- 1、本文档共14页,可阅读全部内容。
- 2、有哪些信誉好的足球投注网站(book118)网站文档一经付费(服务费),不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
- 3、本站所有内容均由合作方或网友上传,本站不对文档的完整性、权威性及其观点立场正确性做任何保证或承诺!文档内容仅供研究参考,付费前请自行鉴别。如您付费,意味着您自己接受本站规则且自行承担风险,本站不退款、不进行额外附加服务;查看《如何避免下载的几个坑》。如果您已付费下载过本站文档,您可以点击 这里二次下载。
- 4、如文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“版权申诉”(推荐),也可以打举报电话:400-050-0827(电话支持时间:9:00-18:30)。
直直升升机机飞飞⾏⾏原原理理
旋翼的空⽓动⼒特点
直升机是⼀种由⼀个或多个⽔平旋转的旋翼提供向上升⼒和进⼒⽽进⾏飞⾏的航空器。直升机具有⼤多数固定翼航空器所不
具备的垂直升降、悬停、⼩速度向前或向后飞⾏的特点。这些特点使得直升机在很多场合⼤显⾝⼿。直升机与飞机相⽐,其弱
点是速度低、耗油量较⾼、航程较短。
(1)产⽣向上的升⼒⽤来克服直升机的重⼒。即使直升机的发动机空中停车时,驾驶员可通过
操纵旋翼使其⾃转,仍可产⽣⼀定升⼒,减缓直升机下降趋势。
(2)产⽣向前的⽔平分⼒克服空⽓阻⼒使直升机前进,类似于飞机上进器的作⽤(例如螺旋桨
或喷⽓发动机)。
(3)产⽣其他分⼒及⼒矩对直升机;进⾏控制或机动飞⾏,类似于飞机上各操纵⾯的作⽤。旋
翼由数⽚桨叶及⼀个桨毂组成。⼯作时,桨叶与空⽓作相对运动,产⽣空⽓动⼒;桨毂则是⽤来连接桨叶和旋翼轴,以转动
旋翼。桨叶⼀般通过铰接⽅式与桨毂连接(如下图所⽰)。
旋翼的运动与固定翼飞机机翼的不,因为旋翼的桨叶除了随直升机⼀同作直线或曲线动外,还要绕旋翼轴旋转,因此桨叶空⽓
动⼒现象要⽐机翼的复杂得多。
先来考察⼀下旋翼的轴向直线运动这就是直升机垂直飞⾏时旋翼⼯作的情况,它相当于飞机上螺旋桨的情况。由于两者技术要
求不同,旋翼的直径⼤且转速⼩;螺旋桨的直径⼩⽽转速⼤。在分析、设计上就有所区别设⼀旋冀,桨叶⽚数为k,以恒定⾓
速度Ω绕轴旋转,并以速度Vo沿旋转轴作直线运动。如果在想象中⽤⼀中⼼轴线与旋翼轴重合,⽽半径为r的圆柱⾯把桨叶
裁开(参阅图2,1—3),并将这圆柱⾯展开成平⾯,就得到桨叶剖⾯。既然这时桨叶包括旋转运动和直线运动,对于
叶剖⾯来说,应有⽤向速度(等于Ωr)和垂直于旋转平⾯的速度(等于Vo),⽽合速度是两者的⽮量和。显然可以看出(如图2.1
—3),⽤不同半径的圆柱⾯所截出来的各个桨叶剖⾯,他们的合速度是不同的:⼤⼩不同,⽅向也不相同。如果再考虑到由
于桨叶运动所激起的附加⽓流速度(诱导速度)),那么桨叶各个剖⾯与空⽓之间的相对速度就更加不同。与机翼相⽐较,这就
是桨叶⼯作条件复杂,对它的分析⽐较⿇烦的原因所在。
旋翼拉⼒产⽣的滑流理论
现以直升机处于垂直上升状态为例,应⽤滑流理论说明旋翼拉⼒产⽣的原因。此时,将流过旋翼的空⽓,或正确地说,受到
旋翼作⽤的⽓流,整个地看做⼀根光滑流管加以单独处理。假设:
空⽓是理想流体,没有粘性,也不可压缩;
旋转着的旋冀是⼀个均匀作⽤于空⽓的⽆限薄的圆盘(即桨盘),流过桨盘的⽓流速度在桨盘处各点为⼀常数;
⽓流流过旋翼没有扭转(即不考虑旋翼的旋转影响),在正常飞⾏中,滑流没有周期性的变化。
根据以上假设可以作出描述旋翼在:垂直上升状态下滑流的物理图像,如下图所⽰,图中选取三个滑流截⾯,So、S1和
S2,在So⾯,⽓流速度就是直升机垂直上升速度Vo,压强为⼤⽓压Po,在S1的上⾯,⽓流速度增加到V1=Vo+v1,压强
为P1上,在S1的下⾯,由于流动是连续的,所以速度仍是V1,但压强有了突跃Pl下>P1上,P1下⼀P1上即旋翼向上的拉
⼒。在S2⾯,⽓流速度继续增加⾄V2=Vo+v2,压强恢复到⼤⽓压强Po。
这⾥的v1是桨盘处的诱导速度。v2是下游远处的诱导速度,也就是在均匀流场内或静⽌空⽓中所引起的速度增量。对于这种
现象,可以利⽤⽜顿第三⽤动定律来解释拉⼒产⽣的原因。
旋翼的锥体
在前⾯的分析中,我们假定桨叶位:桨毂旋转平⾯内旋转。实际上,⽬前的直升机都具⽔平铰。旋翼不旋转时,桨叶受垂直
向下的本⾝重⼒的作⽤(如下图左)。旋翼旋转时,每⽚叶上的作⽤⼒除⾃⾝重⼒外,还有空⽓动⼒和惯性离⼼⼒。空⽓动⼒
拉⼒向上的分(T)⽅向与重⼒相反,它绕⽔平铰构成的⼒矩,使桨叶上挥。惯性离⼼⼒(F离⼼)相对⽔乎铰所形成的⼒矩,⼒求
使桨叶在桨毂旋转平⾯内旋转(如下图右)。在悬停或垂直飞⾏状态中,这三个⼒矩综合的结果,使得桨叶保持在与桨毂旋转
平⾯成某⼀⾓度的位置上,翼形成⼀个倒⽴的锥体。桨叶从桨毂旋转平⾯扬起的⾓度叫锥⾓。桨叶产⽣的拉⼒约为桨叶本⾝
重量的10⼀15倍,但桨叶的惯性和离⼼⼒更⼤(通常约为桨叶拉⼒的⼗⼏倍),所以锥⾓实际上并不⼤,仅有3度⼀5度。
悬停时功率分配
从能量转换的观点分析,直升机在悬停状态时(如下图)发动机输出的轴功率,其中约90%⽤于旋翼,分配给尾桨、传动装置
等消耗的轴功率加起来约占10%。旋翼所得到的90%的功率当中,旋翼型阻功率⼜⽤去20%,旋翼⽤于转变成⽓流动能以
产⽣拉⼒的诱导功率仅占70%。
旋翼拉⼒产
您可能关注的文档
- 著名书画家作品赏析(三十三).doc
- 五年级下册英语试题-unit--1-my-day--(人教pep版-含答案).docx
- 马家窑彩陶的纹样特征.pdf
- 如何使用思维导图做读书笔记4.doc
- 八年级物理(粤沪版)知识要点.docx
- 1-2土木工程学院入党申请人谈话纪实表.doc
- 物探浅层折射波法和反射波法PPT共122页.ppt
- 妇科疾病腹腔镜手术期的护理.pdf
- 教育书籍读书心得体会(通用15篇).docx
- 固体废物处理与处置复习提纲修订版.doc
- 立体多层笼养肉鸭舍:夏冬环境参数与生产性能的深度剖析.docx
- 基于咪唑型离子液体的两性聚合物加脂剂:制备工艺与性能的深度剖析.docx
- 多粒度信息融合赋能输变电场景预警描述的自动化生成研究.docx
- 3D打印个性化多孔羟基磷灰石假体在隆颏术中的应用:实验探究与美学重塑.docx
- 背侧纹状体在策略转换缺陷介导可卡因习惯化觅药行为中的作用机制探究.docx
- 珠海华发实业股份有限公司投资价值的多维度剖析与前景展望.docx
- 步间律动与竞技跨越:优秀男子400米栏全程节奏与成绩关联探秘.docx
- 三一重工财务弹性顺周期调整对企业绩效的影响机制与实证研究.docx
- 以PbD理论为基:破解政府数据开放中的个人隐私困境.docx
- 传播政治经济学视域下我国网络作者数字劳动的多维审视与发展路径.docx
最近下载
- CY-T-3-1999-色评价照明和观察条件.pdf
- 2021年北京邮电大学826运筹学考研真题.pdf VIP
- 2023版金属非金属地下矿山重大事故隐患判定标准-PPT.pptx
- 2020山东卷读后续写.pptx VIP
- YD_5218-2015 宽带光纤接入工程施工监理暂行规定.pdf
- 新开工项目首次监督检查工作指南(2023年039修改稿) .pdf VIP
- 2025年互联网金融平台用户信任机制创新与风险防控报告.docx
- 2020 浙江卷读后续写 Michelle.pptx VIP
- 2024年上海交通大学数学三位一体笔试真题高清版含答案或解析.pdf
- 驾照考试科目一试题1000题(含标准答案).pdf
文档评论(0)