直升机螺旋桨原理(直升机飞行的原理)
直升机螺旋桨原理
涡轴发动机自从问世近40年来,产品不断改进发展,结构、性能一代比一代好,型号不断推陈出新。据不完全统计,世界上直升机用航空涡轴发动机,经历了四代发展时期,输出轴功率从几十千瓦到数千千瓦,大大小小约有二十几个发展系列。
上面所说的无铰式旋翼只是没有挥舞铰和摆振铰,却仍然保留了变距用的轴向铰,因此也还不是真正的“无铰”。由于保留了承受很大力矩和离心力的变距铰,结构重量难以减轻,结构的简化也受到了限制。无铰式旋翼合乎逻辑的进一步发展,就是取消变距铰。无轴承旋翼就是取消了挥舞铰、摆振铰和变距铰的旋翼,桨叶的挥舞、摆振和变距运动都以桨叶根部的柔性元件来完成。
尾桨的结构形式有跷跷板式、万向接头式、铰接式、无轴承式、“涵道尾桨”式等等。前面几种形式与旋翼形式中的讨论相似,只是铰接式尾桨一般不设置摆振铰。70年代以来,又发展了无轴承尾桨(包括采用交*式布置无轴承尾桨)及“涵道尾桨”。“涵道尾桨”是把尾桨置于机身尾斜梁的“涵道”之中。
主要是用油液流动速度的损失来产生压力差从而起到阻尼作用。当桨叶绕垂直铰来回摆动时,减摆器壳体与活塞杆之间产生往复运动。这时,充满壳体内的油液也就要以高速度流进壳体与活塞之间的缝隙(或者是活塞上的节流孔),活塞的左右就产生了压力差,从而形成减摆力矩。液压减摆器的减摆力矩比较稳定,它不像摩擦减摆器那样需经常检查及调整。
桨叶挥舞也带来了新的问题,解决这个问题的通常方法就是安装"摆振铰"。允许桨叶前后做小幅度摆动,从而避免桨叶根部变弯或疲劳断裂。
直升机飞行的原理
涡轴发动机据其动力涡轮的形式不同,可分为固定涡轮轴发动机和自由涡轮轴发动机两种。前者的动力涡轮和燃气发生器转于,共同固定在同一根轴上;后者的动力涡轮和燃气发生器转子,分别固定在两根轴上,动力涡轴与燃气发生器转于彼此无机械联系,动力涡轴呈“自由”状态。自由涡轮轴发动机,又可分为后出轴和前出轴两种。
由于星形件柔性臂在摆振方向的刚度要比在挥舞方向大得多,因此当桨叶连同夹板组件一起绕弹性体轴承的中心前后摆动时,弹性体轴承本身产生剪切变形,而在摆振方向刚度比星形件柔性臂低得多的粘弹减摆器的硅橡胶层也将产生剪切变形。
在较小型直升机上只有一套液压系统就能进行满意的操纵,甚至将液压系统关闭或发生故障时也能飞行。但大的直升机上有双套或更多*的液压系统来保证时时有一个系统在工作,以确保飞行安全。
目前直升机上的配平机构有两种类型,即用磁性制动器或用双向传动电动机构,从而达到卸载作用。配平机构的按钮都装在驾驶杆顶端,飞行中使用非常方便。
随着对民用直升机和直升机的性能要求的不断提高和军、民用直升机应用领域的不断拓展,机载设备占全机总价的比例有了显著的增加。目前民用直升机中设备所占的价格比已达10%左右,而直升机,尤其是专用武装直升机、特种部队所装备的直升机机载设备所占价格比已上升至50%左右。美国正在研制的RAH—66轻型侦察攻击直升机,其机载设备所占的价格比已超过60%。
直升飞机几个螺旋桨
直升机旋翼提供升力的原理与固定翼飞机类似,只不过将平飞的固定翼化换成了旋转的旋翼。直升机在地面停放时,桨叶会由于自身重量的作用呈自然下垂状态。直升机飞行时,旋翼的桨叶会形成一个带有一定锥度底面朝上的大锥体,即"浆盘平面"。
这两种桨毂形式与铰接式相比,其优点是桨毂构造简单,去绰了摆振铰、减摆器,两片桨叶共同的挥舞铰不负担离心力而只传递拉力及旋翼力矩,轴承负荷比较小,没有“地面共振”问题。但是,这种旋翼操纵*和角速度阻尼比较小,为了加大角速度阻尼,这种形式的旋翼都要带机械增稳装置——稳定杆,没有办法改善操纵*,对于机动性要求较高的直升机,上述缺点就很突出。
右图所示为某直升机起落架双腔式减震器。这个减震器的特点是油液及气体是分开的,活塞2的上部是油室,下部是气室,活塞l又把气室分为低压腔及高压腔。油液及气体不分开的减震器, 油液会吸收气体而改变工作特性,同时由于泡沫的形成也会导致油液填充量不准确,油气分开后就避免了这个缺点。
