直升機(jī)飛行原理以及平衡

1、關(guān)于直升機(jī)飛行原理及平衡第一張，PPT共十九頁，創(chuàng)作于2022年6月直升機(jī)飛行原理及平衡直升機(jī)原理紙飛機(jī)的飛行紙飛機(jī)飛行中的水桶中的回旋力直升機(jī)中的回旋力直升機(jī)平衡平飛時(shí)的平衡平飛時(shí)力的平衡平飛需用其隨速度的變化功率及平飛需用功率及其隨速度的變化平飛需用功率隨速度的變化直升機(jī)的后飛直升機(jī)的側(cè)飛直升機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量第二張，PPT共十九頁，創(chuàng)作于2022年6月紙飛機(jī)的飛行第三張，PPT共十九頁，創(chuàng)作于2022年6月紙飛機(jī)飛行中的.紙飛機(jī)受力情況1.豎直方向G-f1=f2.水平方向f2第四張，PPT共十九頁，創(chuàng)作于2022年6月 因?yàn)樵谪Q直方向上有風(fēng)對飛機(jī)向上的分力的作用f1，從而減少重力對飛機(jī)作用。而

2、在水平方向上有f2的作用，當(dāng) 我們用力擲紙飛機(jī)時(shí)，飛機(jī)就輕而易舉的飛起來而對于直升機(jī)的飛行還有一個(gè)“回旋力”的作用。第五張，PPT共十九頁，創(chuàng)作于2022年6月水桶中的回旋力在水桶中有 半桶水時(shí)，假如我們用一個(gè)木棒來覺拌，水面會(huì)上升。這是因?yàn)樗橇黧w，當(dāng)我們攪拌它是它受到回旋力的作用。第六張，PPT共十九頁，創(chuàng)作于2022年6月直升機(jī)中的回旋力直升機(jī)工作時(shí)它的輪在高速旋轉(zhuǎn)，形成高速空氣流，這就是，前面所提到過的流體回旋。飛機(jī)就在這個(gè)力場上開始上升。第七張，PPT共十九頁，創(chuàng)作于2022年6月直升機(jī)的 平衡問題 加載中.第八張，PPT共十九頁，創(chuàng)作于2022年6月平飛時(shí)的平衡.相對于速度軸系平飛

3、時(shí)，作用在直升機(jī)上的力主要有旋空拉力T，全機(jī)重力 G，機(jī)體的廢阻力 X身及尾槳推力T尾。前飛時(shí)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(jī)等速直線平飛的力的平衡條件第九張，PPT共十九頁，創(chuàng)作于2022年6月平飛時(shí)力的平衡X軸：T2=X身Y軸： T1=GZ軸：T3約等于T尾其中 Tl， T2， T3分別為旋翼拉力在 X， Y，Z三個(gè)方向的分量。 對于單旋翼帶尾槳直升機(jī)，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(jī)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?yàn)?y角很小，即co

4、sr約等于1，故Z向力采用近似等號(hào)。第十張，PPT共十九頁，創(chuàng)作于2022年6月平飛需用功率及其隨速度的變化（1）平飛時(shí)，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(gè)方向的分力不做功，此時(shí)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(xiàng)是旋翼拉力克服機(jī)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(jī)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(jī)身廢阻X身 在機(jī)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，這樣廢阻功第十一張，PPT

5、共十九頁，創(chuàng)作于2022年6月平飛需用功率及其隨速度的變化（圖）第十二張，PPT共十九頁，創(chuàng)作于2022年6月平飛需用功率隨速度的變化（3）率P廢就可以近似認(rèn)為與平飛速 度的三次方成正比，如上圖中的點(diǎn)劃線所示。平飛時(shí)，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(dāng)飛行重量不變時(shí)，近似認(rèn)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(xì)實(shí)線所示。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，如圖中虛線所示。第十三張，PPT共十九頁，創(chuàng)作于2022年6月圖中的實(shí)線為上

6、述三項(xiàng)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(shí)，廢阻功率很小，但這時(shí)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(shí)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(dá)到平飛需用功率的最低點(diǎn)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第十四張，PPT共十九頁，創(chuàng)作于2022年6月直升機(jī)的后飛（）相對氣流不對稱

7、，引起揮舞及槳葉迎角的變化第十五張，PPT共十九頁，創(chuàng)作于2022年6月直升機(jī)的側(cè)飛側(cè)飛是直升機(jī)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(shí)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?；A(chǔ)上實(shí)施 的飛行狀態(tài)。其特點(diǎn)是要多注意側(cè)向力 的變化和平衡。由于直升機(jī)機(jī)體的側(cè)向 投影面積很大，機(jī)體在側(cè)飛時(shí)其空氣動(dòng) 力阻力特別大，因此直升機(jī)側(cè)飛速度通 常很小。由于單旋翼帶尾槳直升機(jī)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(jī)向后方向運(yùn)動(dòng)，會(huì)產(chǎn)生與水平分量反向的空氣動(dòng)力阻力Z。當(dāng)側(cè)力平衡時(shí)，水平分量等于尾槳推力與空氣動(dòng)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(shí)，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(jī)向民槳推力方向一例運(yùn)動(dòng)，空氣動(dòng)力阻力與尾槳推力反向，當(dāng)側(cè)力平衡時(shí)，保持等速向前行槳葉一側(cè)飛行。第十六張，PPT共十九頁，創(chuàng)作于2022年6月直升