：特點(diǎn)：1 1將直升機(jī)的優(yōu)點(diǎn)和固定翼飛將直升機(jī)的優(yōu)點(diǎn)和固定翼飛 機(jī)的優(yōu)點(diǎn)結(jié)合起來；機(jī)的優(yōu)點(diǎn)結(jié)合起來； 2 2旋翼可在旋翼可在9090范圍內(nèi)傾轉(zhuǎn)范圍內(nèi)傾轉(zhuǎn)速度可到達(dá)：速度可到達(dá)：500km/h500km/h以上以上航程到達(dá)：航程到達(dá)： 3000km3000km 常規(guī)直升機(jī)的最大飛行速度一般難以突破370km/

30、h2.5 直升機(jī)型式選擇1、任何一種型式的出現(xiàn)都主要是為了解決某一方面的問題，滿足某種需要；2、噴氣驅(qū)動(dòng)、復(fù)合式、傾轉(zhuǎn)旋翼機(jī)等都還在探索、試驗(yàn)階段；3、單槳式直升機(jī)仍然是主流；4、型式選擇與經(jīng)驗(yàn)有關(guān)。三、 直升機(jī)主要參數(shù)分析與選擇直升機(jī)主要參數(shù)直升機(jī)主要參數(shù)總體參數(shù)，是總體方案的設(shè)計(jì)變量，對(duì)方案總體參數(shù)，是總體方案的設(shè)計(jì)變量，對(duì)方案有著決定性的影響。有著決定性的影響。主要包括：直升機(jī)總重主要包括：直升機(jī)總重G G、槳盤載荷、槳盤載荷p p、功率載荷、功率載荷q q、旋翼實(shí)度、旋翼實(shí)度 和和槳尖速度槳尖速度RR等等 1 1槳盤載荷槳盤載荷p p旋翼的拉力近似等于旋翼的拉力近似等于G G與旋翼槳盤

31、面積之比與旋翼槳盤面積之比2 2功率載荷功率載荷q qP P和和q q值可定義為：值可定義為：2RGp)0(/eNGq 2)(21RCpT)(1000RmCAqkT12343.1 3.1 概述概述由3和4得到：00025.156521000AApq圖4-1 槳盤載荷對(duì)功率載荷的影響其中：02/30/21kTmC56kTmCApq2/3210002dRrbk3 3旋翼實(shí)度旋翼實(shí)度對(duì)于矩形槳葉Rkb4 4槳尖速度槳尖速度R R R確定后，槳尖速度決定旋翼軸轉(zhuǎn)速n73.2 直升機(jī)主要參數(shù)對(duì)需用功率的影響引入兩個(gè)參數(shù)： 槳葉載荷 全機(jī)單位廢阻/ppbGSCCxx 以單旋翼式直升機(jī)為例，由?直升機(jī)空氣動(dòng)

32、力學(xué)?可以得出旋翼單位需用功率 千瓦/牛的近似表達(dá)式：1、懸停情況GNNrr/pJRCCkkNyxTpr25.15651)(10004377ipryxNNpBRCCB2771)(82 2、前飛情況、前飛情況 當(dāng) ，且假定1 . 0001VVVdx 其中 /R為槳盤處氣流合速度的相對(duì)值， /R為前飛速度的相對(duì)值， /R為槳盤處等效軸向誘導(dǎo)速度的相對(duì)值。 11VV 00VVdxdx單位型阻功率； 單位誘導(dǎo)功率； 單位廢阻功率。3007721000225. 124501100043VCpVJRCCkkNxyxTprpaiprNNN千瓦/牛 9而 kp，kT，J，等系數(shù)的定義與直升機(jī)空氣動(dòng)力學(xué)中相同。

33、可以看出： 1單位誘導(dǎo)功率僅受槳盤載荷p的影響，與其他參數(shù)無關(guān)。p增加時(shí)單位誘導(dǎo)功率也增加。當(dāng)飛行速度V0增加時(shí)單位誘導(dǎo)功率迅速減小。隨著飛行高度增加，空氣相對(duì)密度減小，單位誘導(dǎo)功率也會(huì)增加。 2單位型阻功率 ，決定于諸多主要參數(shù)，而這些參數(shù)的影響那么比較復(fù)雜。 GNNprpr/iNGNNii/GNNpapa/771/yxprCRCBN其中 對(duì)于一定的翼型，在一定的Cy下，阻升比最小時(shí)所對(duì)應(yīng)的Cy記作Cyopt。假設(shè)Cy7正好等于Cyopt，槳葉載荷恰好等于式11所確定的pbopt，此時(shí)阻升比 到達(dá)最小值 min 1 1垂直飛行垂直飛行 單位型阻功率決定于槳葉特征剖面處r=0.7 R的阻升比

34、及槳尖速度R。阻升比 決定于翼型升力系數(shù)Cy7 7 . 0r77/yxCC77/yxCC20207)()(RkpARkpACTbTy(10)77/yxCCyxCC /圖2 Cx/Cy及Cx和Cy的關(guān)系201()boptTyoptpkR CA 112 2前飛狀態(tài)前飛狀態(tài) 1直升機(jī)到達(dá)一定前飛速度時(shí)，后行槳葉槳尖迎角超過了翼型臨界迎角時(shí)，就開始出現(xiàn)氣流別離。一旦出現(xiàn)氣流別離式10就不再適用了。隨著氣流別離的出現(xiàn)及擴(kuò)展，由于別離區(qū)翼型阻力系數(shù)的急劇加大，型阻功率就會(huì)很快增加。 圖3 氣流別離限制圖4 Cx與M數(shù)的關(guān)系2在前飛時(shí)還必須考慮局部激波對(duì)單位型阻功率的影響。假設(shè)前行槳葉槳尖的M數(shù)超過了臨界值

35、Mc，由于激波的出現(xiàn)，翼型阻力系數(shù)Cx就會(huì)急劇加大 前行槳葉槳尖M數(shù)可用下式表示 ：saRVM0(12)主要結(jié)論主要結(jié)論：1隨著直升機(jī)飛行速度的增加，誘導(dǎo)功率不斷減小，廢阻功率迅速增加。而由于kp的變化，型阻功率略有增加。2槳盤載荷p只影響單位誘導(dǎo)功率。 圖5 典型旋翼單位需用功率曲線圖6 槳盤載荷p對(duì)需用功率的影響3全機(jī)單位廢阻 僅對(duì)飛行速度較大時(shí)的總需用功率有較大的影響。 4單位型阻功率主要決定于槳尖速度R及槳葉載荷pb，它在整個(gè)飛行范圍內(nèi)都占有一定的比重。 圖7 單位廢阻對(duì)需用功率的影響 圖8 氣流別離對(duì)需用功率的影響 xC3.3 直升機(jī)主要參數(shù)對(duì)飛行性能的影響 分析直升機(jī)主要參數(shù)與懸停

36、升限、垂直爬行速度、使用升限、最大爬升速度、最小自轉(zhuǎn)下滑速度、最大續(xù)航時(shí)間、最大航程和最大飛行速度等性能的關(guān)系。一、懸停升限一、懸停升限H HH H，垂直爬升速度，垂直爬升速度V Vyvyv 隨著懸停高度的增加，單位需用功率 也會(huì)增加。但是發(fā)動(dòng)機(jī)可用功率Ne卻隨著高度增加而下降。到了某一高度，可用功率等于需用功率，這就是直升機(jī)的理論懸停升限，用HH表示rN 當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)出軸功率比直升機(jī)懸停需用功率大時(shí)，就有一局部剩余功率，于是有可能用作垂直上升飛行。 式中 功率利用系數(shù)； 海平面發(fā)動(dòng)機(jī)單位額定功率； Ae發(fā)動(dòng)機(jī)的高度特性系數(shù)，在海平面上為1。圖10 懸停升限確實(shí)定 圖11 對(duì)懸停升限的影響 )0(

37、1eerNANG)0(1eerNAN (13)或rN)0(eN二、使用升限二、使用升限Hs，最大爬升速度，最大爬升速度Vymax，最小自，最小自轉(zhuǎn)下滑速度轉(zhuǎn)下滑速度Vymin及最大續(xù)航時(shí)間及最大續(xù)航時(shí)間Tmax 這些性能都直接決定于直升機(jī)最經(jīng)濟(jì)狀態(tài)的需用功率最小需用功率 minrN)(1000min)0(maxreeyNNAVminmin1000ryNVminmaxrefNCGT(14)(15)(16) 使用升限等性能的分析與懸停升限相類似，其功率平衡關(guān)系式為 )0(min1eerNAN(17) 由18可以看出，槳盤載荷p對(duì) 有較大的影響，而全機(jī)單位廢阻對(duì) 的影響較小 ，是由于相應(yīng)于最經(jīng)濟(jì)狀態(tài)

38、的飛行速度比較小，因此誘導(dǎo)功率及型阻功率占較大的比重，而廢阻功率所占比重較小。 minrNminrN由式9可以求出 的近似表達(dá)式 minrNppCBNNxprr4/14min)(18)三、最大航程三、最大航程Lmax 圖12 直升機(jī)最經(jīng)濟(jì)及最有利飛行狀態(tài) 最大航程大致決定于 相當(dāng)于圖12需用功率曲線上的最有利狀態(tài) min)/(VNrminmax)/(VNCGLref(19) 最有利狀態(tài)的飛行速度顯然大于最經(jīng)濟(jì)狀態(tài)的飛行速度，這時(shí)誘導(dǎo)功率所占比重較小，而廢阻功率及型阻功率所占比重較大。相應(yīng)地，槳盤載荷對(duì)Lmax的影響也就較小，而全機(jī)廢阻及型阻功率的影響就比較大。四、最大飛行速度四、最大飛行速度V

39、max 隨著飛行速度的增加，單位需用功率不斷增加。到達(dá)某一飛行速度，發(fā)動(dòng)機(jī)可用功率等于需用功率，這個(gè)飛行速度就是直升機(jī)的最大飛行速度。假設(shè)略去單位誘導(dǎo)功率，可得Vmax的近似表達(dá)式：33)0(maxxpreeCBNNAV(20) 槳盤前傾角 大致可用下式表達(dá):(21)2對(duì)于正常型式的直升機(jī)，還必須考慮到槳盤前傾對(duì)Vmax的限制；圖13 槳盤前傾與阻力的關(guān)系23 .35)(VCxrdrd3提高直升機(jī)最大飛行速度最有效 的措施之一是設(shè)法降低單位廢阻 。 的降低不僅可以減小單位需用功率，而且可以減少槳盤前傾，對(duì)推遲氣流別離也有好處。 xCxC注意：注意：1在很多情況下，氣流別離及局部激波對(duì)在很多情況

40、下，氣流別離及局部激波對(duì)Vmax的限的限制更為嚴(yán)重；制更為嚴(yán)重；1槳盤載荷p對(duì)于垂直飛行狀態(tài)及最經(jīng)濟(jì)狀態(tài)的性能影響最為顯著，對(duì)于最有利狀態(tài)的性能Lmax影響就不顯著，而對(duì)于最大飛行速度影響很?。?全機(jī)單位廢阻 的影響正好相反，對(duì)于最大飛行速度Vmax及最大航程Lmax有顯著的影響，對(duì)于經(jīng)濟(jì)狀態(tài)影響很小，對(duì)于垂直飛行狀態(tài)幾乎沒有影響；3槳尖速度R及 槳葉載荷pb直接影響型阻功率，對(duì)所有的飛行性能都有一定影響。此外，R及pb直接影響氣流別離及局部激波的出現(xiàn)，往往對(duì)最大飛行速度Vmax及使用升限Hs有嚴(yán)重的影響。xC結(jié)論：結(jié)論：xC3.4 直升機(jī)主要參數(shù)的選擇直升機(jī)主要參數(shù)選擇的兩種途徑：直升機(jī)主要

41、參數(shù)選擇的兩種途徑：1 1根據(jù)使用技術(shù)要求，采用理論與統(tǒng)計(jì)分析相結(jié)合的方法；根據(jù)使用技術(shù)要求，采用理論與統(tǒng)計(jì)分析相結(jié)合的方法；2 2原準(zhǔn)設(shè)計(jì)法，即根據(jù)使用技術(shù)要求，選擇一個(gè)與新研直升原準(zhǔn)設(shè)計(jì)法，即根據(jù)使用技術(shù)要求，選擇一個(gè)與新研直升機(jī)性能相類似的成熟的直升機(jī)作為原準(zhǔn)機(jī)參考樣機(jī)。機(jī)性能相類似的成熟的直升機(jī)作為原準(zhǔn)機(jī)參考樣機(jī)。 一、直升機(jī)總重的初步確定一、直升機(jī)總重的初步確定 為了便于以后各階段設(shè)計(jì)工作的進(jìn)行，有必要先確定總重的第一次近似值，這時(shí)就只能利用統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)及經(jīng)驗(yàn)公式來確定?？傊谿可用下式表示：fuGGGG(22) 燃油相對(duì)重量 可根據(jù)所要求的航程或續(xù)航時(shí)間來確定；在給定航程的條件下， 可按

42、下式近似得出：LAGf410(23)fGfG 在給定續(xù)航時(shí)間T的條件下，同樣也可以按照近似公式計(jì)算相對(duì)燃油重量 ：pBTGf(24) 在某些情況，戰(zhàn)術(shù)使用技術(shù)要求中也可能規(guī)定了需要的懸停續(xù)航時(shí)間，這時(shí)可按相似的公式估算 ：pTBGf(25)fGfG1 1、 選擇槳盤載荷選擇槳盤載荷p p應(yīng)考慮的主要因素應(yīng)考慮的主要因素1 1槳盤載荷直接影響滿足一定性能要求時(shí)需用功率的大小，也槳盤載荷直接影響滿足一定性能要求時(shí)需用功率的大小，也就是直接影響發(fā)動(dòng)機(jī)的選擇。就是直接影響發(fā)動(dòng)機(jī)的選擇。2 2槳盤載荷的大小嚴(yán)重地影響直升機(jī)有效載荷占總重的比例。槳盤載荷的大小嚴(yán)重地影響直升機(jī)有效載荷占總重的比例。二、槳盤

43、載荷二、槳盤載荷p p的選擇的選擇 加大槳盤載荷p使主減速器相對(duì)重量和槳葉相對(duì)重量減小，發(fā)動(dòng)機(jī)相對(duì)重量增大，燃油相對(duì)重量也略有增加，在不同總重和不同型式發(fā)動(dòng)機(jī)的情況下，計(jì)算隨p的變化關(guān)系，大致如圖14的曲線所示 圖14 槳盤載荷p的關(guān)系iG圖15 懸停時(shí)的旋翼洗流3槳盤載荷p的大小對(duì)自轉(zhuǎn)下滑速度Vymin有顯著的影響；4槳盤載荷過小對(duì)于總體布置、使用以至工藝等方面都會(huì)帶來不利的影響。槳盤載荷過大也會(huì)給使用上帶來困難圖15。 2 2、槳盤載荷、槳盤載荷p p上、下限確實(shí)定上、下限確實(shí)定 從以上的分析可以看出，槳盤載荷的影響是多方面的，而且又是相互矛盾的。最主要的要求仍然應(yīng)該是提高直升機(jī)有效載荷對(duì)總重的比例 。 槳盤載荷選擇的根本要求可歸納如下：所選擇的槳盤載荷，應(yīng)在保證所要求的有