浅谈直升机旋翼的种类和发展趋势
直升机技术现状及发展趋势分析
直升机技术现状及发展趋势分析摘要:相比较于其他的飞行器,直升机具有自己的优势,它可以做到在空中悬浮停止,而且它对于起飞的要求也很低,不像民航、战斗机,直升机的起飞不需要进行助跑,它可以实现垂直起飞。
正是因为这些特点,直升飞机在日常生活、军事方面都有着不可忽视的作用,它的强度在一定程度上可以代表国家的综合国力。
虽然,直升机研发技术属于高新技术产业,我国对于直升机的创新与研发也投入了大量的财力与人力,但是,我们的直升机技术的发展依旧落后于部分发达国家。
本文针对我国直升机技术的现状进行了细致的分析,在一定程度上掌握了落后的原因并提出了部分建议。
关键词:直升机,技术现状。
发展趋势纵观我国直升机的发展史,我们不难发现,从第一代直升机到第四代直升机,我国的直升机发展技术进步了很多。
在直升飞机的制作工艺、加工材料等方面,我们取得了诸多的提升。
现如今,我国的直升机的技术水平处于一个相对成熟的状态,但是成熟并不意味着先进,由于资金投入和研发力度的因素,我国的直升机技术较国外的发达国家依旧有很大的差距。
对此,我们应该掌握先进的技术,并且借助严谨的设计理念,均衡制作、成本、研发等诸多因素,让我国的直升机技术有进一步的突破。
此外,根据我国的所掌握的直升机技术与发达国家之间的差距,我们也要对我国的直升机技术的发展趋势做出一个合理的分析。
一、发展情况:1.四个周期:根据我国直升机技术的发展情况,我们大致可以将整个时间段分为四个周期,在这四个周期中,我们可以发现我国的直升机技术有着大规模的提升。
第一周期:这个周期代表着我国直升机技术的开始,它主要囊括上世纪三十年代到五十年代中期这个时间段。
在这个时间段,我国直升机的发展处于一个初始的状态,不成熟的技术以及不完善的硬件措施充斥着这个阶段。
回顾这个时期,我们采用活塞式发动机,利用木制的旋翼桨叶制作了早期的飞机。
同现在先进的飞机所比较,它没有复杂智能中控系统,没有新进的合金外壳材料,它有的只是简陋的仪表盘和传统的钢制外壳,这是落后的第一周期,也是充满创新的第一周期。
直升机旋翼知识点总结
直升机旋翼知识点总结直升机是一种可以垂直起降的飞行器,其旋翼是实现垂直升降的关键部件。
在直升机的设计和运行过程中,旋翼的知识是非常重要的。
本文将从旋翼基本原理、旋翼结构、旋翼型式、旋翼控制等几个方面来进行详细的介绍。
一、旋翼基本原理1. 旋翼的作用旋翼是直升机的升力产生器,它产生的升力可以支撑直升机的重量,并使其垂直起降。
旋翼还可以控制直升机的飞行方向和高度。
2. 旋翼受力旋翼在飞行时受到四种力的作用:升力、拉力、风力和扭矩。
升力是垂直方向的力,支持直升机的重量;拉力是使直升机向前飞行的推动力;风力是来自旋翼运动所产生的气流作用力;扭矩是使直升机旋转的力。
3. 旋翼的旋转旋翼在飞行时以相对静止的直升机机身为中心旋转,旋转的目的是为了产生升力和推动力。
旋翼的旋转还可以产生反作用力,使直升机保持稳定飞行。
二、旋翼结构1. 旋翼叶片旋翼叶片是旋翼的主要部件,它由叶片根部、叶片翼型、叶片桨距、叶片弹性铰链等部分组成。
叶片是直升机产生升力和推动力的关键部件。
2. 旋翼桨毂旋翼桨毂是旋翼的连接部件,它将旋翼叶片连接到直升机的主转子轴上,使旋翼可以旋转并受到机身的控制。
3. 旋翼支撑系统旋翼支撑系统由旋翼桨毂、旋翼桨叶、旋翼振动减震器等部分组成,用于支撑和固定旋翼整体结构,保证旋翼的正常运行及稳定飞行。
三、旋翼类型1. 直升机旋翼直升机旋翼通常采用主旋翼和尾旋翼的形式,主旋翼产生升力和推动力,尾旋翼用于平衡主旋翼产生的扭矩。
2. 双旋翼直升机双旋翼直升机采用上下两层旋翼结构,上旋翼产生升力和推动力,下旋翼用于平衡上旋翼产生的扭矩。
3. 旋翼无人机旋翼无人机采用小型旋翼结构,可以进行垂直起降和定点悬停,用于军事侦察、航拍摄影等领域。
四、旋翼控制1. 旋翼调整旋翼调整是通过改变旋翼叶片的角度、转速和位置来控制旋翼的升力和飞行方向,以实现直升机的飞行和悬停等动作。
2. 旋翼平衡旋翼平衡是通过旋翼振动减震器、旋翼铰链等部件来保持旋翼在飞行过程中的稳定性和平衡性。
2023年自旋翼飞机行业市场分析现状
2023年自旋翼飞机行业市场分析现状自旋翼飞机(也称为旋翼机)是一种能够垂直起降的航空器,具有直升机的垂直起降能力和飞机的高速巡航能力。
它可以在狭小的区域内垂直起降,同时具备长航程和高速巡航的能力,具有广阔的应用前景。
本文将对自旋翼飞机行业市场进行分析。
自旋翼飞机市场的规模和增长趋势:自旋翼飞机市场近年来呈现出快速增长的趋势,主要有以下几个原因:1. 垂直起降能力:自旋翼飞机具有垂直起降能力,可以在狭小的区域内起降,适用于城市中心、山区、海岛等地区,满足了垂直起降的需求。
2. 高速巡航能力:自旋翼飞机可以像飞机一样高速巡航,具有较长的航程,可以满足远程旅行、货运和救援等需求。
3. 多样化的应用:自旋翼飞机具有广泛的应用前景,包括航空旅行、物资运输、紧急救援、植保农业、城市交通等领域。
4. 技术发展:随着技术的不断进步,自旋翼飞机的性能和安全性得到了提升,进一步推动了市场需求的增长。
根据市场研究报告,全球自旋翼飞机市场规模正在不断扩大。
预计在未来几年内,自旋翼飞机市场将保持较高的增长率。
特别是在中国,随着经济的快速发展和交通拥堵问题的日益严重,自旋翼飞机有望成为解决交通问题的重要方式之一,中国市场的发展潜力巨大。
市场竞争格局:目前,全球自旋翼飞机市场竞争格局较为分散,主要由几家国际知名公司主导,如贝尔直升机公司、西科斯基飞机公司、欧洲阿斯特拉特公司等。
这些公司具有丰富的经验和技术实力,在该领域具有较强的市场竞争力。
然而,随着市场需求的不断增长,越来越多的企业开始进入自旋翼飞机市场,并且创新和技术的快速发展也为新进入者提供了机会。
一些初创企业正在推出各种新型的自旋翼飞机,以满足市场需求,并在市场上取得一定的份额。
市场机遇和挑战:自旋翼飞机市场存在着巨大的机遇和挑战。
市场机遇主要包括:1. 交通需求增长:城市交通拥堵问题的日益严重,催生了对快速、便捷的交通方式的需求,自旋翼飞机有望成为一种解决方案。
2. 紧急救援需求:自旋翼飞机具有垂直起降和高速巡航的能力,适用于紧急救援等特殊情况,有望成为一种重要的救援工具。
再接再厉努力实现直升机旋翼技术的跨越发展
技术积淀, 依靠技术创新, 抢抓机遇, 构筑我国 直升机旋翼技术体系, 快速提升技术水平, 缩短 与国 外的 差距, 实现直 升机核心 技术从测 绘仿制向自 行设计和自 主创新的目 标跨越 , 领我 将引
术、 智能旋翼技术以及材料和工艺的基础技术方 面都一定程度地制约着旋翼技术的发展 。
随 着我国 直升机发展春天的 到来, 创建旋翼品牌, 实现旋翼技术跨越式发展, 经成为历 己 史赋予当 代旋翼工 作者的 神圣历史使 尽管任务艰巨, 命。 但我们 相信, 通过旋翼人的共同努力, 统筹规划旋冀发展和 核心技术的预先 研究, 立足己 基本具备自 主研发 第三 代旋 翼系 统的 基础 ,
再 接再 厉 努 力实 现 直 升 极 旋翼 技 术 的跨 越 发 展
众所周知, 旋翼技术是直升机 研制和发展的 核心技术, 代表了 直升机的 特色。 伴随着我国 直升机工业的蓬勃 发展, 型号研制和预先研究 任务的 接踵而来, 旋翼技术的状况更加引起人们 特别的 关注。 升机技术》 期出 <直 本 版旋翼专辑的目 的是为了进一步 促进旋 翼技术的 交流。 学术 回 顾直升机旋翼技术的发展历程, 测绘仿制实现非零起步, 通过 构建了旋翼技 术的基础; 通过引 进生 产专利, 实现星型柔性复合材料旋翼关键技术反设计;通过参考旋翼自 计 , 行设 培 养和锻炼了 一支 旋翼研发的队伍;通过 CM 旋翼的对外合作, H 基本具备了自 行研发第三代旋 翼系 统的 能力。 此同 我们也 与 时, 要清醒 地认识到, 前国内 目 在旋翼研发方面的技术储备与国 外先进技术相比 存在 仍 较大的 差距, 如制约旋 自 研制的 翼 主 旋翼系列翼型、 新一代旋翼构型技
对于直升机技术现状、趋势和发展思路的探讨
对于直升机技术现状、趋势和发展思路的探讨【摘要】随着我国经济建设的不断发展,国际竞争力的不断提高。
国防建设成为提高我国综合国力的关键。
在军事航空领域,直升机凭借其自身的优势,具备在各种严峻的地形条件下低空起飞、独立飞行的功能。
在军用航空领域扮演着重要角色,对国防建设的发展起到了积极的推动作用。
在我国,直升机产业属于高新技术产业。
具有技术密集型,环节联系性强等特点。
受到其产出、投入和周期性的影响,我国的直升机制造技术与西方先进技术相比还存在一定的差距和问题,本文就以此为切入点,全面系统的分析我国与国外直升机制造水平存在的差异,并针对目前直升机发展的实际情况提出相应的配套措施,对未来我国直升机产业的发展提出了建设性意见和建议。
【关键词】直升机产业科技水平未来趋势我国的直升机产业受到资金、技术等因素的影响,导致了其发展速度较缓,与国外的先进技术水平还存在一定的差距,本文对此进行全面、系统的分析,并被未来发展的趋势做出可行性分析。
1 我国直升机产业发展情况从技术层面来分析,我国的直升机发展大致可分为四个周期:第一个周期为上世纪三十年代到五十年代中期,这个时期属于直p直升机发展的第三个周期是上世纪的七八十年代。
随着科技水平的不断进步,直升机的制造水平也得到了质的飞跃。
第二代涡轮式发动机已全面投入使用,全面复合型高分子材料对旋翼桨叶进行系统的组织架构,机身由原来的金属材料全面向复合型材料转变。
典型机型为SA365N1,Lynx,UH-60和AH-64等。
直升机发展的第四周期从上世纪九十年代一直到目前。
制造工艺和制造水平已经基本实现了最优化。
第三代涡轮发动机的推广、技术性强的直升机专业桨叶的投入使用,以及复合材料的的旋翼桨叶和机身,机内的操作系统也比以往有了很大的优化,全自动化电子设备、数据处理系统、飞行控制系统、GPS导航系统,在很大程度上都提高了直升机的飞行速度和安全性。
此阶段的典型机型有现在较常见的RAH-66,NH-90等。
直升机的发展历史
直升机的发展历史直升机是一种垂直起降的飞行器,具有垂直起降、悬停、悬停飞行和向前飞行等特点。
它的发展历史可以追溯到19世纪末的早期飞行实验。
以下是直升机发展历史的详细描述。
1. 早期实验(19世纪末-20世纪初)直升机的概念最早可以追溯到1480年,但真正的直升机设计和实验始于19世纪末。
法国发明家保罗·康贝尔(Paul Cornu)于1907年成功进行了一次历史性的试飞,他的设计是一种双旋翼直升机。
然而,由于当时的技术限制,直升机的发展受到了很大的限制。
2. 单旋翼直升机(20世纪20年代-40年代)20世纪20年代至40年代,单旋翼直升机成为主流发展方向。
在这一时期,德国工程师海因里希·费德尔(Heinrich Focke)和阿尔贝特·瓦尔特(Albert W. Brandenburg)分别独立开发了单旋翼直升机。
费德尔的设计成为了第一种可靠的直升机,他的公司后来成为了汉诺威直升机公司(Focke-Wulf)。
3. 双旋翼直升机(20世纪40年代-50年代)到了20世纪40年代,双旋翼直升机开始受到关注。
美国工程师伊戈尔·西科尔斯基(Igor Sikorsky)在1940年成功研制出了第一架双旋翼直升机,该机型被命名为“R-4”。
这种直升机在二战期间得到了广泛应用,成为了直升机发展的重要里程碑。
4. 单旋翼加尾桨直升机(20世纪50年代-60年代)20世纪50年代至60年代,单旋翼加尾桨直升机成为主流。
这种设计结构使得直升机更加稳定和灵活。
美国工程师弗兰克·皮埃尔斯(Frank Piasecki)在1955年研制出了第一架单旋翼加尾桨直升机,该机型被命名为“H-21”。
这种直升机在军事和民用领域都取得了重要的成就。
5. 直升机的进一步发展(20世纪60年代以后)20世纪60年代以后,直升机的发展进入了一个新的阶段。
随着科技的进步,直升机的性能得到了极大的提升。
2024年自旋翼飞机市场发展现状
2024年自旋翼飞机市场发展现状
概述
自旋翼飞机作为一种多用途的飞行器,具有垂直起降和短距离起降能力,逐渐成
为航空界的研究热点。
本文将对2024年自旋翼飞机市场发展现状进行探讨,重点关
注其应用领域、市场规模和前景。
应用领域
自旋翼飞机广泛应用于军事、民用和商业领域。
在军事方面,自旋翼飞机可以用
于侦察、搜索救援和战术支援等任务。
在民用领域,自旋翼飞机可用于空中旅游、消防监测和激光测绘等领域。
在商业领域,自旋翼飞机可以用于物流配送、快递运输和农业喷洒等任务。
市场规模
自旋翼飞机市场规模逐渐扩大,呈现出稳定增长趋势。
根据市场研究机构的数据
显示,自旋翼飞机市场规模在过去几年中保持了年均10%以上的增长率。
预计到
2025年,全球自旋翼飞机市场规模将达到100亿美元以上。
市场前景
自旋翼飞机市场前景广阔,具有巨大的发展潜力。
一方面,随着技术的不断进步,自旋翼飞机的性能将得到进一步提升,提高了其安全性和使用效率。
另一方面,随着
各个领域对自旋翼飞机的需求增加,市场需求将进一步扩大。
目前,自旋翼飞机市场的主要竞争对手包括全球知名的航空公司和无人机制造商。
结论
自旋翼飞机市场发展迅速,应用领域广泛,市场规模不断扩大。
未来几年内,随着技术的进步和市场需求的增加,自旋翼飞机市场有望继续保持快速增长的态势。
对于相关行业的从业者来说,抓住机遇和挑战,积极参与自旋翼飞机市场的发展,将有望获得丰厚的回报。
注意:以上内容仅供参考,具体数据请根据实际情况和相关报告进行确认。
(完整版)直升机旋翼技术及发展
1.3 产生的后果
一、引言
交变气 动环境
交变气 动载荷
桨叶弹 性振动
桨叶各自由度 一定条件下 旋翼桨叶的
之间的耦合
动力不稳定
动应力— 旋翼疲劳
直升机振动
旋翼运动与机体 一定条件下 直升机机体的
间的耦合
动力不稳定
地面共振 空中共振 传动系统动力不稳定
一、引言
1.4 旋翼设计的特殊性
旋翼的质量及气动不平衡产生作用于桨毂中心处的纵向及横向
激振力及力矩,其频率为1 ,从而引起直升机振动(对旋翼无影响)。 ➢旋翼可能的不平衡
1)制造误差产生的各片桨叶对旋翼中心的质量静矩不相等或相 邻两片桨叶之间的夹角不相等, 离心力不平衡。
2)各片桨叶的气动外形、安装角、扭转变形不相等, 气动不平衡
二、旋翼的主要动力学问题
2.5 旋翼/动力/传动扭振系统动力学问题
➢扭转共振
由旋翼/动力/传动/尾桨组成的机械扭振系统,在直升机地
面开车及飞行时会有从旋翼桨毂上传递的基频为k的交变扭矩
作用在扭振系统上,当扭振系统的固有频率与激振力频率接近 或重合时,在系统中就会产生过大的交变载荷,以至引起传动 系统结构的疲劳破坏。
1)不对称气流 悬停时 旋翼桨叶上的相对气流呈三角形分布,不随方位角变化 前飞时 旋翼桨叶上的相对气流是前飞速度与旋转速度的合成,
合速度的大小及方向各处都不同 因此,旋翼桨叶上的空气动力
时刻在变化
桨盘上的速度分布
一、引言
2)旋翼桨叶的复杂运动 旋翼不仅旋转、前飞,还有挥舞、摆振、变距运动 挥舞运动 桨叶通过挥舞铰上下挥舞,挥舞相对速度使桨叶剖 面迎角变化——桨叶升力实现动态平衡。 摆振运动 挥舞运动引起桨叶前后方向的交变哥氏力,对桨 根产生很大交变力矩,因而在桨根又设置了摆振铰, 允许桨叶前后摆振——由此引起地面共振。 变距运动 为了改变旋翼拉力的大小和方向,需通过变距铰改变 桨叶桨距,实现对直升机的飞行操纵。 挥舞、摆振、变距运动使桨叶的运动及空气动力更加复杂
旋翼飞行器概述
旋翼飞行器概述摘要:本文针对旋翼飞行器进行了分类介绍,详细对以旋翼转动为动力来源的直升机、旋翼机的不同原理进行阐述,并比较两种机型的各自特点、优势和潜在的发展方向。
关键词:旋翼飞行器旋翼机直升机旋翼动力从有翼飞行器谱系图可以看出,旋翼飞行器顾名思义就是装有旋翼主要靠旋冀产生升力作为主要动力来源的飞行器的总称,由于旋翼的构造特点及其动力学特性使得旋翼飞行器均具有固定翼飞行器所不能比拟的特性,如低空飞行,悬停,左右侧飞等。
旋翼飞行器包含:(1)传统构形直升机(单旋翼、双旋翼);(2)复合式直升机(旋翼与固定翼相结合);(3)倾转旋翼式直升机;(4)自转旋翼飞行器(简称旋翼机);前 3 种按照旋翼动力来分仍可列入为直升机范畴,所以说旋翼飞行器主要是直升机和旋翼机两个相互平行,独立发展的机种。
由于动力原理不同,两者在构造上也有很大区别:单桨直升机装有减速器及其传动机构,而旋翼机则没有因此构造比较简单;在飞行方式上两者也明显不同,直升机能垂直起飞和着陆能在空中悬停,旋翼机则不能,它要在地面滑跑一小段距离才能起飞着陆。
现针对其各自特点对这两机种进行阐述。
1 旋翼机1.1 旋翼机的基本原理旋翼机是利用飞行时的相对气流吹动旋翼自转产生升力的旋翼飞行器,旋翼机的旋翼不是由发动机驱动的,而是靠迎面气流来吹动其旋转的,就像风车自转那样,所以不存在反作用力矩,也不需要设计尾扭矩平衡机构。
但是怎样才能产生气流来吹动其旋翼旋转呢?办法是在旋翼机前部装一个牵引螺旋桨或者在其后部装一个推进螺旋桨,由发动机带动螺旋桨来驱动旋翼机前进, 这样旋翼机与空气相对运动的结果就会有气流吹动旋翼了。
1.2 旋翼机的优势第一是安全性能好。
第二是抗风性强。
第三是经济性好。
第四是用途广泛。
2 直升机2.1 直升机的基本原理直升机是依靠发动机驱动旋翼产生升力和纵、横向拉力及操纵力矩,能垂直起落的航空器。
直升机装有一副或几副类似于大直径螺旋桨的旋翼,旋翼安装在机体上方近似于垂直的旋翼轴上,由动力装置驱动能在静止空气和相对气流中产生向上的升力。
直升机旋翼技术及发展
直升机旋翼技术及发展
一、直升机旋翼技术
直升机旋翼是一种机械装置,用于运载直升机在空中旋转以产生升力
的设备。
它是由外部旋翼与内部旋翼构成的,外部旋翼提供抵抗空气以及
一定程度的升力,内部旋翼提供空速与升力的控制。
一个完整的旋翼主要
由桨叶、桨根、桨顶、桨底和保护组成,这些部分在旋翼的正中央放置。
桨叶是旋翼的核心,它包括多个翼片,这些翼片可以把空气流动转换
成升力,而这些翼片的大小、形状、材料和弯度都是由设计师决定的。
桨
根是把桨叶固定到旋翼上的部件,它可以改变桨叶的形状和位置,以达到
更好的升力或空速效果。
桨顶是支撑桨叶的支架,它的主要作用是阻止桨
叶被风流击打,防止桨叶受损。
桨底是把桨叶固定到桨根上的结构,它的
主要作用是改变桨叶的弯曲度,以改变旋翼的性能。
最后,保护部件可以
有效地避免桨叶和桨根发生损坏,从而保护旋翼的安全性。
二、直升机旋翼的发展
19世纪时,直升机开始发展,但是当时的旋翼技术还处于萌芽阶段,直升机的旋翼只有简单的桨叶,而且无法满足性能要求。
由于直升机的不
断发展,旋翼技术也开始不断进步。
2023年旋翼机行业市场发展现状
2023年旋翼机行业市场发展现状
旋翼机行业是指通过旋转机翼产生升力的飞行器,可以分为直升机、倾转旋翼机、多轴旋翼机等不同类型。
近年来,随着科技的不断进步以及政府对军民两用技术的支持,旋翼机行业市场呈现出快速发展的态势。
一、军用市场
旋翼机在军事领域具有重要的作用。
对于一些高强度、高风险的任务,如近距离侦察、特种作战、空地协同作战等,旋翼机具有独特的优势。
目前,世界上主要军事大国都在持续扩大旋翼机的军事应用范围,推动了军用市场的快速增长。
二、民用市场
旋翼机的民用市场也在不断扩大。
在消费电子市场上,无人机等多轴旋翼机已经成为了热门的消费品,越来越多的人开始利用这些设备进行航拍、旅行拍摄、运动记录等活动。
同时,在工业领域中,倾转旋翼机可以代替传统的轮式和履带式机器人进行不同的任务,如建筑和桥梁维护、消防救援等,可以提高工作效率和工作安全。
三、技术趋势
随着技术的不断发展,旋翼机行业也在不断升级。
传统的大型直升机逐渐被高效、灵活的多轴旋翼机和倾转旋翼机所取代。
同时,激光雷达、无线图像传输、自主导航等前沿技术也在不断加入,为旋翼机的安全和性能提高提供了更多的保障。
总之,随着军事化程度的加深和消费需求的提高,旋翼机行业市场发展前景广阔。
而技术的不断更新和升级,也将为这一行业带来更多的机遇和挑战。
油动多旋翼
油动多旋翼1. 引言油动多旋翼是一种先进的空中机载系统,它采用了多旋翼的构造和液压系统的控制技术相结合,为飞行器提供了更高的稳定性和灵活性。
本文将介绍油动多旋翼系统的原理、应用领域和未来发展趋势。
2. 原理油动多旋翼系统通过液压系统控制多个旋翼的转速和角度,实现飞行器的升降、悬停和平稳飞行。
油动多旋翼系统由液压泵、液压缸和旋翼组成。
通过改变液压泵的输出压力和流量,可以改变液压缸的位置和角度,从而控制旋翼的转速和方向,实现飞行器的操纵。
3. 应用领域3.1 军事领域油动多旋翼系统在军事领域有广泛的应用。
它可以用于无人机、无人直升机等载人或无人飞行器,用于侦察、监视和作战任务。
由于油动多旋翼系统具有较高的稳定性和机动性,可以在狭窄的空间内悬停和飞行,因此特别适用于城市战斗和特种部队的行动。
3.2 民用领域在民用领域,油动多旋翼系统可以用于物流配送、航拍摄影、紧急救援等领域。
它可以将货物快速准确地送达目的地,大大提高物流效率。
同时,油动多旋翼系统还可以实现高空摄影和航拍,为电影制作、房地产开发等行业提供了更多的创意和可能性。
此外,油动多旋翼系统还可以用于紧急救援,为火灾、地震等灾害中的受困者提供及时救援。
4. 优势和挑战4.1 优势油动多旋翼系统具有许多优势。
首先,它具有较高的稳定性和机动性,可以在狭小的空间内悬停和飞行。
其次,油动多旋翼系统可以实现垂直起降,无需长距离的跑道,适用于城市和山区等复杂地形。
此外,油动多旋翼系统还可以实现快速转场,提高任务效率。
最后,油动多旋翼系统的液压控制技术成熟稳定,可以实现高效、精确的操纵。
4.2 挑战油动多旋翼系统也面临一些挑战。
首先,液压系统需要消耗大量的能源和维护成本,增加了飞行器的运营成本。
其次,油动多旋翼系统的自动化程度和智能化水平还有待提高,需要更加先进的控制算法和传感器技术。
此外,油动多旋翼系统还需要克服飞行器的噪音和振动问题,减少对周围环境的干扰。
5. 未来发展趋势未来,油动多旋翼系统将继续发展和完善。
直升机的发展
直升机的发展直升机是靠发动机驱动旋翼旋转产生升力和推进力,能在大气中垂直起降、悬停、定点回转、前飞、后飞和侧飞等可控飞行的重于空气的飞行器。
按照旋翼数量的多少和布局形式,可分为单旋翼带尾桨的直升机、双旋翼直升机(包括共轴式、纵列式、横列式)以及新概念直升机(V-22)。
直升机的发展经历四代,分别是:1.以活塞式发动机为动力装置,最大平飞速度 200km/h,如贝尔-47、米-4等;2.20世纪60年代,采用涡轮轴发动机,最大平飞速度 250km/h,如AH-1、米-24、超黄蜂等;3.20世纪80年代,以复合材料桨叶为突出特点,最大平飞速度 300km/h,如AH-64、卡-50、S-70、黑鹰等;4.近年来,以复合材料在桨叶和机体进一步增大为突出特点,最大平飞速度 350km/h,如RAH-64、NH-90、S-92、AS-350等。
直升机的缺点是:速度低、载荷小、航程短、振动大、噪声高等。
运输模式的比较:火车、汽车、飞机、直升机。
直升机的特殊性能1. A helicopter hovering over a point and rotating.2. A helicopter flying in reverse.3. A helicopter doing a pirouette (turing about its axis while flying down a straightpath).4.A helicopter stopping quickly in mid-air.美国 “阿帕奇”武装直升机美国“科曼奇”直升机法国“小羚羊”涵道尾桨直升机法国“海豚”直升机中国直九美国V-22倾转旋翼机。
直升机技术现状及发展趋势分析
直升机技术现状及发展趋势分析【摘要】较其他飞行器不同,直升机具有空中悬停、垂直起降及低速机动等特点,因而在军事、搜救等多个领域均有重要的应用,是衡量一个国家综合实力的标志之一。
本文重点就当前国内外直升机技术现状进行了分析,并针对未来直升机技术的发展趋势进行了展望。
【关键词】直升机技术;现状;发展趋势纵观直升机技术的多年发展历史,自第一代到第四代直升机,各项性能指标的进步均得益于直升机技术的快速发展和进步,直升机各项技术的进步又离不开材料、加工、制造工艺技术的创新和发展。
如今,直升机经典技术已发展成熟,为了满足特定使用需求,要求设计人员必须树立严谨的设计理念,掌握现代化先进设计技术,充分考虑到设计、制造、管理、成本等各方面因素,逐步提高我国直升机技术水平。
1.直升机技术现状分析目前,全球直升机正处在一个快速发展阶段,军用及民用直升机市场需求,极大地推动了直升机技术的逐步发展和提高。
为了满足军事作战需求,要求直升机具有多种作战功能,满足军事战术的需求;而在民用领域方面,直升机也有重要的应用,需要满足市场需求,同时最大限度地降低成本,因此,在研制新型直升机时,应关注装备的改进。
就全球直升机技术而言,主要具有如下特点:(1)总气动设计技术日趋精细化、综合化与集成化,具有满足客户各方面需求的总体设计能力;(2)新一代旋翼系统技术全面实现了视情维护,直升机桨叶拥有无限寿命;(3)综合隐身技术大幅提高,新隐身材料及设计技术有了新进展,有效减小了直升机的红外、雷达、目视及声学特征,满足了直升机的生存性能;(4)直升机机体结构日趋模块化,极大地简化了机体结构,有效减少了各种零部件的数量,有助于维修及维护工作的开展;(5)关键部位采用了复合材料,极大地提升了其适坠性与抗击性能,延长了机体寿命;(6)发动机技术油耗越来越低,功重比日趋增大,并装备了现代化监控、数控及状态监控系统,提高了其有效载重,有助于在高温高原环境下使用;(7)现代化航电系统及设备的应用,满足了信息共享、多路传输等需求,加之现代化夜视传感器的应用,使得直升机全天候作战水平大幅提高;(8)新型高速设计技术满足了直升机高速飞行及各项作战任务的需求。
直升机旋翼机的技术特征及未来发展趋势
直升机技术特点与发展前景SY1005525 余艳辉直升机技术特点与发展前景《飞行器总体设计》课程直升机部分课程报告SY1005525 余艳辉2010-12-24文章总结了直升机的主要技术特点,概括了未来直升机发展的可能方向。
一、直升机的技术特点:直升机的技术先进性主要体现在如下5个方面:动力装置、升力系统、机体结构材料、电子系统和直升机总体特性。
1)动力装置50年代中期以前,绝大部分直升机都安装活塞发动机。
小型活塞发动机具有耗油率低,经济性好等优点;缺点是体积大、重量重,振动大、噪声高;寿命短,维护工作量大。
50年代以后,涡轴发动机逐渐取代活塞发动机。
涡轴发动机具有体积小、重量轻、比容积和比功率大、寿命长、噪声低、便于维护等优点。
2)升力系统40年代至50年代中期,直升机升力系统通常采用木质或钢木混合材料桨叶。
桨叶寿命短,通常在600h一下;采用对称翼型,桨尖平面形状通常为矩形。
桨毂采用全铰结构。
旋翼效率约为0.5,旋翼升阻比约为6.8. 50年代中期,旋翼桨叶以金属结构为主,桨叶寿命提高到1200h以上。
将也开始采用非对称翼型,桨毂仍以全铰式为主。
旋翼效率约为0.6,旋翼升阻比为7.3 60年代末到70年代中期,桨叶逐渐被玻璃钢等复合材料取代金属结构,寿命提高到3600h以上。
桨叶采用直升机专用翼型,桨尖形状后掠和尖削;开始采用结构简单,便于维护的无铰式桨毂;旋翼效率提高到大约0.75,旋翼升阻比大约为8.5, 80年代中期以后,旋翼系统采用先进复合材料结构桨叶,桨叶寿命无限。
桨叶采用直升机专用高效翼型,桨尖形状三位变化,不但尖削、后掠,而且下反。
桨毂采用结构进一步简化的无铰式、星形柔性、球柔性和无轴承式桨毂,提高了可靠性和维护性。
旋翼效率接近0.78左右,旋翼升阻比达到10.5左右。
3)机体结构状态50年代中期以前,直升机机体通常采用全金属构架结构、金属大梁和蒙皮。
50年代末到60年代末,大多采用金属薄壁结构,金属大梁和铝合金蒙皮。
直升飞机的原理
直升飞机的原理
直升飞机是一种垂直起降的航空器,它的原理是通过旋翼叶片产生的升力来支撑飞行。
直升飞机的旋翼叶片通常有两种类型:旋翼和尾旋翼。
旋翼是直升飞机的主要升力产生器。
它的构造要求叶片可以自由旋转,并且能够改变其叶片的攻角和旋转速度。
当旋翼开始旋转时,它产生的升力将直升飞机提升到空中。
为了保持平衡,旋翼还可以通过改变叶片的攻角来控制直升飞机的飞行方向和高度。
尾旋翼是直升飞机的稳定器,它通常安装在直升飞机的尾部。
它的主要作用是控制直升飞机的旋转方向和稳定性。
当旋翼旋转时,由于牛顿定律,直升飞机会产生相反的扭矩。
尾旋翼通过产生一个相反的扭矩来平衡并控制直升飞机的旋转方向。
除了旋翼和尾旋翼外,直升飞机还需要其他组件来保持飞行稳定和控制方向。
例如,它需要一个油门来控制旋翼的旋转速度,一个方向舵来控制飞行方向,以及一个高度计来监测飞行高度。
综上所述,直升飞机的原理是通过旋翼叶片产生的升力来支撑飞行,并通过尾旋翼来控制旋转方向和稳定性。
同时,它还需要其他组件来保持飞行稳定和控制方向。
- 1 -。
旋翼
③半铰式:
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,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:
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的扭转变形来实 现。
分类
①铰接式: ②无铰式:
③半铰式: ④无轴承式:
①铰接式:
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、绕 垂直铰的前后摆动以及通过操纵轴向铰的变距运动。
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:
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。桨叶的挥舞和摆振 表现为桨叶根部的弯曲变形。
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。
谢谢观看
旋翼
航空器的升力部件
01 简介
目录
02 分类
基本信息
旋翼是直升机的重要部件。在直升机飞行过程中,旋翼起产生升力和拉力双重作用。不仅如此,旋翼还起到 类似于飞机副翼、升降舵的作用。旋翼有多种类型,主要有四种:铰接式旋翼、无铰式旋翼、半铰式旋翼、无轴 承式旋翼。
介
简介
旋翼是直升机和旋翼机等旋翼航空器的主要升力部件。 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。 (1)旋翼的旋转方向 当旋翼旋转时,有的旋翼是右旋,有的是左旋。若伸出右手,大拇指向上(指向旋翼升力方向),四指握拳 方向与旋翼旋转方向一致,则该旋翼为右旋;若伸出左手,其四指握拳方向与旋翼旋转方向一致,则为左旋旋翼。 (2)旋翼的作用 I.产生升力:用以平衡直升机的重力以及机身、平尾、机翼等部件在垂直方向上的分力。 II.产生向前的水平分力:克服空气阻力使直升机前进。 III.在悬停时,产生侧向或向后水平分力,使直升机进行侧飞或后飞。 IV.产生分力及力矩对直升机进行控制或机动飞行,类似于飞机上的各种操纵面。
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空版不知道是不是也包含直升机,在陆版的介绍看到包括陆航……但好歹直升机也飞的,就强插空版了……
对直升机而言,重要的部件太多了,但旋翼无疑会被放在首位。
直升机的升力,前飞、滚转、俯仰的操纵力,都需要靠旋翼实现。
早期直升机采用铰接式旋翼,结构是机器复杂的,动部件太多,寿命不长,可靠性不高,维护性极差,……比较有代表的,CH53,有张“鬼斧”给的图,足见其复杂。
技术贴:浅谈直升机旋翼的种类和发展趋势!AH-66隐形直升机
后来转而坐弹性轴承,来代替过去的金属铰链,黑鹰是比较有代表性的。
此外球柔、星形柔性等也就随之出现,海豚是星形柔性桨毂,EC155是球柔。
这些旋翼还是大大简化了结构,寿命已经很不错。
UH60
但这些旋翼还不够简单,毕竟还有好多的轴承,于是有人想到用弹性变形来实现轴承的功能。
无铰式旋翼就来了。
山猫,Bo105,两个最具代表性。
一个是消除耦合,一个是利用挥摆耦合,两个分别代表了两种设计思路。
山猫
Bo105
无铰式旋翼用弹性变形来代替铰链,可以预想,桨叶挥舞时对桨毂的力矩就很大,比铰接式大得多。
所以这种旋翼直升机机体的响应很灵敏,于是有人想到了武装直升机,武直是需要反应更灵敏一些的。
不过无铰式的初衷和最大好处是简化结构,灵敏不是其最大的功效,毕竟太灵敏--->一阶挥舞频率更高--->交叉导数更大--->驾驶员感觉的交叉耦合更大--->更难控制姿态--->飞行员说好累。
无铰式比起CH53那种已经极大简化了,不过这还不够,无铰式旋翼还有变距轴承,所以终极的目标是无轴承旋翼。
EC135、MD900,Bell430、AH1Z这些都是,连倭奴的OH1、鹅毛的Ansat也都是。
其实不难发现,这累机,重量不大,这是和目前的材料技术有关。
做太大,桨毂尺寸大,弹性变形实现挥摆扭,载荷太高,寿命就得下来了。
看看具体的结构,喜欢用EC135说事儿:
EC135
够简单,几乎没有什么金属的动部件,全都复合材料,外场维护也十分简单,不需要什么润滑阿检查油压、气压的。
目视检查一下就欧了。
因为太容易维护了,所以连AH1都改了,还真用了“Z”这个编号。
这几天不是总看见说老八的编号吗,呵呵,看来美帝早就给我们立下了范例,直接用到Z。
无轴承旋翼一般的结构都是桨叶和柔性梁连接,柔性梁连接到桨毂,桨叶和柔性梁连接的地方再接个扭转袖套出来,袖套还要用个位移限制装置和桨毂连使得只产生角运动,消除线运动,用来操纵变距。
最早的时候不这样搞,直接就用个细长的管子接到桨叶根部,掰着管子的来变距。
后来Bell就照这最早的思路直接在bo105上安了个无轴承的,铁鸟台试了一番、试飞了一小下下。
最早的……试验模型……
后来发现这个方式不合适,阻尼不够,靠变距-摆振耦合来稳定,结构上载荷大,气动上也不合算。
于是就发展为现在常见的方式,EC135那种。
袖套和桨毂连接用的位移限制器上放了阻尼器,摆振阻尼主要就靠这个提供了。
尽管又加回了阻尼器,但毕竟比起过去的结构要简化很多,带阻尼器的位移限制器不承受离心力,寿命是没什么问题的。
EC135
AH-Z
上面两个和CH53再去比,天壤之别了。
之后的发展,有很多种说法,学院派中PSU的Smith认为,桨叶可以再改改,把单向玻璃纤维预浸带的大梁改成壁板和加强条形式的一体成型复合材料件,合理控制刚度,改善振动上的表现。
欧直的鸟们认为,无轴承不好玩,要求高了点,干脆退到球柔,再扣一扣弹性轴承,看看能不能寿命再长些,外形上再紧凑些,于是桨毂件的金属基复合材料、弹性轴承的橡胶材料等他们又开始疯玩了。
美帝的直升机公司,因为科曼奇的问题,积累的经验是很多的,所以在此基础上提出,一体加工的桨毂件,看上面的图,
连桨叶的方式改变了,桨毂和下面连接的时候还是一坨的乱,所以美帝想改改这里,在科曼奇上,美帝考虑过这样做,设计方案也申请了很多的专利,但科曼奇下了,不知道后面还会不会继续搞下去。
另外多说一下科曼奇,这货很多人都说目前代表直升机的最高水平,应该是错的。
最高水平的是隐身设计、红外抑制、航电、武器系统、雷达、稳瞄等。
至少直升机部分,旋翼这货还不算什么,可以看到,用的就一个矩形的柔性梁,新设计的都不再采用这样的方式,而且这货用的位移限制器也很复杂,搞了上下两个,用球面弹性轴承压在柔性梁根部。
完全是蛋疼的设计。
比较推崇的是EC135一类的设计,没搞这么复杂的东西,用简单关节轴承就搞定了。
麦道的MD900(不是“美帝900”啊),也差不多的思路。
所以有时候想,科曼奇被砍是必须的,何必搞那么复杂呢,实现功能的同时尽量简化才是正道。
RAH66柔性梁疲劳试验
RAH66
无轴承旋翼目前国内还没有怎么开展研制,还都在试水的阶段。
复合材料质量上问题不大,都能提供很好的材料了,但关键是要设计。
这里包括柔性梁截面设计后,载荷的计算,以及减小局部的集中应力,也包括这种带有极强弹性变形的旋翼,挥-摆-扭的耦合上首先要算准,然后要在设计上做到稳定裕度足够。
还有一个令人最蛋疼的问题,加工。
有人说工艺不行工艺不行,我一般不提工艺,毕竟什么叫“工艺”我还是清楚的,不能当工艺品的工艺来随便说这2个字,就说加工吧。
加工复合材料件不仅要材料合格,干活儿的硬件齐备,工人的技术也得合格。
最早03年夏天,在复合材料车间里实习,车间就一个老师父手艺能令人放心,当然废品率也不低,带着的2个徒弟废品率太高了,这个就是工人水平的差别了。
碳纤维、玻璃纤维的材料我们都能搞到很好的,加热的罐子也没问题,车间的洁净程度也没问题,做出的东西要是气孔等还是很多那真是人有问题了。
不过也不必太担心,做做就好了,谁都是新手开始的。
要能把复合材料玩得很溜,还确实得付出点时间,多报废些料。
可能现在这方面都好多了吧。
这不是论坛都贴出专武的照片了吗,看看机身的细节,就知道有了一批干活还行的了。
无轴承旋翼目前至少国内短期不会有,国家喜欢搞5年计划,那这一个五年,不会有了。
将来吗,一定得有,毕竟这种构型的优势很明显。
有人说,我们国家发动机不行,那是因为搞发动机的人在航空这领域的,太少了。
那直升机的呢?这么说吧,目前直升机学科,全国只有南京航空航天大学开设,直到前几年,南航也只招收一个班的直升机专业的学生,大约30~35人,这两年开始招收2个班了,也不过70人左右。
南航建校不到60,就算60,就算每年都70人,才42 00人,如果35人每年的计算,才2100人。
就这么点人,加上80年代、90年代航空不景气,学直升机的,大多跳槽干别的行业,还有就是跑国外去搞直升机,还能继续留下的人数可想而知。
直升机专业是和飞机专业有些区别的,不过很有意思,学直升机的要学飞机的结构设计也要学直升机的结构设计,要学飞机的飞行力学也要学直升机的飞行力学……记得最疯狂的,我在大3的时候,上半个学期,要开7门课,中间考完7门,然后下半学期又开了6门,然后又考6门。
而且差不多2个学期都是这样,课太多了。
那时候晚上10:30就休息,第二天7:30起来时感觉没睡觉一样,超困……
所以直升机专业的本科还是很重要的,很多的课程只有本科能好好过一遍,现在北航、西工大、清华……都有人带硕士做直升机,这没太大意义,毕竟欠缺太多基础的东西了。
待到搞明白了,都硕士要毕业了。
这样搞出的东西是有点折扣的,当然不排除有能人,2.5年的硕士,能把直升机的东西搞熟溜,还能把硕士
的东西做好。
但这样的能人如果能本科时候就是直升机专业的,那估计就可能搞出更让人惊奇得蛋疼的东西了。
唉……。