直升机的原理
文章插图
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 。
直升机是飞机吗?你想知道的直升机飞行原理,在这里1、关于直升机
提到垂直起降飞行器,很多人第一个想到的就是直升机(当然还有热气球,飞艇之类的) 。现代生活中,我们能见到直升机的情况越来越多,应急救援,线路巡查,森林勘测等特殊状况下,也只有直升机能顺利的达到人们的预期 。
北京市红十字会999救援直升机在八达岭机场转场加油
重庆公安的EC135直升机
截至2017年末中国民用直升机数量为999架,大概相当于美国民用直升机数量的7%,分别占俄罗斯和加拿大民用直升机数量的35.61%和37.98% 。(数据来源:2017年中国民航业发展统计公报)
世界主要国家直升机数量分布
由于直升机在国内的稀缺性,就导致了大多数人对它的还仅仅停留在一个“大号竹蜻蜓”的印象中,它是怎么飞行的,为何能做到悬停?发展进程又是如何?直升机跟飞机的区别在哪里?本文带你一一解答 。
2、发展简史
众所周知,每一架直升机都至少有一个大大的“螺旋桨”,这个螺旋桨准确的说叫旋翼,它是由中国传统的竹蜻蜓启示而来的,二者异曲同工 。
达芬奇设计的直升机
15世纪,文艺巨匠达芬奇设计过一种像螺杆一样的直升飞行装置,但这种飞行器仅仅停留在图纸阶段 。
1796 年,英国人 George Cayley 设计了第一架用发条作动力、能够飞起来的直升机 。
50 年后的 1842 年,英国人 W.H. Philips 用蒸气机作动力,设计了一架只有 9 公斤重的模型直升机 。
1878 年,意大利人 Enrico Forlanini 用蒸气机制作了一架只有 3.5 公斤重的模型直升机 。
1880 年,美国发明家托马斯·爱迪生着手研制用电动机驱动的直升机,但最后放弃了 。
法国人 Paul Cornu 在 1907 年制成第一架载人的直升机,旋翼转速每分钟 90 转,发动机是一台 24 马力的汽油机 。Cornu 用旋翼下的“舵面”控制飞行方向和产生前进的推力,但 Cornu 的直升机的速度和飞行控制能力很可怜 。
但是意大利人 Juan de la Cierva 在 1923 年设计旋翼机时,无意中解决了直升机的一个重大问题,他发明的挥舞铰解决了困扰直升机旋翼设计的一个重大问题 。
1930 年 10 月,意大利人 Corradino DAscanio 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,DAscanio 的直升机用共轴反转双桨 。
DAscanio 的直升机
30年代德国设计制造的FL282型直升机是第一款量产型直升机,大约生产了1000架,FL-282是一款海军舰载直升机,其可在狂风大浪的恶劣海况下完成升空和降落 。
然而,随着纳粹德国在战场上的连连失利,德国海军逐渐被盟军强大海空力量逐个消灭,大量的FL-282也跟随德国海军葬入大海......
德国FL-282直升机
后来,美国西科斯基VS300型直升机奠定了现代直升机最常用的旋翼尾桨布局,1945年贝尔 47 是第一种量产的实用型直升机,在朝鲜战场就广泛用于伤员救护、侦察、炮兵指引等 。
UH-1 使越南战争成为第一场直升机战争,直升机成为美军士兵进入和撤离战斗最常见的运输工具。
UH-60黑鹰直升机是现在美军的主力战术运输直升机,中国在 89 年前进口过一小批,目前还在服役,2008年汶川地震救灾发挥了重要作用 。
目前,世界上现役最重最大的直升机是由前苏联米尔莫斯科直升机工厂(原米里实验设计局)主持设计、研制,1977年12月14日首飞的米-26型重型直升机 。
米-26的最大起飞重量达到了惊人的56000kg,最近一次的公开使用是4月2日上午的木里县火灾扑救工作 。
米26直升机和波音737飞机体型对比
米26直升机参与火灾扑救工作
3、飞行原理简介
众所周知,每一架直升机都至少有一个大大的“螺旋桨”,这个螺旋桨准确的说叫旋翼,它是由中国传统的竹蜻蜓启示而来的,二者异曲同工 。
这里我们仅着重说常见的旋翼尾桨布局的直升机 。
直升机能够垂直起飞的道理非常简单,之前关于升力的文章讲过,升力是由存在翼型和迎角的机翼与空气发生相对运动而产生,对于飞机来说,发动机产生的推力使得机身发生相对位移,因而产生运动 。
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