直升机起飞的原理是什么?

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直升机起飞的原理是:

直升机发动机驱动旋翼提供升力,把直升机举托在空中,单旋翼直升机的主发动机同时也输出动力至尾部的小螺旋桨,机载陀螺仪能侦测直升机回转角度并反馈至尾桨。

通过调整小螺旋桨的螺距可以抵消大螺旋桨产生的不同转速下的反作用力。双旋翼直升机通常采用旋翼相对反转的方式来抵消旋翼产生的不平衡升力,从而使直升机起飞。

直升机的操作系统:

直升机主要的操作系统是总距杆,总距杆用来控制旋翼桨叶总距变化。总距操纵杆一般布置在驾驶员座位的左侧,绕支座轴线上、下转动。

驾驶员左手上提杆时,使自动倾斜器整体上升而增大旋翼桨叶总距使旋翼拉力增大,反之拉力减小,由此来控制直升机的升降运动。

通常在总距操纵杆的手柄上设置旋转式油门操纵机构,用来调节发动机油门的大小,以便使发动机输出功率与旋翼桨叶总距变化后的旋翼需用功率相适应。因此,该操纵杆又被称为总距油门杆。

直升机主旋翼结构

直升机旋翼和无人机叶片(或电扇叶片),都是由几片叶片组成的,旋转的时候会推动空气产生气流。当我们感觉无人机或电风扇的风小了,可以把转速加快一点,吹来的风就会变大。那么,如果发现直升机往下掉了,是不是也只要加快旋翼的转速,就可以让它升上来呢?

其实并非如此。直升机不论上升还是下降,靠的主要不是调节旋翼的转速,而是调节旋翼的迎角。当旋翼的迎角加大,被旋翼推向下方的气流速度也增大,旋翼也会受到更大的反作用力。这个力就是直升机升力来源。

那么,如何来控制直升机旋翼的迎角呢?人们发明了一个装置,叫做倾斜器。它是由两个紧密贴合的圆环组成。上面的盘随着直升机旋翼转动,并且有铰接装置与旋翼相连。下面的环不转动,但是可以上下运动,也可以倾斜。由几个推拉杆调节。

当直升机的飞行员需要上升时,调节推拉杆,把两个盘都往下推,连接旋翼的铰接装置就会把旋翼的迎角调大,就能产生更大的升力。相反,当直升机的飞行员需要下降时,就把两个盘都往上推,连接旋翼的铰接装置就会把旋翼的迎角调小,旋翼产生的升力减小,直升机就下降了。

通过倾斜器,直升机不仅能产生向上的升力,还能产生向下的推力呢。当推拉杆把两个盘都推到顶上时,直升机的旋翼就产生了下反角。如此产生的力量就是向上的推力。这时直升机就会加速下降。如果这个推力足够,直升机还可以头朝下倒着飞呢。直升机的这种控制,叫作“总矩控制”。

靠旋翼上天的都是直升机吗?

旋翼飞行器是靠旋翼产生升力飞行的航空器的总称,直升机就是我们最熟悉的旋翼飞行器。但还有一些有着大大旋翼的飞机,它们也靠旋翼飞上天空,但并不属于直升机。它们与直升机有什么不一样呢?

原来,直升机的旋翼是由发动机带动的,旋翼的轴连接着发动机的轴。而旋翼机的旋翼则是由迎面而来的气流吹动,旋翼的轴不连接发动机,是自由的。

旋翼机的发动机只用于推动飞机前进。它往往带动的是一个向后吹气的螺旋桨,以产生前进的推力。这个推力让旋翼机向前运动,由此产生的气流吹动机体顶部的自由旋翼旋转。当旋翼的旋转达到一定速度后,产生足够的升力使旋翼机升空飞行。旋翼机比直升机结构简单、成本低廉,也比较安全。但只能往前飞而不能悬停、倒飞,因此灵活性无法和直升机相比拟。

直升机用旋翼向前飞原理

旋翼 rotor直升机和旋翼机等旋翼航空器的主要升力部件,又称升力螺旋桨。

20世纪50年代中期以前,第1代直升机的旋翼桨叶一般是由管式钢梁、木质骨架和蒙布组成的混合式结构。50年代末到60年代初的第 2代直升机旋翼广泛使用以铝合金压制梁为基本结构的金属桨叶。60年代末到70年代初的第 3代直升机旋翼以复合材料(玻璃钢为主)桨叶为标志。第 4代直升机旋翼的桨叶和桨毂将用更先进的复合材料来制造。

旋翼由桨毂和数片桨叶构成。桨毂安装在旋翼轴上,形如细长机翼的桨叶则连在桨毂上。桨叶旋转时与周围空气相互作用,产生沿旋翼轴的拉力(这是主要的),如果相对气流的方向或各片桨叶的桨距不对称于旋翼轴,还产生垂直于旋翼轴的分力。在直升机上,旋翼轴方向近于垂直,因此旋翼首先具有机翼的功能,产生向上的力。其次还具有类似于飞机推进装置的功能,产生向前的力。它还具有类似于飞机操纵面的功能,产生改变机体姿态的俯仰力矩或滚转力矩。

一副旋翼最少有两片桨叶,最多可达8片。旋翼直径最小约5米, 旋翼

旋翼

最大达35米。 按桨叶与桨毂连接方式的不同,旋翼大体上分为铰接式、无铰式和无轴承式4种。

①铰接式旋翼:

桨叶通过水平铰、垂直铰与桨毂相连接。在一般情况下,桨叶除旋转运动外,还有绕水平铰的上下挥舞运动、绕垂直铰的前后摆动(摆振运动)及通过操纵轴向铰的变距运动(见自动倾斜器)。这种型式的旋翼桨叶根部的弯曲载荷较小,但结构复杂,维护不便。

②无铰式(固接式)旋翼:

取消水平铰和垂直铰,但仍有轴向铰。桨叶在挥舞方向和摆振方向相对于桨毂是固支的。桨叶的挥舞运动和摆振运动表现为桨叶根部(或桨毂支臂)的弯曲变形。与铰接式相比,它的结构简单,但桨叶和桨毂的弯曲载荷较大。从70年代初开始,由于在旋翼上应用了疲劳强度较高的复合材料和钛合金,这种型式的旋翼增多。

③半无铰式(半固接式)旋翼:

它的特点是只有两片桨叶,彼此连成整体,共用一个中心水平铰,没有垂直铰(好像一个跷跷板,常称跷跷板式旋翼),但仍有轴向铰。这种型式旋翼的结构也比较简单,但操纵性较差。

④无轴承式旋翼:

这种型式的旋翼不仅没有水平铰和垂直铰,连轴向铰也被取消。桨叶的变距运动靠桨叶根部(或桨毂支臂)的扭转变形来实现。它的结构简单,但要求桨叶根部的材料既有很高的弯曲强度和刚度,又有很低的扭转刚度。70年代以来,在采用先进复合材料桨叶基础上,无轴承式旋翼的研究已有一定进展,但仍处于试验阶段。

1、单旋翼式

直升机发动机驱动旋翼提供升力,把直升机举托在空中,单旋翼直升机的主发动机同时也输出动力至尾部的小螺旋桨,机载陀螺仪能侦测直升机回转角度并反馈至尾桨,通过调整小螺旋桨的螺距可以抵消大螺旋桨产生的不同转速下的反作用力。双旋翼直升机通常采用旋翼相对反转的方式来抵消旋翼产生的不平衡升力。

2、双旋翼式

双旋翼直升机有两种,一种是共轴双旋翼,即两个旋翼同一个轴心,如俄国生产的卡-27直升机等;另一种是分轴双旋翼,即两个旋翼分开比较远,各有各自的轴,典型代表是美国的支奴干直升机。双旋翼直升机还可以根据两根旋翼轴的相对位置分为纵列双旋翼直升机和横列双旋翼直升机以及横列交叉双旋翼直升机。

通过称为“倾斜盘”的机构可以改变直升机的旋翼的桨叶角,从而实现旋翼周期变距,以此改变旋翼旋转平面不同位置的升力来实现改变直升机的飞行姿态,再以升力方向变化改变飞行方向。

同时,直升机升空后发动机是保持在一个相对稳定的转速下,控制直升机的上升和下降是通过调整旋翼的总距来得到不同的总升力的,因此直升机实现了垂直起飞及降落。

1930 年 10 月,意大利人 Corradino D'Ascanio 的直升机是公认的第一架现代意义上的直升机,在 18 米高度上前飞了 800 多米的距离,D'Ascanio 的直升机用共轴反转双桨。

30 年代,德国人 Heinrich Focke 设计了 FA-61 直升机,不断在各种纳粹集会中作公关表演,但德国人 Anton Flettner 设计的 FL282 可算是第一种量产直升机,在二战中为德国海军生产了近 1,000 架,不过没有在战斗中起到什么作用。

Igor Sikorsky 设计的 VS300(VS 代表 Vought-Sikorsky,当时 Sikorsky 是 Vought 飞机公司的一部分)第一次采用尾桨,真正奠定了现代直升机的雏形

扩展资料

1、优点

直升机的突出特点是可以做低空(离地面数米)、低速(从悬停开始)和机头方向不变的机动飞行,特别是可在小面积场地垂直起降。由于这些特点使其具有广阔的用途及发展前景。

在军用方面已广泛应用于对地攻击、机降登陆、武器运送、后勤支援、战场救护、侦察巡逻、指挥控制、通信联络、反潜扫雷、电子对抗等。在民用方面应用于短途运输、医疗救护、救灾救生、紧急营救、吊装设备、地质勘探、护林灭火、空中摄影等。海上油井与基地间的人员及物资运输是民用的一个重要方面。

2、缺点及改进

当前直升机相对固定翼飞机而言,振动和噪声较高、维护检修工作量较大、使用成本较高,速度较低,航程较短。直升机今后的发展方向就是在这些方面加以改进。

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    静轩 2026年01月04日

    我是睿拓号的签约作者“静轩”

  • 静轩
    静轩 2026年01月04日

    本文概览:网上有关“直升机起飞的原理是什么?”话题很是火热,小编也是针对直升机起飞的原理是什么?寻找了一些与之相关的一些信息进行分析,如果能碰巧解决你现在面临的问题,希望能够帮助到您。直...

  • 静轩
    用户010410 2026年01月04日

    文章不错《直升机起飞的原理是什么?》内容很有帮助

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