直升机操纵原理与固定翼飞机的对比,让你分分钟明白

直升机操纵原理与固定翼飞机的对比,让你分分钟明白
直升机操纵原理与固定翼飞机的对比,让你分分钟明白

直升机操纵原理与固定翼飞机的对比,让你分分钟明白

直升机的操纵原理,与固定翼飞机完全不同。先做个对比,以单旋翼带尾桨直升机为例。固定翼飞机升力以及操纵力矩来源:前飞动力:由发动机直接喷气或螺旋桨产生拉力。升力:由机翼产生。俯仰力矩:由水平尾翼活动舵面产生。滚转力矩:由副翼产生。偏转力矩:由垂直尾翼的活动舵面产生直升机各种力和力矩的来源:前飞动力:由旋翼桨盘前倾产生。升力:由旋翼产生。俯仰力矩:由旋翼桨盘前后倾斜产生。滚转力矩:由旋翼桨盘左右倾斜产生。偏转力矩:由尾桨拉力大小变化产生。结论:两者的动力和操纵力矩产生方式完全不同。固定翼飞机操纵力矩来自于各个可动舵面。直升机除了偏转力矩之外,其余动力和操纵力矩全部来自旋翼。这就自然导致操纵原理与操纵方式的大相径庭。再对比一下飞行员直接面对的操纵设备:固定翼飞机:右手:驾驶杆。(大型机的驾驶盘先忽略吧)左手:油门杆。双脚:脚蹬。直升机:右手:驾驶杆(真名:周期变距杆)左手:总距油门杆。双脚:脚蹬。驾驶杆VS 周期变距杆他们长得样子都是一样的,产生的操纵效果也是一样的,都是用来控制航空器的倾斜和俯仰状态。向前推杆是低头,向后拉杆是抬头,向左压杆是左滚转,向右压杆是右滚转。效果一样的,可是原理不一样。固定翼飞机:驾驶杆的左右运动,带动的是机翼外侧的副翼,前后运动,带动的

是尾部的水平尾翼。直升机:驾驶杆的运动,通过液压动作筒,带动自动倾斜器的不动环向驾驶杆运动的方向倾斜。自动倾斜器上方的动环在跟随旋翼旋转的同时,跟随不动环倾斜,带动变距拉杆运动,使所有桨叶的迎角周期性改变,产生强制挥舞,整个桨盘向驾驶杆运动的方向倾斜,产生操纵力矩。没有接触过直升机原理的话可能不太好理解,只要记住驾驶杆向哪里运动,上面的大桨盘就朝哪里倾斜就好了。油门杆VS总距油门杆固定翼飞机:油门,就是单纯的油门,直接控制发动机的功率,决定动力的大小。直升机:油门实际上有两个,一个显形的,一个隐形的。显形的那个,就是和固定翼飞机一样的油门杆,一般是在驾驶室顶棚的上方,只是起动的时候用,操纵的时候就不用了。隐形的那个,就是总距油门杆了。它的操纵方式是上提和下放。上提总距杆时,通过液压动作筒,带动自动倾斜器的不动环整体上升,动环跟随上升,带动变距拉杆运动,使所有桨叶的迎角同时增大,每片桨叶的升力都增加,导致整个旋翼的拉力增加。上提总距杆的同时,还有一根钢索,连接到燃油调节器,增大活门开度,提升发动机功率,用来在总桨距提升导致旋翼旋转阻力增大的同时,增加动力维持恒定的旋翼转速。下放总距杆的动作与前面相反。因为它带动的是所有桨叶的桨距,所以叫做总桨距,简称总距。有一个概念需要明确一下,直升机旋翼的旋转速度在正常工作状态下是相对恒定的,增减功率靠

的是总距的变化,不是改变转速另外还有部分的机型,比如俄罗斯的米系列,会在主驾驶的总距杆上面设置一个油门环,让飞行员对油门有更直接的控制。脚蹬VS脚蹬固定翼飞机:脚蹬带动的是垂直尾翼上的活动舵面,直接产生方向偏转力矩。直升机:脚蹬带动的是尾桨的自动倾斜器,进而使尾桨变距,尾桨的拉力大小改变,产生偏转操纵力矩。尾桨只有总桨距可以操纵改变,没有周期变距。

直升飞机飞行原理

直升飞机飞行原理 直升机的机翼与固定翼飞机一样,当气流从机翼前缘流向机翼后缘,从上翼面流过的气流比下翼面走过的路程长,为避免出现真空,上翼面的气流流速比下翼面的大。根据伯努利方程,相同条件下,气流的静压与动压的和恒定,因为上翼面的气流的流速大,导致动压大,所以其静压就小,机翼收到来自上翼面的压力小于来自下翼面的压力,大气对机翼的总压力向上,这个压力就是升力,有了升力直升机就能飞起来,但机翼旋转会对机身产生扭矩,为了不使机身旋转,通过加尾浆的方式平衡掉这个扭矩,所以直升机都是有尾浆的。直升机的机翼旋转面和轴的夹角可以通过杠杆机构来调整,通过调整这个夹角使升力与直升机的重力同轴或不同轴,同轴时,直升机悬停,不同轴时,直升机前飞 直升机升空的原理和竹蜻蜓是一样的,主桨桨叶上产生升力。至于你说的玩具有两个桨,而真机只有一个,应该是上下两层吧,总共四片桨叶,而真机只有一层。都知道,主桨高速转动,会给机身一个反方向的扭矩,如果不加以平衡,机身就会沿着和主桨转动方向相反的方向高速自旋,这样的直升机能飞么?玩具的两层桨叶就是平衡这个扭矩的,你仔细观察下,上下桨的转动方向一定是相反的,也就是靠两对桨叶给机身的扭矩来平衡机身,它们给机身的扭矩方向是相反的,如果大小也相同,那么机身就能保持稳定。但是真机,或者真正的航模直升机,都是单层桨叶的,因为它们都带尾桨,靠尾桨产生的推力来稳住机身。主桨产生的扭矩如果会使机尾顺时针旋转,那么就让尾桨产生逆时针的推力,平衡这个顺时针的扭矩。

一、直升机与普通飞机区别及飞行简单原理:不可否认,直升机和飞机有些共同点。比如,都是飞行在大气层中,都重于空气,都是利用空气动力的飞行器,但直升机有诸多独有特性。(1)直升机飞行原理和结构与飞机不同飞机靠它的固定机翼产生升力,而直升机是靠它头上的桨叶(螺旋桨)旋转产生升力。(2)直升机的结构和飞机不同,主要由旋翼、机身、发动机、起落装置和操纵机构等部分组成。根据螺旋桨个数,分为单旋翼式、双旋翼式和多旋翼式。(3)单旋翼式直升机尾部还装有尾翼,其主要作用:抗扭,用以平衡单旋翼产生的反作用力矩和控制直升机的转弯。(4)直升机最显眼的地方是头上窄长的大刀式的旋翼,一般由2~5片桨叶组成一副,由1~2台发动机带动,其主要作用:通过高速的旋转对大气施加向下的巨大的力,然后利用大气的反作用力(相当与直升飞机受到大气向上的力)使飞机能够平稳的悬在空中。二、平衡分析(对单旋翼式):(1)直升飞机的大螺旋桨旋转产生升力平衡重力。直升飞机的桨叶大概有2—3米长,一般有5叶组成。普通飞机是靠翅膀产生升力起飞的,而直升飞机是靠螺旋桨转动,拨动空气产生升力的。直升飞机起飞时,螺旋桨越转越快,产生的升力也越来越大,当升力比飞机的重量还大时,飞机就起飞了。在飞行中飞行员调节高度时,就只要通过改变大螺旋桨旋转的速度就可以了。(2)直升飞机的横向稳定。因为直升飞机如果只有大螺旋桨旋,那么根据动量守衡,机身就也会旋转,因此直升飞机就必须要一个能够阻止机身旋转的装置。而飞机尾部侧面的小型螺旋桨就是起到这个作用,飞机的左转、右转或保持稳定航向都是靠它来完成的。同时为了不使尾桨碰到旋翼,就必须把直升飞机的机身加长,所以,直升飞机有一个像蜻蜓式的长尾巴。三、能量方式分析。根据能量守恒定律可知:能量既不会消失,也不会无中生有,它只能从一种形式转化成为另一种形式。在低速流动的空气中,参与转换的能量只有压力能和动能。一定质量的空气具有一定的压力,能推动物体做功;压力越大,压力能也越大;流动的空气具有动能,流速越大,动能也越大。而空气的流速只有来自于发动机所带的螺旋桨对空气的作用,当然从这里分析 能量也是守衡的

飞机的起飞原理及操纵Microsoft-Word-文档

飞机的起飞原理及操纵 飞机开始滑跑到离开地面,并升到一定高度的运动过程,叫做起飞。 飞机起飞的操纵原理 飞机从地面滑跑到离地升空,是由于升力不断增大,直到大于飞机重力的结果。而只有当飞机速度增大到一定时,才可能产生足以支持飞机重力的升力。可见飞机的起飞是一个速度不断增加的加速过程。;剩余拉力较小的活塞式螺旋桨飞机的起飞过程,一般可分为起飞滑跑、离地、小角度上升(或一段平飞)、上升四个阶段。对有足够剩余拉力的螺旋桨飞机,或有足够剩余推力的喷气式飞机,因可使飞机加速并上升,故起飞一般只分三个阶段,即起滑跑、离地和上升。 (一)起飞滑跑的目的是为了增大飞机的速度,直到获得离地速度。拉力或推力愈大,剩余拉力或剩余推力也愈大,飞机增速就愈快。起飞中,为尽快地增速,应把油门推到最大位置。 1.抬前轮或抬尾轮 * 前三点飞机为什么要抬前轮? 前三点飞机的停机角比较小,如果在整个起飞滑跑阶段都保持三点姿态滑跑,则迎角和升力系数较小,必然要将速度增大到很大才能产生足够的升力使飞机离地,这样,滑咆距离势必很长。因此,为了减小离地速度,缩短滑跑距离,当速度增大到一定程度时就需要抬起前轮作两点姿态滑跑,以增大迎角和升力系数。 * 抬前轮的时机和高度 抬前轮的时机不宜过早或过晚。抬前轮过早,速度还小,升力和阻

力都小,形成的上仰力矩也小。要拾起前轮,必须使水平尾翼产生较大的上仰力矩,但在小速度情况下,水平尾翼产生的附加空气动力也小,要产主足够的上仰力矩就需要多拉杆。结果,随着滑跑速度增大,上仰力矩又将迅速增大,飞行员要保持抬前伦的平衡状态,势必又要用较大的操纵量进行往复修正,给操纵带来困难。同时,抬前轮过旱,使飞机阻力增大而增长起飞距离。如果抬前轮过晚,不仅使滑跑距离增长,而且还由于拉杆抬前轮到离地的时间很短,飞行员不易修正前轮抬起的高度而保持适当的离地迎角。甚至容易使升力突增很多而造成飞机猛然离地。各型飞机抬前轮的速度均有其具体规定。前轮抬起高度应正好保持飞机离地所需的迎角,前轮抬起过低,势必使迎角和升力系数过小,离地速度增大,滑跑距离增长,前轮抬起过高,滑跑距离虽可缩短,但因飞机阻力大,起飞距离将增长,而且迎角和升力系数过大,又势必造成大迎角小速度离地,离地后,飞机的安定住差操纵性也不好。仰角过大,还可能造成机尾擦地。从既要保证安全又要缩短滑跑距离的要求出发,各型飞机前轮抬起高度都有其具体规定。飞行员可从飞机上的俯仰指示器或从机头与天地线的关系位置来判断前轮抬起的高度是否适当。 * 后三点飞机为什么要抬尾轮 后三点飞机与前三点飞机相比,停机角比较大,因此三点滑跑中迎角较大,接近其临界迎角,如果整个滑跑阶段都保持三点滑跑,升力系数比较大,飞机在较小的速度下即能产生足够的升力使飞机离地。此时滑跑距离虽然很短,但大迎角小速度离地后,飞机安定性操纵性都

飞机的飞行操作原理

飞行原理简介 飞行原理简介(一) 要了解飞机的飞行原理就必须先知道飞机的组成以及功用,飞机的升力是如何产生的等问题。这些问题将分成几个部分简要讲解。 一、飞行的主要组成部分及功用 到目前为止,除了少数特殊形式的飞机外,大多数飞机都由机翼、机身、尾翼、起落装置和动力装置五个主要部分组成: 1.机翼——机翼的主要功用是产生升力,以支持飞机在空中飞行,同时也起到一定的稳定和操作作用。在机翼上一般安装有副翼和襟翼,操纵副翼可使飞机滚转,放下襟翼可使升力增大。机翼上还可安装发动机、起落架和油箱等。不同用途的飞机其机翼形状、大小也各有不同。 2.机身——机身的主要功用是装载乘员、旅客、武器、货物和各种设备,将飞机的其他部件如:机翼、尾翼及发动机等连接成一个整体。 3.尾翼——尾翼包括水平尾翼和垂直尾翼。水平尾翼由固定的水平安定面和可动的升降舵组成,有的高速飞机将水平安定面和升降舵合为一体成为全动平尾。垂直尾翼包括固定的垂直安定面和可动的方向舵。尾翼的作用是操纵飞机俯仰和偏转,保证飞机能平稳飞行。 4.起落装置——飞机的起落架大都由减震支柱和机轮组成,作用是起飞、着陆滑跑,地面滑行和停放时支撑飞机。 5.动力装置——动力装置主要用来产生拉力和推力,使飞机前进。其次还可为飞机上的其他用电设备提供电源等。现在飞机动力装置应用较广泛的有:航空活塞式发动机加螺旋桨推进器、涡轮喷气发动机、涡轮螺旋桨发动机和涡轮风扇发动机。除了发动机本身,动力装置还包括一系列保证发动机正常工作的系统。 飞机上除了这五个主要部分外,根据飞机操作和执行任务的需要,还装有各种仪表、通讯设备、领航设备、安全设备等其他设备。 二、飞机的升力和阻力 飞机是重于空气的飞行器,当飞机飞行在空中,就会产生作用于飞机的空气动力,飞机就是*空气动力升空飞行的。在了解飞机升力和阻力的产生之前,我们还要认识空气流动的特性,即空气流动的基本规律。流动的空气就是气流,一种流体,这里我们要引用两个流体定理:连续性定理和伯努利定理 流体的连续性定理:当流体连续不断而稳定地流过一个粗细不等的管道时,由于管道中任何一部分的流体都不能中断或挤压起来,因此在同一时间内,流进任一切面的流体的质量和从另一切面流出的流体质量是相等的。

《飞机构造基础》课程教学大纲

《飞机构造基础》课程教学大纲 课程名称:飞机构造基础计划学时:48 计划学分:2.5 先修课程:工程力学、飞行技术基础课程性质:专业课 课程类型:必修课适用专业:飞机机电维修专业 编制单位:广州民航职业技术学院机务工程系编制时间:2001年11月 一、课程的性质和任务 本课程是飞机机电专业的一门重要专业课,其主要任务是使学生初步了解飞机的结构及飞机各系统的基本知识,为进行实际维护工作及故障诊断打下基础。本课程也是后续课程《飞机系统与附件》的基础课程 二、课程特色 本课程突出技能和能力培养,配合双证书制,使学生在校期间即可获得岗位资格证书。 本课程可利用现有737飞机附件,飞行操纵摸拟器及飞机电源系统示教板,采用现场教学方法使学生加深对飞机各系统的理解. 三、知识能力培养目标 (一)基本知识 飞机结构、载重与平衡、飞行操纵系统、液压系统、起落架系统、座舱环境控制系统、防冰排雨系统、飞机燃油系统、飞机防火系统、飞机电子系统等。 (二)应用能力 通过本课程的学习,使学生了解飞机组成、结构形式及受力特点,飞机载重与平衡的基本知识,掌握飞机飞行操纵系统、液压系统、起落架系统、座舱环境控制系统、飞机燃油系统的基本组成及工作原理;了解防冰排雨系统、飞机防火系统、飞机电子系统的基本知识。 (三)自学能力 培养学生具有对飞机构造及各系统的总的认识,为以后的飞机维护和排故工作打下基础。 四、课程内容和要求 见附表 五、考核方法和成绩评定 (一)考核方法 本课程的考核以平时作业、平时测验和期末笔试为主,平时占总成绩的40%,期34

末占总成绩的60%。 (二)成绩评定 1.基本知识,应知考核(书面、闭卷)成绩 2.上课的出勤率,学习态度 3.平时实践操作情况 六、教学参考书 ⑥《飞机构造基础》宋静波·王洪涛主编,广州民航职业技术学院出版 ⑥《航空电气》盛乐山主编 ⑥《民用航空器维修人员指南》(机体部分) 七、说明与建议 1.本大纲的总学时为48学时,学习本门课,应具有《飞行技术基础》、《工程力学》的基本知识。 2.本大纲由机务工程系宋静波老师编写。 附表: 35

飞机操纵原理

一、飞行原理 飞机在空气中运动时,是靠机翼产生升力使飞机离陆升空的。机翼升力是怎样产生的呢?这首先得从气流的基本原理谈起。在日常生活中,有风的时候,我们会感到有空气流过身体,特别凉爽;无风的时候,骑在自行车上也会有同样的体会,这就是相对气流的作用结果。滔滔江水,流经河道窄的地方时,水流速度就快;经过河道宽的地方时,水流变缓,流速较慢。空气也是一样,当它流过一根粗细不等的管子时,由于空气在管子里是连续不断地稳定流动,在空气密度不变的情况下,单位时间内从管道粗的一端流进多少,从细的一端就要流出多少。因此空气通过管道细的地方时,必须加速流动,才能保证流量相同。由此我们得出了流动空气的特性:流管细流速快;流管粗流速慢。这就是气流连续性原理。 实践证明,空气流动的速度变化后,还会引起压力变化。当流体稳定流过一个管道时,流速快的地方压力小。流速慢的地方压力大。 飞机在向前运动时,空气流到机翼前缘,分为上下两股,流过机翼上表现的流线,受到凸起的影响,使流线收敛变密,流管(把两条临近的流线看成管子的管壁)变细;而流过下表面的流线也受凸起的影响,但下表面的凸起程度明显小于上表面,所以,相对于上表面来说流线较疏松,流管较粗。由于机翼上表面流管变细,流速加快,压力较小,而下表面流管粗,流速慢,压力较大。这样在机翼上、下表面出现了压力差。这个作用在机翼各切面上的压力差的总和便是机翼的升力(见图)。其方向与相对气流方向垂直;其大小主要受飞行速度、迎角(翼弦与相对气流方向之间的夹角)、空气密度、机翼切面形状和机翼面积等因素的影响。当然,飞机的机身、水平尾翼等部位也能产生部分升力,但机翼升力是飞机升空的主要升力源。飞机之所以能起飞落地,主要是通过改变其升力的大小而实现的。这就是飞机能离陆升空并在空中飞行的奥

直升机的飞行原理

直升机的飞行原理 延直升机旋翼叶片的切向做剖面,可得到一个形状,我们称之为桨型。该形状与机翼翼型(定义与桨型定义类似)相似,均具有较好的气动力特征,即在与空气的相对运动中,能够产生向上的气动升力。与固定翼飞机不同的是,固定翼飞机是通过机翼与气流的直线(这说法不确切,但宏观上说,问题不大,可以这么理解)运动产生上述气动升力。而直升机是通过使旋翼做圆周运动,产生上述气动升力。该气动升力通过旋翼的传载将直升机拉起(飞起来)。 上面已经提到,直升机飞起来需要旋翼的旋转。我们知道,当旋翼旋转的时候,同时将对机身产生一个反方向旋转的反扭矩。为平衡该反扭矩,故设置一个尾梁和一个尾桨,产生一个扭矩去平衡旋翼的反扭矩。 最后,直升机的旋翼,剖面应该是一个桨型(即翼型),通常是上凸下平(或凹)。这个有现成的桨型手册或桨型数据库的。而平面形状来说,是一个长宽比很大的矩形,在桨尖处,为避免激波的产生,有后掠角或弯曲。 旋翼的空气动力特点 (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,类似于飞机上推进器的作用(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。 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

专题飞机飞行的力学原理

专题 飞机飞行的力学原理 ? 飞机用途 民用(运输、勘探、农用、消防、拯救等) 军用(歼击、轰炸、侦察、反潜、运输等) ? 飞机动力 螺桨式(活塞螺桨、涡轮螺桨、涡轮轴) 喷气式(涡轮喷气、涡轮风扇、、冲压、火箭等) ? 机翼类型 固定翼(双翼、单翼、矩形翼、后掠翼、前掠翼、三角翼、双三角翼、鸭翼、可变后掠翼等) 旋翼(单旋翼、双旋翼、可倾转旋翼等) ? 举例 歼10飞机:军用歼击机,采用涡轮风扇发动机,机翼类型为鸭翼。 飞机的机翼在飞行中产生升力和阻力 机翼的升力: 2 21Sv C F Y Y ρ= 机翼的阻力: 2 21Sv C F X X ρ= 升力系数C Y 和阻力系数C X :

C Y和C X都与气流方向和机翼运动方向(航向)的夹角有关,这一角度称为迎角。 一般来说,迎角越大,升力和升力系数越大,阻力和阻力系数也越大。当迎角大于某一角度时,升力和升力系数会急剧下降。这一角度称为失速角。 飞机飞行的受力分析:质点情况 ?考虑飞机为一质点,其受力情况为: 升力F Y 阻力F X 重力mg 发动机的推力(或拉力)F ?若飞机在水平方向进行匀速直线运动,则: F = F X F Y = mg 若飞机进行滑翔飞行,其受力情况为:

升力 F Y 阻力 F X 重力 mg 很明显,在理想情况下,升力、阻力、重力三者矢量和为零,滑翔飞机做匀速直线运动。即: R F F mg Y X =+= 2 2 一点奥秘 ?由于:221Sv C F Y Y ρ= 2 21Sv C F X X ρ= 在稳定飞行时:F Y = mg F = F X ?结论: ? 高速飞行器的翼面积较小,低速飞机的翼面积较大。 ? 重型飞机的翼面积较大,轻型飞机的翼面积较小。 ? 高速飞行器阻力系数较小,升力系数也不大。 ? 低速飞行器升力系数较大,阻力系数也较大。 速度和升阻比的测量和计算

各种飞机发动机原理

一、活塞式发动机 航空活塞式发动机是利用汽油与空气混合,在密闭的容器(气缸)内燃烧,膨胀作功的机械。活塞式发动机必须带动螺旋桨,由螺旋桨产生推(拉)力。所以,作为飞机的动力装置时,发动机与螺旋桨是不能分割的。主要由气缸、活塞、连杆、曲轴、气门机构、螺旋桨减速器、机匣等组成。气缸是混合气(汽油和空气)进行燃烧的地方。气缸内容纳活塞作往复运动。气缸头上装有点燃混合气的电火花塞(俗称电嘴),以及进、排气门。发动机工作时气缸温度很高,所以气缸外壁上有许多散热片,用以扩大散热面积。气缸在发动机壳体(机匣)上的排列形式多为星形或V形。常见的星形发动机有5个、7个、9 个、14个、18个或24个气缸不等。在单缸容积相同的情况下,气缸数目越多发动机功率越大。活塞承受燃气压力在气缸内作往复运动,并通过连杆将这种运动转变成曲轴的旋转运动。连杆用来连接活塞和曲轴。曲轴是发动机输出功率的部件。曲轴转动时,通过减速器带动螺旋桨转动而产生拉力。除此而外,曲轴还要带动一些附件(如各种油泵、发电机等)。气门机构用来控制进气门、排气门定时打开和关闭。 二、涡轮喷气发动机 在第二次世界大战以前,所有的飞机都采用活塞式发动机作为飞机的动力,这种发动机本身并不能产生向前的动力,而是需要驱动一副螺旋桨,使螺旋桨在空气中旋转,以此推动飞机前进。这种活塞式发动机+螺旋桨的组合一直是飞机固定的推进模式,很少有人提出过质疑。到了三十年代末,尤其是在二战中,由于战争的需要,飞机的性能得到了迅猛的发展,飞行速度达到700-800公里每小时,高度达到了10000米以上,但人们突然发现,螺旋桨飞机似乎达到了极限,尽管工程师们将发动机的功率越提越高,从1000千瓦,到2000千瓦甚至3000千瓦,但飞机的速度仍没有明显的提高,发动机明显感到“有劲使不上”。问题就出在螺旋桨上,当飞机的速度达到800公里每小时,由于螺旋桨始终在高速旋转,桨尖部分实际上已接近了音速,这种跨音速流场的直接后果就是螺旋桨的效率急剧下降,推力下降,同时,由于螺旋桨的迎风面积较大,带来的阻力也较大,而且,随着飞行高度的上升,大气变稀薄,活塞式发动机的功率也会急剧下降。这几个因素合在一起,决定了活塞式发动机+螺旋桨的推进模式已经走到了尽头,要想进一步提高飞行性能,必须采用全新的推进模式,喷气发动机应运而生。 喷气推进的原理大家并不陌生,根据牛顿第三定律,作用在物体上的力都有大小相等方向相反的反作用力。喷气发动机在工作时,从前端吸入大量的空气,燃烧后高速喷出,在此过程中,发动机向气体施加力,使之向后加速,气体也给发动机一个反作用力,推动飞机前进。事实上,这一原理很早就被应用于实践中,我们玩过的爆竹,就是依*尾部喷出火药气体的反作用力飞上天空的。早在1913年,法国工程师雷恩.洛兰就获得了一项喷气发动机的专利,但这是一种冲压式喷气发动机,在当时的低速下根本无法工作,而且也缺乏所需的高温耐热材料。1930年,弗兰克.惠特尔取得了他使用燃气涡轮发动机的第一个专利,但直到11年后,他的发动机在完成其首次飞行,惠特尔的这种发动机形成了现代涡轮喷气发动机的基础。现代涡轮喷气发动机的结构由进气道、压气机、燃烧室、涡轮和尾喷管组成,战斗机的涡轮和尾喷管间还有加力燃烧室。涡轮喷气发动机仍属于热机的一种,就必须遵循热机的做功原则:在高压下输入能量,低压下释放能量。因此,从产生输出能量的原理上讲,喷气式发动机和活塞式发动机是相同的,都需要有进气、加压、燃烧和排气这四个阶段,不同的是,在活塞式发动机中这4个阶段是分时依次进行的,但在喷气发动机中则是

直升机操纵原理与固定翼飞机的对比,让你分分钟明白

直升机操纵原理与固定翼飞机的对比,让你分分钟明白 直升机的操纵原理,与固定翼飞机完全不同。先做个对比,以单旋翼带尾桨直升机为例。固定翼飞机升力以及操纵力矩来源:前飞动力:由发动机直接喷气或螺旋桨产生拉力。升力:由机翼产生。俯仰力矩:由水平尾翼活动舵面产生。滚转力矩:由副翼产生。偏转力矩:由垂直尾翼的活动舵面产生直升机各种力和力矩的来源:前飞动力:由旋翼桨盘前倾产生。升力:由旋翼产生。俯仰力矩:由旋翼桨盘前后倾斜产生。滚转力矩:由旋翼桨盘左右倾斜产生。偏转力矩:由尾桨拉力大小变化产生。结论:两者的动力和操纵力矩产生方式完全不同。固定翼飞机操纵力矩来自于各个可动舵面。直升机除了偏转力矩之外,其余动力和操纵力矩全部来自旋翼。这就自然导致操纵原理与操纵方式的大相径庭。再对比一下飞行员直接面对的操纵设备:固定翼飞机:右手:驾驶杆。(大型机的驾驶盘先忽略吧)左手:油门杆。双脚:脚蹬。直升机:右手:驾驶杆(真名:周期变距杆)左手:总距油门杆。双脚:脚蹬。驾驶杆VS 周期变距杆他们长得样子都是一样的,产生的操纵效果也是一样的,都是用来控制航空器的倾斜和俯仰状态。向前推杆是低头,向后拉杆是抬头,向左压杆是左滚转,向右压杆是右滚转。效果一样的,可是原理不一样。固定翼飞机:驾驶杆的左右运动,带动的是机翼外侧的副翼,前后运动,带动的

是尾部的水平尾翼。直升机:驾驶杆的运动,通过液压动作筒,带动自动倾斜器的不动环向驾驶杆运动的方向倾斜。自动倾斜器上方的动环在跟随旋翼旋转的同时,跟随不动环倾斜,带动变距拉杆运动,使所有桨叶的迎角周期性改变,产生强制挥舞,整个桨盘向驾驶杆运动的方向倾斜,产生操纵力矩。没有接触过直升机原理的话可能不太好理解,只要记住驾驶杆向哪里运动,上面的大桨盘就朝哪里倾斜就好了。油门杆VS总距油门杆固定翼飞机:油门,就是单纯的油门,直接控制发动机的功率,决定动力的大小。直升机:油门实际上有两个,一个显形的,一个隐形的。显形的那个,就是和固定翼飞机一样的油门杆,一般是在驾驶室顶棚的上方,只是起动的时候用,操纵的时候就不用了。隐形的那个,就是总距油门杆了。它的操纵方式是上提和下放。上提总距杆时,通过液压动作筒,带动自动倾斜器的不动环整体上升,动环跟随上升,带动变距拉杆运动,使所有桨叶的迎角同时增大,每片桨叶的升力都增加,导致整个旋翼的拉力增加。上提总距杆的同时,还有一根钢索,连接到燃油调节器,增大活门开度,提升发动机功率,用来在总桨距提升导致旋翼旋转阻力增大的同时,增加动力维持恒定的旋翼转速。下放总距杆的动作与前面相反。因为它带动的是所有桨叶的桨距,所以叫做总桨距,简称总距。有一个概念需要明确一下,直升机旋翼的旋转速度在正常工作状态下是相对恒定的,增减功率靠

飞机副翼操纵系统原理

张家界航空工业职业技术学院 毕业设计 题目:飞机副翼操纵系统分析 系别:数控工程系 专业:航空机电设备维修 姓名: 学号: 指导老师:

摘要 本论文主要阐述了关于飞机副翼的组成,个组成部件的工作原理,调整及日常维护方法。飞机的操纵性又可以称为飞机的操纵品质,是指飞机对操纵的反应特性。操纵则是飞行员通过驾驶机构改变飞机的飞行状态。改变飞机纵向运动(如俯仰)的操纵称为纵向操纵,主要通过推、拉驾驶杆,使飞机的升降舵或全动平尾向下或向上偏转,产生俯仰力矩,使飞机作俯仰运动。使飞机绕机体纵轴旋转的操纵称为横向操纵,主要由偏转飞机的副翼来实现。 关键词:驾驶杆传动杆传动机构载荷感觉器

Abstract The main thesis expounded aileron plane about the composition of component parts of the working principle, adjustment and routine maintenance methods. Manipulate the plane of the plane can be referred to as the quality of the manipulation means to manipulate the plane's response characteristics. Manipulation is to change the pilot institutions have passed the driving plane flight status. Vertical plane to change the sport (such as pitch) of manipulation known as vertical manipulation, mainly through the push, pull stick, so that the elevator or the whole plane Hirao moving downward or upward deflection, resulting in pitching moment, so that plane for pitch sports. Plane around the longitudinal axis so that rotation of the body known as the lateral manipulation manipulation, mainly by the plane's aileron deflection to achieve. Key word:Stick load transmission rod drive mechanism sensilla

飞机飞行的原理图解

飞机飞行的原理图解 飞机是指具有一具或多具发动机的动力装置产生前进的推力或拉力,由机身的固定机翼产生升力,在大气层内飞行的重于空气的航空器。 飞机飞行原理: 1、飞机上升是根据伯努利原理,即流体(包括炝骱退流)的流速越大,其压强越小;流速越小,其压强越大。 2、飞机的机翼做成的形状就可以使通过它机翼下方的流速低于上方的流速,从而产生了机翼上、下方的压强差(即下方的压强大于上方的压强),因此就有了一个升力,这个压强差(或者说是升力的大小)与飞机的前进速度有关。 3、当飞机前进的速度越大,这个压强差,即升力也就越大。所以飞机起飞时必须高速前行,这样就可以让飞机升上天空。当飞机需要下降时,它只要减小前行的速度,其升力自然会变小,小于飞机的重量,它就会下降着陆了。

飞机的组成: 大多数飞机都是由机翼、机身、尾翼、起落装置和动力装置五个主要部分组成。 机翼:主要功用是为飞机提供升力,以支持飞机在空中飞行,也起一定的稳定和操纵作用。在机翼上一般安装有副翼和襟翼。操纵副翼可使飞机滚,放下襟翼能使机翼升力系数增大。另外,机翼上还可安装发动机、起落架和油箱等。 1.机身:主要功用是装载乘员、旅客、武器、货物和各种设备,还可将飞机的其它部件如尾翼、机翼及发动机等连接成一个整体。

2.尾翼:包括水平尾翼(平尾)和垂直尾翼(垂尾)。水平尾翼由固定的水平安定面和可动的升降沧槌伞4怪蔽惨碓虬括固定的垂直安定面和可动的方向舵。尾翼的主要功用是用来操纵飞机俯仰和偏转,以及保证飞机能平稳地飞行。 3.起落装置:飞机的起落架大都由减震支柱和机轮组成,作用是起飞、着陆滑跑,地面滑行和停放时支撑飞机。 4.动力装置:主要用来产生拉力和推力,使飞机前进。其次还可为飞机上的其他用电设备提供电源等。除了发动机本身,动力装置还包括一系列保证发动机正常工作的系统。

飞机原理与构造简答题答案

1、以双梁式直机翼为例,说明气动载荷是如何传递的。(18分) (1)蒙皮把气动载荷分别传给长桁和翼肋:蒙皮受气动吸力时,桁条和翼肋通过铆钉受拉对蒙皮提供支反力;蒙皮受气动压力时,蒙皮直接压在桁条和翼肋上,根据作用力与反作用力的原理,蒙皮把外载传递给了翼肋和长桁。 (2)长桁把自身承受的初始气动载荷传给翼肋 桁条与翼肋直接用角片(或间接通过蒙皮)相连,此时载荷方向垂直于长桁轴线,翼肋向长桁提供支持。此时,桁条可以看成支持在翼肋上的多点连续梁,长桁把气动载荷传递给了翼肋。至此,作用在蒙皮上的气动载荷直接或由长桁间接地全部传给了翼肋。 (3)翼肋把气动载荷转换成了垂直载荷和力矩,并相应的传到了梁腹板和组成封闭翼盒的各元件上 (4)翼梁将剪流往根部传递 由于梁腹板的抗弯能力比梁的缘条小的多,可略去其承弯能力,因而腹板以平板受剪的形式平衡,并将剪流往根部传递。最后在根部有机翼—机身对接接头提供垂直方向的支反力来平衡。 (5)蒙皮、腹板承受扭矩。机翼的第三个总体内力扭矩以蒙皮和腹板受剪的形式,向根部传递,总扭矩到机翼根部应通过加强肋将一圈剪流转换成适合于机翼—机身对接接头承受的一对集中力,再通过接头传给机身。 2、说明双梁式直机翼的普通翼肋的作用。(10分) (1)用以承受蒙皮传来的局部气动载荷 (2)把局部气动载荷转换成适合于主受力盒段各组成元件受力特性的载荷形式 (3)然后把它们传到这些主要元件上,向机翼根部传递,并进而通过对接接头传给机身 3、比较分析机翼各典型受力型式的结构受力特点。(20分) (1)梁式机翼:翼梁是主要受力构件,梁式机翼便于开口而不致破坏原来的主要传力路线;机翼、机身通过几个集中接头连接,所以连接简单、方便;主要依靠翼梁承受弯矩(2)单块式机翼:上、下壁板为主要受力构件。这种机翼比梁式机翼的刚度特性好。同时,由于结构分散受力,能更好的利用剖面高度,在某些情况下材料利用率较高,重量可能较轻,缺点是不便于大开口。 (3)多腹板式机翼:主要由上、下蒙皮承受弯矩,与梁式、单块式机翼相比,材料分散性更大。一般来说,多腹板式机翼的刚度大,材料利用率也更好些,然而也存在类似单块式机翼的缺点 4、以桁条式机身后段上的一个垂直集中力Pz为例,分析说明载荷是如何传给机身结构,又是如何在机身结构中传递的?(10分) 桁条式机身的一个加强隔框和水平尾翼的接头相连接,该加强隔框受到由接头传来的P z力,该框受到P z力后,要有向上移动的趋势,对此桁条起不了直接的限制作用,而由蒙皮通过沿框缘的连接铆钉给隔框以支反剪流q。q的分布与机身的受力型式,更明确地说,是和该框平面处机身壳体上受正应力面积的分布有关。对桁条式机身,假设只有桁条承受正应力,而蒙皮只受剪切时,剪流沿周缘按阶梯形分布。若蒙皮也受正应力,则在两桁条间的剪流值将不是等值,而成曲线分布。又因为蒙皮与桁条连接,蒙皮因剪流q受剪时将由桁条提供轴向支反剪流平衡,也即蒙皮上的剪流q将在桁条上产生拉、压的轴向力。 作用在框平面内的集中力:(1)由加强框承受该集中载荷(2)加强框将集中力扩散,以剪流的形式传给蒙皮。(3)剪流在蒙皮中向机身中段传递时,其剪切内力通过蒙皮连续向前传递;而弯曲内力则通过桁条的轴向拉、压力向前传递。 5、阐述飞机起落架减震机构中油气式减震器工作原理。(12分)

固定翼飞机飞行原理简介甲固定翼飞机之基本空气动力学空气

固定翼飛機 飛行原理簡介 1

2 甲、固定翼飛機之基本空氣動力學 一、空氣動力之型式 下洗氣流改變相對風方向 並且 e a U L ⊥ 而e a U D --- a L 及a D 皆以ac 為施力 點,但a M 與ac 無關。 a D 不等於飛行的阻力(§三) 二、空氣動力之數學 --- air ρ:空氣密度 --- S :翼面積 a L 、a D 及a M 之量化關係: l a i r l e a i r a SC U SC U L 221221ρρ≈= d air a SC U D 221ρ≈、m air a SC U M 221ρ≈ --- l C 、d C 、m C :與α成右圖之函數關係的常數 討論:(1) m C 幾乎與α無關 (2) l C 與α的函數存在有線性區 a L 函數之線性關係:αw l a C = --- w a :線性區之函數斜率 --- w a 的值為機翼之3D 形狀的函數 遠對相端

3 翼弦彎曲(camber)的效應之一 (1) 翼弦彎曲會使升力曲線左右移動,其效果等於改變有效攻角 (2) 線性區之升力係數變為 )(ζα-=w l a C --- ζ:camber 之函數 翼尾控制面之作用原理 --- 翼尾控制面之擺動等於改變翼面之彎曲 --- 這樣的彎曲使得 τδζ≈,10≤≤τ --- 因此,升力係數變為)(τδα-=w l a C 翼面3D 形狀的影響 (1) 翼面的展弦比(AR)將影響 w a 及ε --- AR 的定義為翼展的平方除以翼面積 ==> 翼展越大的翼面其AR 也越大 --- AR 愈大w a 也增大,但ε則變小 (2) 翼面的形狀將決定ac 的位置(右圖) --- 一般翼面的ac 在右圖兩例之間 U e U e U e U e U e

飞机各个系统的组成及原理

一、外部机身机翼结构系统 二、液压系统 三、起落架系统 四、飞机飞行操纵系统 五、座舱环境控制系统 六、飞机燃油系统 七、飞机防火系统 一、外部机身机翼结构系统 1、外部机身机翼结构系统组成:机身机翼尾翼 2、它们各自的特点和工作原理 1)机身 机身主要用来装载人员、货物、燃油、武器和机载设备,并通过它将机翼、尾翼、起落架等部件连成一个整体。在轻型飞机和歼击机、强击机上,还常将发动机装在机身内。 2)机翼 机翼是飞机上用来产生升力的主要部件,一般分为左右两个面。 机翼通常有平直翼、后掠翼、三角翼等。机翼前后缘都保持基本平直的称平直翼,机翼前缘和后缘都向后掠称后掠翼,机翼平面形状成三角形的称三角翼,前一种适用于低速飞机,后两种适用于高速飞机。近来先进飞机还采用了边条机翼、前掠机翼等平面形状。

左右机翼后缘各设一个副翼,飞行员利用副翼进行滚转操纵。 即飞行员向左压杆时,左机翼上的副翼向上偏转,左机翼升力下降;右机翼上的副翼下偏,右机翼升力增加,在两个机翼升力差作用下飞机向左滚转。为了降低起飞离地速度和着陆接地速度,缩短起飞和着陆滑跑距离,左右机翼后缘还装有襟翼。襟翼平时处于收上位置,起飞着陆时放下。 3)尾翼 尾翼分垂直尾翼和水平尾翼两部分。 1.垂直尾翼 垂直尾翼垂直安装在机身尾部,主要功能为保持飞机的方向平衡和操纵。 通常垂直尾翼后缘设有方向舵。飞行员利用方向舵进行方向操纵。当飞行员右蹬舵时,方向舵右偏,相对气流吹在垂尾上,使垂尾产生一个向左的侧力,此侧力相对于飞机重心产生一个使飞机机头右偏的力矩,从而使机头右偏。同样,蹬左舵时,方向舵左偏,机头左偏。某些高速飞机,没有独立的方向舵,整个垂尾跟着脚蹬操纵而偏转,称为全动垂尾。 2.水平尾翼 水平尾翼水平安装在机身尾部,主要功能为保持俯仰平衡和俯仰操纵。低速飞机水平尾翼前段为水平安定面,是不可操纵的,其后缘设有升降舵,飞行员利用升降舵进行俯仰操纵。即飞行员拉杆时,升降舵上偏,相对气流吹向水平尾翼时,水平尾翼产生

纸飞机飞行原理

For personal use only in study and research; not for commercial use 纸飞机飞行原理 纸飞机要飞得远、飞得快,有几点要注意:? 1)要尽量折得两边对称,如果不对称得话,飞机容易转弯,就飞不远了;? 2)翅膀和机身的比例要恰当。机身小翅膀大,飞机升力是够了,但重心上抬,投出去的飞机容易发飘;机身大翅膀小,重心过于下移,飞机就像飞镖一样,惯性十足,但却失去了飞行滑翔的行程,仿佛是扔出去的纸团。正确合理的翅膀和机身比例要根据纸飞机的形状和纸张的质地决定,多试几次就能找到最佳比例;? 3)注意前后的平衡。机头太重,飞机容易一头扎在地上;机头太轻,又容易造成机头上翘,导致失速。通过调整纸飞机的外形,或用纸条或胶带进行适当的加载(如果允许的话)可以调节飞机的平衡;? 4)最后说一点,纸飞机的投掷也很有讲究:不要侧风投飞,不然容易被刮偏;顺风投掷也没有足够的动力;最好是迎着不太强的正面逆风投掷,投出的角度稍大于水平角度,约15度左右,飞机要平稳向前送出,到最后一刻才自然脱手,那样飞得最远。 纸飞机的原理 2、机头不能太重,否则一下就载下去了;? 3、机头不宜太尖。阻力小,速度快,在空中停留的时间自然就短;? 4、机翼适当大一些,这与空气中的浮力成正比;? 5、后翼两侧向上折一下,但注意适度;如果迎面有微风吹来,有时还能向上飞;? 6、折时两边尽量对称,如果是开阔地,可以适当将左或右侧重一点点,使飞机在空中盘旋,可以一定程度上增加飞机在空中的滞留时间。? 7、折完后将两侧机翼向上,形成一定度数的v字夹角,注意不要太向上,稍有一点就行了。之后检查机翼两侧是否对称;? 8、先试飞,观察飞行情况做调整。(比如:飞起来机头向前一点一点的,说明机头轻了)?

固定翼的飞行教程及原理入门必看

固定翼的飞行教程及原理入门必看 本帖最后由贾恬夏于2009-8-9 10:50 编辑 飞行前要注意哪些 飞行前要注意 1、尽可能清理飞行场地。 2、充分注意周边环境: - 请勿在强风、雨天或夜晚飞行 - 请勿在通风不畅或建筑物内飞行 - 请勿在人多的地方飞行 - 请勿在学校、住宅或医院近旁飞行 -请勿在公路铁道或电线近旁飞行 -请勿在有可能因其他航模飞机引起的无线电波频率干扰的地方飞行 3 儿童遥控飞机一定要有成人在旁看护. 4、模型飞机不能用于超出使用范围的其它用途。 5、随时放置好螺丝刀,扳手及其它工具。在启动前,检视用于组装或维修飞机机的工具是否已经准备好。 6、检查飞机的每个部分。启动前,检查确保飞机无零件损坏并且工作正常。检视以确保所有活动零件位置正确, 所有螺丝及螺母已适当拧紧,并且没有损坏和装配不当的地方。检查确保电池已充满电。根据操作手册的说明 更换损坏和不能再用的零件。如果操作手册没有说明,请与经销商或与我们客户服务部联系。 7、备件请用正品。不要使用非原厂配置的零配件,否则可能有引发事故或伤害的危险。8、启动电机前检查各舵机是否工作正常。 启动前的检查 1、初学者有必要从有经验者那儿了解安全事项和操作说明。 2、检查确定没有松动或掉落的螺丝和螺母。 3、检查确定电动机座上螺丝没有松动。 4、检查确定桨叶没有损坏或磨损。 5。检查确定发射机、接收机、电池已充满电。 6、检查遥控器的有效控制距离。 7、检查确定所有的舵机动作滑顺。舵机动作有误和故障会导致失控, 8、在飞行中如有异常抖动,请立即降落查找原因。 19、不计后果地飞行会导致事故和伤害,请遵循所有规则,安全负责的享受飞行乐趣。 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 航模飞机飞行原理 飞机从地面滑跑到离地升空,是由于升力不断增大,直到大于飞机重力的结果。而只有当飞机速度增大到一定时,才可能产生足以支持飞机重力的升力。可见飞机的起飞是一个速度不断增加的加速过程。故起飞一般只分三个阶段,即起滑跑、离地和上升。起飞滑跑的目的是为了增大飞机的速度,直到获得离地速度。拉力或推力愈大,剩余拉力或剩余推力也愈大,飞机增速就愈快。起飞中,为尽快地增速,应把油门推到最大位置。并同时保持滑跑方向。对螺旋桨飞机而言,起飞滑跑中引起飞机偏转的主要原因是螺旋桨的副作用。起

3第三章 飞机的稳定性和操纵性

第三章飞机的稳定性和操纵性 3.1 飞机的稳定性 在飞行中,飞机会经常受到各种各样的扰动,如气流的波动、发动机工作不稳定、飞行员偶然触动驾驶杆等。这些扰动会使飞机偏离原来的平衡状态,而在偏离以后,飞机能否自动恢复原状,这就是有关飞机的稳定或不稳定的问题。 飞机的稳定性是飞机本身的一种特性,与飞机的操纵性有密切的关系。例如,飞行员操纵杆、舵,需要用力的大小,飞机对杆、舵操纵的反应等,都与飞机的稳定性有关。因此,研究飞机的稳定性是研究飞机操纵性的基础。 所谓飞机的稳定性,就是在飞行中,当飞机受微小扰动而偏离原来的平衡状态,并在扰动消失以后,不经驾驶员操纵,飞机能自动恢复原来平衡状态的特性。 3.1.1 纵向稳定性 飞机的纵向稳定性是指飞机绕横轴的稳定性。 当飞机处于平衡飞行状态时,如果有一个小的外力干扰,使它的攻角变大或变小,飞机抬头或低头,绕横轴上下摇摆(也称为俯仰运动)。当外力消除后,驾驶员如果不操纵飞机,而靠飞机本身产生一个力矩,使它恢复到原来的平衡飞行状态,我们就说这架飞机是纵向稳定的。如果飞机不能靠自身恢复到原来的状态,就称为纵向不稳定的。如果它既不恢复,也不远离,总是上下摇摆,就称为纵向中立稳定的。飞机的纵向稳定性也称为俯仰稳定性。 飞机的纵向稳定性由飞机重心在焦点之前来保证。影响飞机纵向稳定性的主要因素有飞机的水平尾翼和飞机的重心位置。下面,我们首先来看一下水平尾翼是如何影响飞机的纵向稳定性的。 当飞机以一定的攻角作稳定的飞行时,如果一阵风从下吹向机头,使飞机机翼的攻角增大,飞机抬头。阵风消失后,由于惯性的作用,飞机仍要沿原来的方向向前冲一段路程。这时由于水平尾翼的攻角也跟着增大,从而产生了一个低头力矩。飞机在这个低头力矩作用下,使机头下沉。经过短时间的上下摇摆,飞机就可恢复到原来的飞行状态。 同样,如果阵风从上吹向机头,使机头下沉,飞机攻角减小,水平尾翼的攻角也跟着减小。这时水平尾翼上产生一个抬头力矩,使飞机抬头,经过短时间的上下摇摆,也可使飞机恢复到原来的飞行状态。 除水平尾翼外,飞机的重心位置对纵向稳定性也有较大的影响。重心靠后的飞机,其纵向稳定性要比重心靠前的差。其原因是:重心与焦点距离小攻角改变时产生的附加力矩减小。对于重心靠后的飞机,当飞机受扰动而增大攻角时,机翼产生的附加升力是使机头上仰,攻角进一步增大,形成不稳定力矩。这时主要靠水平尾翼的附加升力,使机头下俯,攻角减小,保证飞机的纵向稳定性。 1

直升机飞行原理

直升机与旋翼机的飞行原理 直升机的飞行原理 1. 概况 与普通飞机相比,直升机不仅在外形上,而且在飞行原理上都有所不同。一般来讲它没有固定的机翼和尾翼,主要靠旋翼来产生气动力。这里所说的气动力既包括使机体悬停和举升的升力,也包括使机体向前后左右各个方向运动的驱动力。直升机旋翼的桨叶剖面由翼型构成,叶片平面形状细长,相当于一个大展弦比的梯形机翼,当它以一定迎角和速度相对于空气运动时,就产生了气动力。桨叶片的数量随着直升机的起飞重量而有所不同。重型直升机的起飞重量在20t以上,桨叶的数目通常为六片左右;而轻、小型直升机,起飞重量在以下,一般只有两片桨叶。 直升机飞行的特点是: (1) 它能垂直起降,对起降场地要求较低; (2) 能够在空中悬停。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,减缓下降趋势; (3) 可以沿任意方向飞行,但飞行速度较低,航程相对来说也较短。 2. 直升机旋翼的工作原理 直升机旋翼绕旋翼转轴旋转时,每个叶片的工作类同于一个机翼。旋翼的截面形状是一个翼型,如图所示。翼型弦线与垂直于桨毂旋转轴平面(称为桨毂旋转平面)之间的夹角称为桨叶的安装角,以表示,有时简称安装角或桨距。各片桨叶的桨距的平均值称为旋翼的总距。驾驶员通过直升机的操纵系统可以改变旋翼的总距和各片桨叶的桨距,根据不同的飞行状态,总距的变化范围约为2o~14o。

气流V 与翼弦之间的夹角即为该剖面的迎角。显然,沿半径方向每段叶片上产生的空气动力在桨轴方向上的分量将提供悬停时需要的升力;在旋转平面上的分量产生的阻力将由发动机所提供的功率来克服。 旋翼旋转时将产生一个反作用力矩,使直升机机身向旋翼旋转的反方向旋转。前面提到过,为了克服飞行力矩,产生了多种不同的结构形式,如单桨式、共轴式、横列式、纵列式、多桨式等。对于最常见的单桨式,需要靠尾桨旋转产生的拉力来平衡反作用力矩,维持机头的方向。使用脚蹬来调节尾桨的桨距,使尾桨拉力变大或变小,从而改变平衡力矩的大小,实现直升机机头转向(转弯)操纵。 3. 直升机旋翼的操纵 直升机的飞行控制与飞机的飞行控制不同,直升机的飞行控制是通过直升机旋翼的倾斜实现的。直升机的控制可分为垂直控制、方向控制、横向控制和纵向控制等,而控制的方式都是通过旋翼实现的,具体来说就是通过旋翼桨毂朝相应的方向倾斜,从而产生该方向上的升力的水平分量达到控制飞行方向的目的。 直升机体放在地面时,旋翼受其本身重力作用而下垂。发动机开车后,旋翼开始旋转,桨叶向上抬,直观地看,形成一个倒立的锥体,称为旋翼锥体,同时在桨叶上产生向上的升力。随着旋翼转速的增加,升力逐渐增大。当升力超过重力时,直升机即铅垂上升(图;若升力与重力平衡,则悬停于空中;若升力小于重力,则向下降落。 旋转旋翼桨叶所产生的拉力和需要克服阻力产生的阻力力矩的大小,不仅取决于旋翼的转速,而且取决于桨叶的桨距。从原理上讲,调节转速和桨距都可以调节拉力的大小。但是 桨毂旋转面 桨毂旋转轴线 前缘 后缘 b ? α V 图 直升机的旋翼 (a) (b)

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