直升机飞行原理20130401

Copyright©2013CAFUC.Allrightsreserved.直升机飞行原理Copyright©2013CAFUC.Allrightsreserved.Copyright©2013CAFUC.Allrightsreserved.基本操纵系统直升机的平衡和操纵前飞中的空气动力主要内容直升机的特殊问题旋翼的基本介绍直升机的分类直升机概述Copyright©2013CAFUC.Allrightsreserved.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Copyright©2013CAFUC.Allrightsreserved.★民用：通用运输、抢险救生、公安巡查、特种作业…一、概述Copyright©2013CAFUC.Allrightsreserved.一、概述★军用：对地攻击、反潜攻舰、机降运输、战勤侦察…Copyright©2013CAFUC.Allrightsreserved.二、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：Copyright©2013CAFUC.Allrightsreserved.二、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：尾桨造成功率损失，重心定位范围窄，尾部长，尺寸大。Copyright©2013CAFUC.Allrightsreserved.二、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-52Copyright©2013CAFUC.Allrightsreserved.二、分类优点：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。Copyright©2013CAFUC.Allrightsreserved.二、分类4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。Copyright©2013CAFUC.Allrightsreserved.二、分类5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Copyright©2013CAFUC.Allrightsreserved.二、分类6倾转旋翼机V22Copyright©2013CAFUC.Allrightsreserved.产生向上的力克服直升机重力产生向前的水平分力使直升机向前产生其他分力及力矩保持直升机平衡或进行机动飞行若发动机停车，自转产生升力，保证安全着陆三、旋翼的基本介绍1、旋翼的作用Copyright©2013CAFUC.Allrightsreserved.2、旋翼的组成：桨叶+桨毂三、旋翼的基本介绍Copyright©2013CAFUC.Allrightsreserved.三、旋翼的基本介绍Copyright©2013CAFUC.Allrightsreserved.桨毂旋翼的运动：变距、挥舞、摆振三、旋翼的基本介绍Copyright©2013CAFUC.Allrightsreserved.变距变总距操纵周期总距操纵三、旋翼的基本介绍Copyright©2013CAFUC.Allrightsreserved.挥舞直升机前飞时，左右速度不对称三、旋翼的基本介绍Copyright©2013CAFUC.Allrightsreserved.挥舞桨叶的挥舞运动三、旋翼的基本介绍Copyright©2013CAFUC.Allrightsreserved.摆振桨毂的摆振运动三、旋翼的基本介绍Copyright©2013CAFUC.Allrightsreserved.四、基本操纵系统Copyright©2013CAFUC.Allrightsreserved.四、基本操纵系统Copyright©2013CAFUC.Allrightsreserved.EC-120SCHWEIZER-300CBELL-407EC-120EC-120EC-120四、基本操纵系统Copyright©2013CAFUC.Allrightsreserved.五、前飞中的空气动力直升机前飞时受力分析Copyright©2013CAFUC.Allrightsreserved.旋翼锥体的后到？五、前飞中的空气动力Copyright©2013CAFUC.Allrightsreserved.旋翼锥体的侧倒？五、前飞中的空气动力Copyright©2013CAFUC.Allrightsreserved.•结论：直升机前飞时•旋翼桨盘处周向气流速度左右不对称，•引起旋翼纵向挥舞----后倒角•剖面迎角前后不对称，•引起旋翼横向挥舞----侧倾角Copyright©2013CAFUC.Allrightsreserved.六、直升机的平衡和操纵直升机的三个轴纵轴立轴横轴Copyright©2013CAFUC.Allrightsreserved.直升机的平衡作用在直升机上的各种力和力矩之和均为零。直升机的飞行速度和方向都能保持不变。这里只分析力矩的平衡1.俯仰平衡-横轴2.方向平衡-立轴3.横侧平衡-纵轴六、直升机的平衡和操纵Copyright©2013CAFUC.Allrightsreserved.1、俯仰平衡直升机绕横轴转动的上仰力矩和下俯力矩相等。俯仰平衡时，不绕横轴转动，转动角速度等于零。六、直升机的平衡和操纵Copyright©2013CAFUC.Allrightsreserved.俯仰力矩机身力矩是上仰还是下俯视情况而定。悬停和小速度飞行时上仰，大速度飞行时为下俯力矩。旋翼力矩水平安定面力矩机身力矩俯仰平衡条件上仰力矩=下俯力矩六、直升机的平衡和操纵Copyright©2013CAFUC.Allrightsreserved.2、方向平衡直升机绕立轴转动的左偏力矩和右偏力矩相等。方向平衡时，不绕立轴转动或等速转动。六、直升机的平衡和操纵Copyright©2013CAFUC.Allrightsreserved.2、方向平衡偏转力矩旋翼的反作用力矩反扭矩系统垂尾的方向稳定作用方向平衡的条件旋翼的反作用力矩=尾桨偏转力矩六、直升机的平衡和操纵Copyright©2013CAFUC.Allrightsreserved.3、横侧平衡直升机绕纵轴转动的左滚力矩和右滚力矩相等。横侧平衡时，不绕纵轴转动。六、直升机的平衡和操纵Copyright©2013CAFUC.Allrightsreserved.3、横侧平衡滚转力矩尾桨旋转轴高于重心，产生滚转力矩尾桨拉力所产生的滚转力矩压杆时产生的滚转力矩压杆时，旋翼锥体倾斜，分解出T1和T3.形成相应的滚转力矩。横侧平衡的条件：左滚力矩=右滚力矩六、直升机的平衡和操纵Copyright©2013CAFUC.Allrightsreserved.4、直升机的操纵性飞行员在操纵直升机的驾驶杆、舵和油门总距杆后，其飞行状态的反应特性。是作用于直升机上的操纵力和操纵力矩的过程和结果。六、直升机的平衡和操纵Copyright©2013CAFUC.Allrightsreserved.4、直升机的操纵性总距杆的操纵驾驶杆的操纵脚蹬的操纵四、直升机的平衡和操纵Copyright©2013CAFUC.Allrightsreserved.4、直升机的操纵性总距杆的操纵SCHWEIZER-300C变总距操纵六、直升机的平衡和操纵Copyright©2013CAFUC.Allrightsreserved.4、直升机的操纵性驾驶杆的操纵EC-120周期总距操纵六、直升机的平衡和操纵Copyright©2013CAFUC.Allrightsreserved.4、直升机的操纵性脚蹬的操纵EC-120六、直升机的平衡和操纵Copyright©2013CAFUC.Allrightsreserved.七、直升机的特殊问题1、过度挥舞2、涡环状态3、地面共振4、直升机的自转5、MASTBumping6、斜坡操纵Copyright©2013CAFUC.Allrightsreserved.1、过度挥舞七、直升机的特殊问题Copyright©2013CAFUC.Allrightsreserved.2、涡环状态七、直升机的特殊问题Copyright©2013CAFUC.Allrightsreserved.2、涡环状态七、直升机的特殊问题Copyright©2013CAFUC.Allrightsreserved.2、涡环状态七、直升机的特殊问题涡环状态的改出Copyright©2013CAFUC.Allrightsreserved.3、地面共振七、直升机的特殊问题地面共振时直升机的振动Copyright©2013CAFUC.Allrightsreserved.3、地面共振七、直升机的特殊问题地面共振实验视频Copyright©2013CAFUC.Allrightsreserved.4、直升机的自转七、直升机的特殊问题Copyright©2013CAFUC.Allrightsreserved.4、直升机的自转七、直升机的特殊问题Straight-inautorotation.Copyright©2013CAFUC.Allrightsreserved.5、MASTBumping七、直升机的特殊问题Copyright©2013CAFUC.Allrightsreserved.6、斜坡操纵七、直升机的特殊问题斜坡着陆Copyright©2013CAFUC.Allrightsreserved.6、斜坡操纵七、直升机的特殊问题斜坡起飞Copyright©2013CAFUC.Allrightsreserved.6、斜坡操纵七、直升机的特殊问题单撬着陆Copyright©2013CAFUC.Allrightsreserved.基本操纵系统直升机的平衡和操纵前飞中的空气动力主要内容直升机的特殊问题旋翼的基本介绍直升机的分类直升机概述Copyright©2013CAFUC.Allrightsreserved.谢谢大家！Copyright©2013CAFUC.Allrightsreserved.