终极版-直升机原理

航空航天概论——直升机重力阻力升力拉力小组成员：张娟徐娟祁亚兰李凌云刘永浩杨雪松——建环1302班以动力驱动的旋翼作为主要升力来源，能垂直起落的重于空气的航空器。——中国大百科全书直升机的独特优势：★垂直起落、悬停★良好的低空低速特性使直升机可广泛应用于各个领域、各种环境。直升机定义：一、概述★民用：通用运输、抢险救生、公安巡查、特种作业…一、概述一、概述★军用：对地攻击、反潜攻舰、机降运输、战勤侦察…二、直升机飞行原理★旋翼升力的产生二、直升机飞行原理★旋翼反扭矩二、直升机飞行原理★旋翼反扭矩（续）直升机的分类：按平衡反扭矩形式二、直升机飞行原理★直升机垂直飞行通过同时改变各片桨叶安装角（桨距）的大小，改变旋翼升力的大小，从而实现直升机的悬停、垂直上升和垂直下降。桨距二、直升机飞行原理★直升机水平飞行前飞、侧飞、后飞是通过调整旋翼桨盘向所需飞行方向倾斜，产生所需方向的水平分力，从而实现该方向的水平飞行。前飞侧飞二、直升机飞行原理★直升机水平飞行（续）前飞时由于左右两侧气流不对称，导致左右两侧桨叶升力分布不对称，从而引起很大的周期变化的桨根弯矩。桨叶的变距运动桨叶的挥舞运动桨叶的摆振运动变距铰（轴向铰）挥舞铰（水平铰）摆振铰（垂直铰）二、直升机飞行原理二、直升机飞行原理二、直升机飞行原理三、分类直升机按用途分为运输直升机、武装直升机、反潜直升机按起飞重量分为超小型直升机、小型直升机、中小型直升机、中型直升机、大型直升机、重型直升机和巨型直升机。机械驱动式直升机按平衡旋翼反作用扭矩的方法和旋翼数量与位置分为下面几种形式：三、分类（1）单旋翼带尾桨直升机旋翼反作用扭矩靠尾桨推力平衡。优点：构造简单，操纵系统简单，成本较低。缺点：尾部螺旋桨造成功率损失，重心定位范围窄，尾部长，尺寸大。三、分类（2）共轴式双桨直升机两个旋转方向相反的旋翼安装在一根轴上，旋翼的反作用扭矩相互平衡。优点：机身短外形好，正面阻力小，外廓尺寸小。缺点：操纵系统及传动系统复杂，旋翼有相互干扰，方向稳定性不够。苏联卡莫夫设计局卡-52二、分类两个旋翼安装在机身的前后端，后面的旋翼通常高于前面旋翼的旋转平面。优点：纵向稳定性好，重心定位范围广，重量效率高，机身有效容积大。缺点：传动系统复杂，平飞时诱导损失大，利用旋翼自转进行滑翔降落困难。美国CH-47支努干（3）纵列式双桨直升机三、分类（4）并列式双桨直升机：两个旋翼位于机身两侧并在同一平面内，转向相反。优点：操纵性、稳定性较好平飞诱导损失小，经济性较好。缺点：构造复杂，操纵系统复杂。米-12“信鸽”三、分类（5）交叉式双桨直升机两个旋翼位于机身两侧，但两个桨毂之间很近。转轴向外倾斜。优点：正面阻力小，外廓尺寸小。缺点：传动系统复杂，桨尖可能碰地，不安全，直升机的平衡复杂。三、分类（6）无尾桨直升机水平旋翼负责提供飞机升力，并从尾部吹出空气，用附壁效应产生的推力抵消旋翼的反作用力四、直升机结构机载设备燃油箱起落架机身减速器旋翼桨毂倾斜器发动机尾桨传动装置四、直升机结构★旋翼系统：包括桨叶和桨毂功用：产生升力、推力和操纵力。四、直升机结构旋翼旋翼由桨叶和桨毂组成。一副旋翼的桨叶最少有两片，最多可达七片。根据桨叶与桨毂的连接方式，旋翼形式有四种，即全铰式、半铰式、无铰式和无轴承式。四、直升机结构★旋翼系统（桨叶）金属桨叶混合结构桨叶复合材料桨叶四、直升机结构★旋翼系统（桨毂）铰接式桨毂无铰式桨毂无轴承式桨毂四、直升机结构★全铰式旋翼轴向铰又称变距铰、垂直铰又称阻尼铰、水平铰又称挥舞铰。三、直升机结构★其它形式旋翼半铰式是两片桨叶彼此连为一体，共用一个中心水平铰，没有垂直铰，仍有轴向铰。无铰式是取消水平铰和垂直铰，只保留轴向铰。无轴承式是取消三个铰。桨叶的运动靠其扭转变形和弯曲变形来实现。四、直升机结构★尾桨尾桨是安装在直升机尾端的小螺旋桨，它产生拉力，用以平衡旋翼旋转时给直升机的反作用扭矩，保持预定的飞行方向；发挥飞机安定面作用，保持直升机飞行过程中的航向稳定。四、直升机结构★尾桨结构特点---轴向饺和水平铰没有垂直铰.四、直升机结构★尾桨涵道式尾桨常规尾桨功用：平衡反扭矩、航向操纵。四、直升机结构★机身功用：支撑和连接直升机各部件，装载人员、货物、设备等。UH-60四、直升机结构★起落架滑橇式轮式功用：支承机体，吸收着陆时的冲击能量。四、直升机结构★操纵系统操纵系统的功用是将驾驶员对驾驶杆和脚蹬的操纵传到有关的操纵机构，以改变直升机的飞行姿态和方向。操纵系统主要由驾驶杆、脚蹬、油门变距杆、自动倾斜器、液压助力器、加载机构、旋翼刹车、连杆、摇臂等组成。它可分为三部分：油门变距系统、脚操纵系统和驾驶杆操纵系统。四、直升机结构★操纵系统脚蹬操纵总距操纵周期变距操纵改变直升机航向操纵直升机升降改变旋翼拉力方向功用：控制直升机的飞行姿态和飞行方向。四、直升机结构★操纵系统（总距杆）使旋翼桨距同时增大或减小，从而使旋翼升力增大或减小。四、直升机结构★操纵系统（周期变距杆）使旋翼桨距产生周期性变化，从而使桨盘倾斜。四、直升机结构★操纵系统（脚蹬）整体改变尾桨桨距，从而改变尾桨拉力，使机体产生航向运动。四、直升机结构★操纵系统（自动倾斜器）四、直升机结构★传动系统传动系统的功用是将发动机产生的动力传给旋翼和尾桨，并且保证它们具有适宜的转速。一般由传动轴、减速器、离合器等组成谢谢！