【簡介:】??直升機與普通飛機區(qū)別及飛行簡單原理:
不可否認,直升機和飛機有些共同點。比如,都是飛行在大氣層中,都重于空氣,都是利用空氣動力的飛行器,但直升機有諸多獨有特性。
(1)直升機
??直升機與普通飛機區(qū)別及飛行簡單原理:
不可否認,直升機和飛機有些共同點。比如,都是飛行在大氣層中,都重于空氣,都是利用空氣動力的飛行器,但直升機有諸多獨有特性。
(1)直升機飛行原理和結構與飛機不同飛機靠它的固定機翼產生升力,而直升機是靠它頭上的槳葉(螺旋槳)旋轉產生升力。
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(2)直升機的結構和飛機不同,主要由旋翼、機身、發(fā)動機、起落裝置和操縱機構等部分組成。根據(jù)螺旋槳個數(shù),分為單旋翼式、雙旋翼式和多旋翼式。
(3)單旋翼式直升機尾部還裝有尾翼,其主要作用:抗扭,用以平衡單旋翼產生的反作用力矩和控制直升機的轉彎。
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(4)直升機最顯眼的地方是頭上窄長的大刀式的旋翼,一般由2~5片槳葉組成一副,由1~2臺發(fā)動機帶動,其主要作用:通過高速的旋轉對大氣施加向下的巨大的力,然后利用大氣的反作用力(相當與直升飛機受到大氣向上的力)使飛機能夠平穩(wěn)的懸在空中。
三、平衡分析(對單旋翼式):
(1)直升飛機的大螺旋槳旋轉產生升力平衡重力。
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直升飛機的槳葉大概有2—3米長,一般有5葉組成。普通飛機是靠翅膀產生升力起飛的,而直升飛機是靠螺旋槳轉動,撥動空氣產生升力的。直升飛機起飛時,螺旋槳越轉越快,產生的升力也越來越大,當升力比飛機的重量還大時,飛機就起飛了。在飛行中飛行員調節(jié)高度時,就只要通過改變大螺旋槳旋轉的速度就可以了。
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(2)直升飛機的橫向穩(wěn)定。
因為直升飛機如果只有大螺旋槳旋,那么根據(jù)動量守衡,機身就也會旋轉,因此直升飛機就必須要一個能夠阻止機身旋轉的裝置。而飛機尾部側面的小型螺旋槳就是起到這個作用,飛機的左轉、右轉或保持穩(wěn)定航向都是靠它來完成的。同時為了不使尾槳碰到旋翼,就必須把直升飛機的機身加長,所以,直升飛機有一個像蜻蜓式的長尾巴。
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四、能量方式分析。
根據(jù)能量守恒定律可知:能量既不會消失,也不會無中生有,它只能從一種形式轉化成為另一種形式。在低速流動的空氣中,參與轉換的能量只有壓力能和動能。一定質量的空氣具有一定的壓力,能推動物體做功;壓力越大,壓力能也越大;流動的空氣具有動能,流速越大,動能也越大。
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而空氣的流速只有來自于發(fā)動機所帶的螺旋槳對空氣的作用,當然從這里分析能量也是守衡的。
參考資料:理論力學。
直升機的旋翼可以同時產生兩個方向的力:
在旋轉軸和機身重力的方向相反時,就產生垂直向上的升力。
在旋轉軸傾向于前方時,就可以產生向前的力,它和上升的力合在一起,就能推動直升機向前飛了。
我想知道直升機的升力和降力,速度等的計算公式,它是怎樣確定的。因為我想自己設計一個小型模擬飛機來玩一玩,若有人知道請告訴我。非常謝謝您。
??樓上兩位說的直升機的前進和上升方式都是錯誤的,直升機的前進不是靠改變主旋轉軸的傾斜方向,上升和下降也不是靠改變螺旋漿的轉速。
首先應該說的是直升機的槳葉不是固定的,它不象電扇,也不象竹蜻蜓那樣,扇頁與空氣形成的角度是固定的。直升機的槳葉相對于空氣的傾角是可以調整的,也就是說,單個的槳葉可以沿其基部的一個固定軸做一定角度的旋轉,從而改變其對空氣的迎角,同時,也改變了這個槳葉相對于其他槳葉的升力。
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注意觀察直升機槳葉的基部,那里并不是一個簡單的類似竹蜻蜓似的固定聯(lián)接,而是還有一些控制槳葉角度的裝置(稱為變距桿,見下圖)在每個旋轉周期里,通過對變距桿的操縱來控制槳葉迎角,提供不同的升力。
在懸停狀態(tài)下,各個槳葉的變距桿位置相同,每片槳葉提供相同的升力,在垂直上升或者下降狀態(tài),也是通過控制每片槳葉的迎角,來使其升力產生變化。
??(而不是通過控制轉速)
下面再講講直升機的水平運動。直升機的水平運動并是通過非改變其主旋轉軸的傾角,來提供水平分力實現(xiàn)的,而是通過變距桿,操縱每個槳葉在其旋轉周期的某個位置(向前飛行的時候就是在180度位置,向后飛行或者剎車的時候就是在0度位置)增大其迎角,使這個槳葉在這個位置產生更大的升力。
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由于槳葉具有一定的彈性,升力越大,向上的彎曲就越多,這樣,由各個槳葉組成的旋轉面就不再是一個標準的倒置圓錐形,而是向直升機水平運動的方向產生傾斜,這個傾斜的角度就產生了向這一方向水平分力,從而導致了直升機的水平運動。當然,直升機做急加速(減速)或者是快速運動時,產生的水平分力會使直升機的機身向運動方向傾斜,這同時導致了主旋轉軸發(fā)生傾斜,產生更大的水平分力。
??但是從根本的精度上說,不是由于旋轉軸的傾斜而產生水平運動的分力的。
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