直升机几个特殊问题的飞行原理
直升飞机飞行原理
直升飞机飞行原理直升飞机是一种可以垂直起降的飞行器，由于其独特的飞行原理，使其具有广泛的应用领域，如军事、救援、消防、交通、旅游等。
下面将详细介绍直升飞机的飞行原理。
直升飞机的飞行原理可以归结为气动力学原理和机械原理两个方面。
一、气动力学原理直升飞机的飞行依靠主旋翼和尾旋翼的升力和推力来实现。
主旋翼是由几片具有空气动力学曲线形状的旋翼叶片组成，通过相对于机身的旋转产生升力和推力。
尾旋翼则用来抵消主旋翼产生的反作用力，以保持机身的平衡。
1.主旋翼：主旋翼通过其旋转产生升力和推力。
当旋翼叶片快速旋转时，叶片上的气流会形成高气压区和低气压区。
高气压区的气流通过叶片的压力面，而低气压区的气流则通过叶片的吸力面，从而产生了升力。
升力的大小与旋翼的转速、叶片的角度和速度、空气密度等参数有关。
2.尾旋翼：尾旋翼位于直升飞机的尾部，主要起到平衡作用。
当主旋翼转动时，会产生反作用力，导致直升飞机产生旋转力矩。
为了抵消这一旋转力矩，尾旋翼也开始旋转，通过尾旋翼产生的推力来抵消反作用力，以保持机身的平衡。
二、机械原理直升飞机的机械原理主要包括控制系统和动力系统两个方面。
1.控制系统：直升飞机的控制系统包括操纵杆、螺旋桨角度调整机构和尾翼控制装置等。
通过操纵杆的操作，飞行员可以改变螺旋桨叶片的角度和旋转的速度，从而调整和控制直升机的升力、推力和方向。
2.动力系统：直升飞机的动力系统通常由发动机、传动系统和转子系统组成。
发动机负责提供动力，通常采用喷气发动机或涡轮发动机。
传动系统将发动机产生的动力传递给旋翼和尾翼，以驱动它们的旋转。
转子系统包括主旋翼和尾旋翼，负责产生升力和推力。
总结起来，直升飞机的飞行原理主要基于气动力学和机械动力学原理。
气动力学原理是通过主旋翼和尾旋翼的旋转来产生升力和推力，而机械原理则是通过控制系统和动力系统来改变和调整直升飞机的姿态、升力和推力。
这种独特的飞行原理使得直升飞机在垂直起降和悬停等方面具有显著的优势，使其在各个领域的应用变得更加广泛。
直升飞机飞行原理
直升飞机飞行原理直升机是一种垂直起降的飞行器，它可以在空中悬停、向前、向后、向左、向右飞行，还可以进行定点停留、低高度飞行、复杂地形涂毒、运输货物等，是一种非常灵活多变的飞行器。
那么，直升机是如何实现这种“绕不过去”的飞行方式的呢？下面，我们来了解一下直升机的飞行原理。
一、空气动力学基础不论是飞机还是直升机，它们都要靠空气动力学来实现飞行。
空气动力学是研究空气对物体的作用的学科。
在空气中，物体移动时，空气会对其产生阻力、升力和推力等作用。
在直升机的飞行中，最主要的就是升力了。
升力是空气对直升机产生的向上的支持力，使其能够腾空而起。
而产生升力的关键，则是由于在直升机的旋转叶片上产生了一个向下的气流，这个气流将气体压缩，使其速度加快，压力降低，形成低压区。
而直升机上方的空气则形成高压区，从而产生了升力。
二、基本构造1.机身部分：直升机的主体部分，其中装置有驾驶室、乘客和货物舱、发动机等。
2.旋翼部分：直升机最重要的部分，由主旋翼和尾旋翼组成。
3.主旋翼：是直升机上的最重要的部分，主要产生升力和推进力。
它是一组大型的可旋转叶片，可以轮流地在上下、左右和前后方向调整。
4.尾旋翼：又称为方向舵，主要负责平衡和转向直升机。
5.起落架：支撑直升机在地面或者水面上的装置。
三、飞行原理我们知道，飞机在飞行中通过翼面产生升力和推力来维持飞行。
而直升机则是通过旋翼来产生升力和推力，从而可以实现垂直起降和各种方向的移动。
正常飞行时，主旋翼的旋转速度越快，升力就越大。
主旋翼在旋转时还产生了空气流，对于尾旋翼而言，这种空气流就相当于一束强劲的风，从而也可以产生升力和推力，平衡直升机并控制飞行方向。
直升机的旋翼不仅可以产生升力和推力，还可以调整飞行方向。
当主旋翼向右旋转时，直升机就会向左飞行，反之亦然。
而尾旋翼则可以扭转调整直升机的飞行方向。
在直升机的飞行过程中，由于旋翼旋转的高速气流形成较大的后向力，所以需要加装平衡重量使其平衡。
直升机反回旋飞行原理
直升机反回旋飞行原理一、引言直升机是一种垂直起降的飞行器，它通过旋转的主旋翼产生升力，从而实现飞行。
然而，在直升机飞行过程中，存在一个很重要的问题，即回旋现象。
回旋是指直升机在飞行中产生的旋转力矩，使其身体产生旋转。
为了解决这个问题，直升机需要采取一系列措施来抵消回旋力矩，从而保持稳定的飞行姿态。
本文将深入探讨直升机反回旋飞行的原理。
二、直升机回旋力矩的来源直升机回旋力矩的产生主要源于两个方面：旋转主旋翼产生的反作用力和尾桨的作用。
2.1 旋转主旋翼产生的反作用力当直升机的主旋翼旋转时，它产生的升力反作用力会使直升机产生一个相反的力矩，即回旋力矩。
这是由牛顿第三定律所决定的，即作用力与反作用力大小相等、方向相反。
为了抵消这个回旋力矩，直升机需要采取一些措施。
2.2 尾桨的作用为了抵消旋转主旋翼产生的回旋力矩，直升机通常会配备一个尾桨。
尾桨的作用是通过产生一个与主旋翼反方向旋转的推力，来抵消回旋力矩。
尾桨的旋转由一个尾桨传动系统驱动，它可以通过调整尾桨叶片的角度和旋转速度来达到准确的抵消效果。
三、直升机反回旋飞行的原理为了实现直升机的反回旋飞行，需要采取一系列的技术手段来控制和平衡飞行姿态。
3.1 主旋翼与尾桨的配合直升机的主旋翼和尾桨需要良好的配合才能实现反回旋飞行。
主旋翼产生的升力和回旋力矩需要通过尾桨来抵消，而尾桨的控制需要通过飞行员的操作来实现。
飞行员通过操纵飞行控制杆和脚蹬，调整主旋翼和尾桨的角度和旋转速度，从而实现反回旋飞行。
3.2 尾桨传动系统的设计尾桨传动系统是直升机反回旋飞行的关键部分。
它通过传动装置将动力源传递给尾桨，从而产生推力。
尾桨传动系统需要具备高效、可靠的特点，以确保尾桨能够准确地抵消主旋翼产生的回旋力矩。
同时，传动系统的设计也需要考虑减小能量损耗和噪音产生，提高整个系统的效率。
3.3 飞行控制系统的作用飞行控制系统是直升机反回旋飞行的核心。
它通过传感器和计算机控制系统来感知和分析直升机的飞行状态，并根据需要进行调整和控制。
直升飞机原理旋翼的空气动力特点
直升飞机原理旋翼的空气动力特点直升机是一种能够垂直起降并在空中悬停、前后左右移动的飞行器。
其独特的飞行原理主要依赖于旋翼的空气动力特点。
下面将详细介绍直升机的原理以及旋翼的空气动力特点。
直升机通过旋翼的旋转以产生升力，使飞机能够在空中悬停或垂直起降。
旋翼是直升机的核心部件，位于机身的顶部，并通过主轴与发动机相连接。
旋翼主要由主叶片、副叶片和旋转机构等组成。
旋翼的空气动力特点可以通过以下几个方面解释：1.升力产生：旋翼的旋转可以使空气流动并产生升力。
主叶片的弯曲形状和扭矩可以利用空气动力学原理，产生一个向上的升力矢量。
通过调整旋翼的转速、叶片角度和导流片等参数，直升机可以控制升力的大小和方向。
2.推力产生：除了产生升力，旋翼还可以产生一个向前推进的推力。
通过改变旋翼的叶片角度，可以调整旋翼对空气的作用力，并产生一个向前方向的推力，从而让直升机能够在空中前后移动。
3.反作用力：旋转的旋翼会产生一个反作用力，此力与升力和推力成正比。
为了平衡这一反作用力，直升机通常会配备一个尾旋翼来产生一个与旋转方向相反的力矩，从而保持飞行器的平衡和稳定性。
4.旋翼受力：旋翼在飞行过程中会遇到不同的气流条件和空气动力特性。
例如，主叶片的前缘受到气流的较大冲击，产生了主气流，而后缘则受到较小的气流冲击，产生了副气流。
这些气流与叶片的扭转角度和动作有关，会对旋翼的受力和升力产生影响。
总之，直升机的飞行原理主要依赖于旋翼的空气动力特点。
通过利用旋翼产生的升力和推力以及对反作用力的平衡，直升机能够垂直起降、悬停和前后左右移动。
旋翼的叶片形状、扭转角度、转速等参数的调整，对直升机的飞行性能和稳定性也有重要影响。
这种独特的设计使得直升机在特定场合和任务中具有独特的优势和应用价值。
直升飞机飞行原理
直升飞机飞行原理
直升飞机的飞行原理基于伯努利定律和牛顿第三定律。
它的主要组成部分包括主旋翼、尾旋翼和机身。
主旋翼是直升飞机的主要提升力源，它类似于一个巨大的旋转翅膀。
当主旋翼旋转时，它上面的叶片会产生较高的气流速度，而下面的叶片则产生较低的气流速度。
根据伯努利定律，速度较快的气流会产生较低的压力，而速度较慢的气流则产生较高的压力。
因此，主旋翼上的气流速度差将在叶片上产生一个升力，使直升飞机能够飞行。
为了保持直升飞机的稳定，尾部安装有一个尾旋翼。
尾旋翼的主要功能是产生一个相对较小的提升力，以抵消主旋翼旋转时的扭矩力，防止直升飞机的机身旋转。
尾旋翼通过改变旋转速度和角度来控制直升飞机的转向。
除了提升力，直升飞机还需要推力来推动它的机身前进。
推进力通常由安装在机尾的推进器提供，它可以是涡轮发动机或活塞发动机。
通过控制推进器的喷气或排气来调节推力大小，直升飞机可以向前或向后移动。
此外，直升飞机还有其他控制装置，如俯仰控制和横滚控制，用于调整飞行姿态和方向。
俯仰控制通过调整主旋翼的角度来改变直升飞机的前后倾斜角度，从而控制上下运动。
横滚控制则通过改变主旋翼叶片的角度差来调整直升飞机的侧倾角度。
总之，直升飞机的飞行主要依靠主旋翼产生的升力和推力来实
现。
通过调整旋翼的角度和其他控制装置，直升飞机可以实现提升、下降、前进、后退、转向等各种飞行动作。
直升机三提纲
直升机三提纲一、介绍直升机直升机，即垂直起降飞行器，是一种飞行原理基于颠簸旋翼理论的飞行器。
与固定翼飞机相比，直升机具有垂直起降的能力，能够在狭小的空间中起降，具有灵活性和多功能性。
二、直升机的工作原理直升机的工作原理是通过发动机驱动旋转翼产生升力，并通过尾翼调节平衡和方向。
直升机的旋翼由主旋翼和尾旋翼组成，主旋翼通过旋转产生升力和推力，尾旋翼则用于控制直升机的方向。
三、直升机的分类和应用领域1. 直升机的分类直升机按照用途和结构可以分为多种类型，常见的有： - 通用型直升机：适用于多种任务领域，如公务运输、应急救援等。
- 武装直升机：具备战斗能力，主要用于战地侦察、火力支援等军事行动。
- 航空警察直升机：用于维护公共安全和治安秩序，如巡逻、追捕等任务。
- 直升机作业机：用于农业喷洒、建筑工地运输等特定行业的工作。
- 直升机运输机：主要用于大规模货物运输、人员运输等任务。
2. 直升机的应用领域直升机在多个领域有广泛的应用，如： - 搜索救援：直升机可以在紧急情况下快速搜寻灾区，并进行人员救援。
- 防灾减灾：直升机可以用于防灾预警、灾后评估和灾情报告等工作。
- 环境监测：直升机配备各种传感器和设备，可以进行空气质量、水质监测等环境监测工作。
- 出租运输：直升机可以提供高端豪华的出租运输服务，如城市观光、旅游包机等。
- 农业种植：直升机可以进行农业喷洒、种植作业，提高农作物产量和质量。
四、直升机的优缺点1. 优点•垂直起降：直升机可以在狭小的区域内进行起降，无需长跑道。
•高机动性：直升机可以进行垂直爬升、盘旋等动作，灵活性较高。
•多功能性：直升机可以适应不同的任务需求，具备多种应用领域。
•救援能力：直升机可以在紧急情况下快速进行救援和运输。
2. 缺点•机动性受限：直升机在水平飞行时的速度较慢，无法与固定翼飞机相比。
•燃油消耗较大：直升机相比于固定翼飞机燃油消耗量较大。
•噪音污染：直升机发动机噪音大，对周围环境和居民有一定的影响。
直升机飞行原理 2
双桨共轴
但是缺点也很明显。共轴双桨用套筒轴驱动 上下两副反转的旋翼，同样有串列双桨的上下旋 翼之间的间距问题，间距小了，上下旋翼有可能 打架；间距大了，不光阻力高，对驱动轴的刚度 要求也高，而大功率的套筒轴本来在机械上就难 度很大。套筒轴不光要传递功率，还要传递上面 旋翼的总距、周期距控制，在机械设计上有相当 的难度。例如俄罗斯卡 莫夫系列直升机在向左 上升转弯时必须小心， 否则上下 桨打架， 后果将是机毁人亡。
尾桨原理
前缘 b
Vq 桨毂旋转面 后缘 桨毂旋转轴线
Hale Waihona Puke 自动倾斜器构造驾驶杆操纵
与旋翼的自动倾斜器连接，带动整个旋翼倾斜 —— 直升机低头并向前运动； 向后 —— 抬头并向后退； 向左 —— 向左倾斜并向左侧运动； 向右 —— 向右倾斜并向右侧运动。
向前
双桨共轴
方便的维护无尾桨结构。由于上下旋翼反向旋转，形成了直升机水平 方向的力矩平衡，所以双桨共轴直升机不需要尾桨来平衡直升机水平 方向上的力矩。 气动特性对称，机动性好。在使用相同发动机的情况下，两副共轴式 旋翼的升力比单旋翼/尾桨布局的旋翼升力大12%。共轴式旋翼气动 力对称性显然优于单旋翼式，不存在各轴之间互相交连的影响，机动 飞行时易于操纵。改变航向时，共轴式直升机很容易保持直升机的飞 行高度，这在超低空飞行和飞越障碍物时尤其可贵，对飞行安全有重 要意义。
升力来源
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。 直升机的桨叶大概有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。
直升机飞行原理及平衡
直升机的后飞（）
相对气流不对称，引起挥舞及桨叶迎角的变化
直升机的侧飞
侧飞是直升机特有的又一种飞行状态，它与悬停、小速度垂 直飞行及后飞 一起是实施某些特殊作业不可缺少的飞行性能 。一般侧飞是在悬停基础上实施 的飞行状态。其特点是要多 注意侧向力 的变化和平衡。由于直升机机体的侧向 投影面积 很大，机体在侧飞时其空气动 力阻力特别大，因此直升机侧 飞速度通 常很小。由于单旋翼带尾桨直升机的侧 向受力是不 对称的，因此左侧飞和右侧 飞受力各不相同。向后行桨叶一 侧侧飞，旋翼拉力向后行桨叶一例的水平分量大于向前行桨 叶一侧的尾桨推力，直 升机向后方向运动，会产生与水平分 量反向的空气动力阻力Z。当侧力平衡时，水平分量等于尾桨 推力与空气动力 阻力之和，能保持等速向后行桨叶一侧侧飞 。向前行桨叶一例侧飞时，旋翼拉 力的水平分量小于尾桨推 力，在剩余尾桨推力作用下，直升机向民桨推力方向一例运 动，空气动力阻力与尾桨推力反向，当侧力平衡时，保持等 速向前行桨叶一侧飞行。
率P废就可以近似认为与平飞速 度的三次方成正 比，如上图中的点划线③所示。
平飞时，诱导功率为P诱=TV，其中T为旋翼
拉力， vl为诱导速度。当飞行重量不变时，近似
认为旋翼拉力不变，诱导速度271随平飞速度 V的
增大而减小，因此平飞诱导功率 P诱随平飞速度V
的变化如上图中细实线②所示。
平飞型阻功率尸型则与桨叶平均迎角有关。 随平飞速度的增加其平均迎角变化不大。所以P型 随乎飞速度V的变化不大，如图中虚线①所示。
因为在竖直方向上有风对飞机向上的分力 的作用f1，从而减少重力对飞机作用。
而在水平方向上有f2的作用，
当 我们用力掷纸飞机时，飞机就轻而易举 的飞起来
而对于直升机的飞行还有一个“回旋力”的作 用。
直升机的飞行原理与空气动力学基础
直升机的飞行原理与空气动力学基础直升机是一种可以垂直起降的飞行器，它通过旋转的主旋翼产生升力，通过尾旋翼产生反扭力，实现悬停、飞行等动作。
直升机的飞行原理和空气动力学基础主要包括旋翼的升力产生、马力的消耗以及稳定性控制等方面。
首先，直升机的飞行原理是基于伯努利定律和牛顿第三定律。
旋翼是直升机实现升力产生的重要装置，其原理与飞机的机翼相似。
旋翼上表面产生了较快的气流速度，下表面产生了较慢的气流速度，由于伯努利定律，产生了下表面的气压高于上表面，因此形成了向上的升力，从而使直升机能够在空中飞行。
其次，直升机的飞行涉及到马力的消耗。
旋翼的旋转需要马力的输入，主要是通过内燃机或者电动机转动旋翼，从而产生升力。
直升机飞行时，需要克服气流的阻力和重力的作用，因此需要马力来提供足够的推力。
在飞行过程中，直升机需要调整主旋翼叶片的迎角和旋翼的转速，以及尾旋翼的工作状态，以获得不同的飞行形态和速度。
此外，直升机的稳定性控制也是直升机飞行的重要方面。
直升机的稳定性主要通过以下几个方面来保证：1.放样。
即调整主旋翼的迎角和旋翼的转速，使得升力与重力平衡，保持飞行高度稳定。
2.塔臂平衡。
传统直升机通过塔臂实现重心的调整，通过调整塔臂长度和位置，使得直升机在飞行过程中保持稳定。
3.尾翼的设计。
尾旋翼产生的反扭力会使直升机旋转，为了抵消这个旋转力矩，需要通过尾翼进行控制。
尾翼可以变化其迎角和转动方向，以产生不同的力矩，从而控制直升机的稳定性。
总的来说，直升机的飞行原理和空气动力学基础主要涉及旋翼的升力产生、马力的消耗以及稳定性控制等方面。
通过合理地调整主旋翼和尾旋翼的工作状态和角度，以及驱动系统的输入，直升机能够实现悬停、飞行和各种飞行动作。
直升机的研究和发展对于航空事业的进步具有重要意义，它不仅广泛应用于军事领域，也被广泛运用于民用领域，如医疗救援、警务巡逻、旅游观光和货运等。
直升机的起飞原理
直升机的起飞原理
直升机的起飞原理是基于空气动力学原理的。
它利用了主旋翼产生的升力，使得自身能够离开地面并保持在空中飞行。
直升机的主旋翼是其起飞的关键部件。
主旋翼由数个类似桨叶的旋转翼片组成，并通过发动机驱动旋转。
当主旋翼旋转时，翼片产生了空气动力学效应，产生了向上的升力。
升力的大小取决于主旋翼的旋转速度、翼片的形状和角度，以及旋转翼片与空气的相互作用。
为了保持直升机平衡，它还安装了尾旋翼。
尾旋翼的主要作用是抵消主旋翼旋转产生的反作用力，以及平衡直升机的姿态。
它产生的推力可以通过控制旋翼的指向和旋转速度来调整。
通过控制主旋翼和尾旋翼的运动，飞行员可以实现直升机的起飞。
通常，当主旋翼旋转到足够高的速度时，升力开始超过直升机的重量，直升机就可以离开地面。
然后，通过调整旋翼的角度和旋转速度，飞行员可以控制直升机的高度、方向和速度。
总之，直升机的起飞原理是依靠主旋翼产生的升力以及通过尾旋翼的平衡来实现的。
通过控制旋翼的运动，直升机可以离开地面并保持在空中飞行。
直升机的飞行原理
直升机的飞行原理
直升机是一种能够垂直起降并在空中悬停的飞行器。
它的飞行原理主要依靠旋翼的产生升力和推进力来实现。
在直升机的飞行过程中，旋翼的运动是至关重要的，它直接影响着直升机的飞行性能和稳定性。
首先，我们来看一下旋翼的结构和工作原理。
旋翼通常由多个旋翼叶片组成，每个叶片的形状和倾角都是经过精确设计的。
当直升机的发动机启动后，旋翼开始旋转，通过叶片的扭转和倾斜来产生升力和推进力。
这种旋翼的工作原理类似于风车，利用空气动力学原理来产生动力。
在飞行过程中，旋翼产生的升力使得直升机能够升空并悬停在空中。
通过改变叶片的倾斜角度和旋转速度，飞行员可以控制直升机的飞行方向和高度。
这种灵活性使得直升机可以在狭小的空间内进行飞行和悬停，适用于各种复杂的任务。
除了旋翼的工作原理之外，直升机的飞行还受到其他因素的影响。
例如，气流的动力学特性、机身的设计和重量平衡等都会对直升机的飞行性能产生影响。
因此，飞行员需要对这些因素有深入的
了解，并能够灵活地应对各种飞行情况。
总的来说，直升机的飞行原理是基于旋翼的升力和推进力来实
现的。
通过控制旋翼的运动和倾斜角度，飞行员可以实现直升机的
垂直起降、悬停和飞行。
这种灵活性使得直升机成为一种非常重要
的飞行器，广泛应用于军事、医疗救援、消防救援和航空运输等领域。
直升机的飞行原理虽然复杂，但通过科学的设计和精准的操控，它能够完成各种复杂的飞行任务，为人类的生活和工作提供了重要
的支持。
直升飞行原理
直升飞行原理
直升飞行是一种航空飞行方式，它是通过直升机等垂直起降飞行器产生升力以实现空中悬停、垂直起降和水平飞行的能力。
直升机的直升飞行原理主要基于两个重要物理原理：空气动力学和反作用力原理。
首先，根据空气动力学原理，直升机通过旋转的叶片产生升力。
直升机的叶片呈螺旋状排列，通常有两到四片，通过发动机提供的动力使其高速旋转。
当叶片旋转时，空气被迫下压，从而产生上升力。
这种旋转产生的升力称为旋翼升力。
其次，根据反作用力原理，直升机在产生升力的同时，也会产生反作用力。
按牛顿第三定律，当直升机的旋翼产生向上的升力时，直升机本身会受到一个等大反向的力，即向下的反作用力。
这个反作用力通过直升机的机身和尾桨传递，使直升机能够保持平衡和稳定。
在直升飞行过程中，直升机的旋翼叶片产生的升力被用于抵消直升机的重力，使其能够悬停在空中。
同时，通过改变旋翼叶片的旋转速度和倾斜角度，可以调整升力和方向，从而使直升机能够实现向前、向后、向左和向右的平移飞行。
除了旋翼叶片的升力，直升机还需要通过尾桨来产生一个反扭矩力。
当旋翼叶片产生升力时，直升机会出现反向扭矩，通过尾桨的旋转产生的反扭矩力可以抵消这一作用，从而使直升机保持平衡。
总结起来，直升飞行通过旋转的叶片产生升力和反作用力，利用这些力来实现空中悬停、垂直起降和水平飞行。
这种飞行方式广泛应用于军事、救援、消防、交通运输等领域，具有独特的优势和功能。
各种直升机飞行原理分析
直升机飞行原理1.绪论本文的内容主要着重于飞行原理的介绍。
首先介绍简单的旋翼切面原理，其次则为动量理论（mo mentum theory）及旋翼元素理论（blade element theory）。
于翼切面原理中介绍翼切面如何产生升力，以及相对的阻力及翻转力矩；而动量理论介绍旋旋翼的简单物理数学模式，及其相关的理论基础；最后旋翼元素理论则较详细的解释翼片如何产生升力、阻力及所消耗的功率。
了解直旋翼如何产生飞行时所需的推力及所消耗的功率后，将有助于更深入的了解下一章对于直升机飞行的功能与操控的介绍。
2旋翼切面原理当一个人乘坐于前进中的车子里，把手伸出窗外，手掌张开且向上倾斜时，手臂将感受到有往后和往上移动的倾向，而且其倾向大小又与手掌倾斜的角度大小成正比，另外当手掌倾角大于某一角度时，往上移动的倾向急速地消失且往后移动的倾向遽然升高。
此种现象可作如下的解释，当一物体相对于空气有前进的速度时，空气作用于此物体上的力量可分为两个分量：一为垂直于自由流（free stream）方向的分量，另一为沿着自由流方向的分量，前者为升力而后者则为阻力。
而手掌的仰角高于某一特定的角度时，升力会急速的随着仰角的增加而下降，且阻力遽然地上升，而此一特定的角度亦则随着物体形状的不同改变。
对于旋翼切面亦然，当旋翼切面相对于空气移动时，其升力及阻力的大小与物体相对于自由流的动压力和旋翼片面积的乘积成正比，其升力和阻力的比例系数称为升力系数（lift coefficient，）及阻力系数（drag coefficient，），此二系数随着物体形状的不同改变且和翼切面的攻角（angle of attack）大小成正比，图3.2.1为一典型旋翼切面升力系数（）对攻角（）的函数图。
当攻角并非很大时，旋翼切面的升力系数与攻角成线性关系，，其中为升力线斜率，在此范围内，空气很平顺的流过翼切面的表面。
当攻角逐渐增加，气流开始与翼切面的上表面分开，气流在分开点的后方产生一尾流，此尾流在分离份范围循环，有部份甚至是逆向流动，此一现象由流体黏性所产生，将于下面讨论。
直升机的飞行原理与空气动力学基础
直升机的飞行原理一般认为，直升机技术要比固定翼飞机复杂，其发展也比固定翼飞机慢。
但随着对直升机空气动力学、直升机动力学等学科认识的不断深化和先进航空电子技术、新工艺等的应用，直升机在近年来也有了很大的发展，直升机的直线飞行最大速度的世界纪录为400．87km／h，是英国“山猫”直升机于1986年8月11日创造的。
除了创纪录飞行，直升机的一般巡航速度在250～350km／h之间，实用升限达4000～6000m，航程达400～800km。
与固定翼飞机相比，直升机存在速度小、航程短、飞行高度低、振动和噪声较大，以及由此引起的可靠性较差等问题。
直升机飞行的特点是：它能垂直起降，对起降场地没有太多的特殊要求；它能在空中悬停；能沿任意方向飞行；但飞行速度比较低，航程相对来说也比较短。
当前，直升机在民用和军用的各个领域都得到了广泛的应用。
特别是在军用方面，武装直升机在现代战争中发挥的作用越来越大。
此外，吊运大型装备的起重直升机以及侦察、救护、森林防火、空中摄影、地质勘探等多用途直升机应用也非常广泛。
2．6．1直升机旋翼的工作原理旋翼是直升机的关键部件。
它由数片(至少两片)桨叶和桨毂构成，形状像细长机翼的桨叶连接在桨毂上。
桨毂安装在旋翼轴上，旋翼轴方向接近于铅垂方向，一般由发动机带动旋转。
旋转时，桨叶与周围空气相互作用，产生气动力。
直升机旋翼绕旋翼转轴旋转时，每个叶片的工作都与一个机翼类似。
沿旋翼旋转方向在半径r处切一刀，其剖面形状是一个翼型，如图2—67(a)所示。
翼型弦线与垂直于桨毂旋转轴的桨毂旋转平面之间的夹角称为桨叶的安装角(或桨距)，以表示，如图2—67(b)所示。
相对气流与翼弦之间的夹角为该剖面的迎角。
因此，沿半径方向每段叶片上产生的空气动力R可分解为沿桨轴方向上的分量F和在旋转平面上的分量D。
F将提供悬停时需要的拉力；D产生的阻力力矩将由发动机所提供的功率来克服。
图2-67直升机旋翼的工作原理旋翼旋转所产生的拉力和阻力的大小，不仅取决于旋翼的转速，而且取决于桨叶的桨距。
直升机飞行应用的物理原理
直升机飞行应用的物理原理1. 引言直升机是一种垂直起降的飞行器，其独特的飞行原理和能力使其在各个领域得到广泛应用。
本文将介绍直升机飞行应用的物理原理，包括升力的产生、操纵和控制等方面。
2. 升力的产生•直升机通过旋翼产生升力。
旋翼由大量的旋翼叶片组成，叶片以固定或可调角度与旋翼母轴相连接，并沿着旋转方向快速旋转。
•旋翼快速旋转时，通过叶片对空气施加的压力差产生升力。
这个原理类似于固定翼飞机的机翼产生升力的原理，但直升机能够在低速、悬停或倾斜等飞行状态下产生升力。
•旋翼叶片的形状和角度可以影响升力的大小和方向。
通过控制旋翼的叶片角度，直升机可以调整产生的升力大小和方向，实现悬停、飞行和转弯等动作。
3. 直升机的操纵•直升机的操纵主要通过调整旋翼的叶片角度来实现。
通过改变叶片角度，可以改变升力的大小和方向，从而使直升机上升、下降、倾斜和转向。
•俯仰操纵：通过改变旋翼的整体叶片角度，可以使直升机向前或向后倾斜，实现加速或减速的效果。
•方向操纵：通过改变旋翼的某些叶片角度，可以使直升机向左或向右倾斜，实现转向的效果。
•升降操纵：通过改变旋翼的整体叶片角度，可以使直升机上升或下降。
4. 直升机的控制•直升机的控制主要通过主旋翼和尾旋翼的协同工作来实现稳定的飞行。
•主旋翼控制：通过改变主旋翼叶片的角度，可以改变升力的大小和方向。
同时，主旋翼也可以通过改变旋转速度来调整升力，增加或减少飞行高度。
•尾旋翼控制：直升机的尾部装有一个垂直的尾旋翼。
通过改变尾旋翼叶片的角度，可以控制直升机的方向。
当直升机需要转向时，尾旋翼会产生一个侧向的力矩，使直升机绕垂直轴旋转。
•平衡控制：直升机在飞行过程中需要保持平衡，以确保稳定的飞行。
平衡控制主要通过调整旋翼叶片的角度来实现，使升力和重力保持平衡。
5. 直升机飞行应用直升机由于其垂直起降、悬停和风格飞行能力的独特性，被广泛应用于以下领域： - 飞行救援：直升机能够快速到达灾难现场，进行救援和运送伤员的任务。
直升机飞行原理(图解)
飞行原理（图解）直升机能够垂直飞起来的基本道理简单，但飞行控制就不简单了。
旋翼可以产生升力，但谁来产生前进的推力呢？单独安装另外的推进发动机当然可以，但这样增加重量和总体复杂性，能不能使旋翼同时担当升力和推进作用呢？升力-推进问题解决后，还有转向、俯仰、滚转控制问题。
旋翼旋转产生升力的同时，对机身产生反扭力（初中物理：有作用力就一定有反作用力），所以直升机还有一个特有的反扭力控制问题。
直升机主旋翼反扭力的示意图没有一定的反扭力措施，直升机就要打转转/ 尾桨是抵消反扭力的最常见的方法直升机抵消反扭力的方案有很多，最常规的是采用尾桨。
主旋翼顺时针转，对机身就产生逆时针方向的反扭力，尾桨就必须或推或拉，产生顺时针方向的推力，以抵消主旋翼的反扭力。
抵消反扭力的主旋翼-尾桨布局，也称常规布局，因为这最常见/ 典型的贝尔407 的尾桨主旋翼当然也可以顺时针旋转，顺时针还是逆时针，两者之间没有优劣之分。
有意思的是，美、英、德、意、日直升机的主旋翼都是逆时针旋转，法、俄、中、印、波兰直升机都是顺时针旋转，英、德、意、日的直升机工业都是从美国引进许可证开始的，和美国采用相同的习惯可以理解，中、印、波兰是从前苏联和法国引进许可证开始的，和法、俄的习惯相同也可以理解，但美国和俄罗斯为什么从一开始选定不同的方向，法国为什么不和选美国一样的方向，而和俄罗斯一致，可能只是一个历史的玩笑。
各国直升机主旋翼旋转方向的比较尾桨给直升机的设计带来了很多麻烦。
尾桨要是太大了，会打到地上，所以尾桨尺寸受到限制，要提供足够的反扭力，就需要提高转速，这样，尾桨翼尖速度就大，尾桨的噪声就很大。
极端情况下，尾桨翼尖速度甚至可以超过音速，形成音爆。
尾桨需要安装在尾撑上，尾撑越长，尾桨的力矩越大，反扭力效果越好，但尾撑的重量也越大。
为了把动力传递到尾桨，尾撑内需要安装一根长长的传动轴，这又增加了重量和机械复杂性。
尾桨是直升机飞行安全的最大挑战，主旋翼失去动力，直升机还可以自旋着陆；但尾桨一旦失去动力，那直升机就要打转转，失去控制。
直升飞机是怎么飞翔的原理
直升飞机是怎么飞翔的原理
直升飞机的飞翔原理是通过旋翼产生升力来支持飞行。
直升飞机的旋翼是一个巨大的桨叶系统，由多个桨叶组成的旋翼在飞行过程中高速旋转。
旋翼通过改变桨叶的角度和旋转速度，产生大量的上升气流。
这个上升气流相对于直升飞机的重力生成一个向上的升力力量，使得直升飞机能够垂直起降和悬停飞行。
旋翼产生升力的原理可以通过牛顿第三定律来解释。
当旋翼快速旋转时，每个桨叶都会产生一个向下推的气流。
根据牛顿第三定律，这个向下的气流会产生一个向上的反作用力，即升力力量。
除了升力力量之外，直升飞机还需要控制其在空中的姿态和前进方向。
这是通过尾桨来实现的。
尾桨是位于直升飞机尾部的一个小型旋翼系统，它产生的气流可以控制直升飞机的姿态、方向和横滚。
因此，直升飞机的飞翔原理可以简单概括为通过旋翼产生升力来支持飞行，并通过尾桨控制姿态和前进方向。
直升机飞行原理20130401
三、旋翼的基本介绍
挥舞
桨叶的挥舞运动
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三、旋翼的基本介绍
摆振
桨毂的摆振运动
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直升机按用途分为运输直升机、武装直升机、反潜直升 机
按起飞重量分为超小型直升机、小型直升机、中小型直 升机、中型直升机、大型直升机、重型直升机和巨型直升机。
机械驱动式直升机按平衡旋翼反作用扭矩的方法和旋翼 数量与位置分为下面几种形式：
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优点：正面阻力小，外廓 尺寸小。
缺点：传动系统复杂， 桨尖可能碰地，不安全，直 升机的平衡复杂。
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二、分类
5无尾桨直升机
水平旋翼负责提供飞机升力，并从尾部吹出空 气，用附壁效应产生的推力抵消旋翼的反作用力
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4、直升机的操纵性
飞行员在操纵直升机的驾驶杆、舵和油门总距杆后，其飞 行状态的反应特性。 是作用于直升机上的操纵力和操纵力矩的过程和结果。
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四、直升机的平衡和操纵
4、直升机的操纵性
总距杆的操纵 驾驶杆的操纵 脚蹬的操纵
地面共振时直升机的振动
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桨不能正常工作 , 无法起到它应 有的作 用 造成尾 桨失效的原
因有气 动原 因 , 机械原 因 , 也有 飞行环 境原 因 通 常所说 的尾 桨 失效 一般包括三种情 况 :尾 桨涡环 尾桨效 能降低和尾 桨机
械故 障
目前对这种 故障人们有 了较 丰厚 的经验 积累和 一定
在飞行 中 , 一旦尾 桨失去控制 , 也就是操纵失效 ,
旋翼不再产生反作用 力矩 , 直升机保证 安全 是没 有问题 的 这 就要求 飞行员一是飞行 中警惕性要高 , 一旦 发现 由此问题 立即 保 持好 规定的速度 飞回机 场 , 二是 以这样 大的速度 滑跑着陆 , 并 在着 陆后 立 即关 闭发动 机 这在 实践 中 正 反面大的教训 都有 据报道 , 美国的一架 黑鹰 直升 机在发 现空 中尾 桨操纵 失效后 ,
问题 , 使旋 翼各桨叶不能旋 转在 同一个平 面时 , 会 出现 涡环状
面积过 小 , 一旦 发动 机在空 中停 车 , 飞行 员必须及时弃机跳伞
以求 生存 , 这也 是不得 已的办 法
人 , 所以飞行员在任何 情况 下都 不能离机 的直接 坠落 吗, 答案是 :不会
下降
那么 , 一旦直升机
态
在 这种状态下 , 旋 翼向下拨动 的空气 速度减缓 , 旋 翼拉力
速 , 这在苏联和我 国都 曾发生过 这种情况如果在 空中发生被 称 为 自激 振动 , 又被 称 为 空 中共振 , 其后 果将 是灾 难性 的 三是 由于 旋翼 的陀螺进动性 引起 的 这主要是 直升机在
陀螺进动 ! 生 地 面滑行 时 , 如果地面不平 , 下坡 时等 于给 了直升机 一个 向下 的外力 , 上坡 时等于 给了直升机一个 向上 的外 力 原理 告诉我们 , 旋 转的旋 翼这个大陀螺 受到外 力后会 向外 力的
当时撞 地速度是很 大的 , 连 随机拍照 的 幸好直升 机撞地时
就 这样 已使机
记 者 的眼镜 都跌 到机 舱的地板上摔碎 了
身与尾梁 的结合部出现裂痕 不然真不好 收场
很 平稳 , 未发 生倾 斜 , 不然后 果将 会更加严重
好在现场解说员反应机敏 , 立 即
向观 众广播说 : 刚才直升机 为大家表演的是快速 下降着 陆
在空 中发动机 停车怎 么办 呢 , 直升机真 的会像 一个大秤舵 似 原 来 , 旋翼在设计 时就 具备 了 在无动力驱 动的情况下 , 会靠下降 中迎面吹来的气流进行 自转
旋翼在靠气流吹动 自转时也会产生一定的拉力 , 这就可 只是直升机的滑空比比较小 , 这就要 求直升机飞行 以平衡直升机的一部分重力 , 使直升机也像滑翔机一样在空中 滑翔下降 员一旦发生空中发动机停车 , 就立 即在当时所处的位置 附近选 择 适 宜 的场 地 迫 降 , 没 有 更 多 的 处 置余 地 实 践 证 明 , 直升 机 在空 中发生发 动机停车 以后 , 只要 飞行 员处置得 当 , 是 完全可
飞行 员在 飞行中加 以注 意 , 避 免这种情况 的发生 , 比如不要使
用共振转 速 ;二是一旦 出现共振苗头 , 飞行员要立 即关闭发动 机 , 使旋 翼尽快 失去动 力
型直升机手册 中都会绘示 , 其数值 大约接近该 型直 升机 的有利 速度 保持这样 的速度飞行 着 陆 着陆后立即关 闭发动机 , 使
及飞行安全的情况 , 或者 出现险情后可以及时 正确地处置
旋 翼 自转 下 降
飞机在 空中飞行 时 , 一旦 发动机停车 , 飞机 会靠宽大的机 翼滑翔 下降 , 下降中飞行 员选 择合适的场地迫 降 , 如在下降 中 遇到上升 气流 , 还 可 以多争取 一些高度 , 可给飞行员选择好 的 着 陆场 以更大的余地 当然 , 现 代战斗机 由于速度 太大 , 机冀 而直升机 飞行经常 需要载
的理论研究
( 推 )力
尾桨受迎面气流 的作用仍会旋转 , 这种旋转也会产 生一定的拉 其拉 (推 )力的大小 , 与直升机前 飞的速度成 正相关 , 这个速度在 各
即前 飞速度大其拉 (推 )力也大 , 这样 , 在空 中尾 桨失效后保持
一 个使 方 向得到稳 定平衡 的速度就成 了关键
行 , 若 在 草地机 场 练 习这一 科 目 , 发 生地 面共振 的概 率 相 当 高 对这种情 况 的制 止并 不难 :一是加强相 关的知识教育 , 使
. 直 升 机 地 面 共 报 如 果 处 t 不 当 , 直 升 机 会 在 很 短 时 间 内因 剧 烈 的振 动 而 严 , 受损 , 在 草地或不 平整的 起降场要 尤其注惫 若 在空中发生共 振 , 后 果极 为
直升 机在草地 上 , 沿旋 翼反作 用 力矩 方 向扭 转了2 7 0 才停下 来 , 最 终保 证 了人 机
以保证 安全 的
下降 , 下 降率不 断增加 , 这使从 下顶上来的气流 更加抵 消旋翼 向下拨 动的气流的速度 , 使旋 翼的拉力更 加减 小 , 并伴 有飞行 员操纵 反映失灵 飞行 员无法控制局面 的状 况 , 如 不及 时脱 离 这种状 态 , 后果将 不堪 设想 退出这种状 态的方法也挺 简单 ,
垂直 方向产 生进动 , 也就 是说 , 这 会使旋 翼轴在进动 的作用下 向左右发生摆动 , 而一旦 这种摆动频率 与邹 寸 直升机起落架 的 左右摆动频 率相藕合 , 就 会使直升机 的摆动 幅度越来越大 , 如 不及时制止 , 定会造成严 重的后 果 这里需要特别强调 的是训 练直升机飞行员载重起飞滑跑着陆科 目时 , 必须要在跑道上进
马 上 返 场 以 !1 0 海 里/ l / 时的速 度着 陆 , 接地 后 立 即 关 闭 了发 动 机 , 人 和 直 升 机 都 保 证 了
飞行安全
我 军的一架直一 5 , 在 19 7 3 年一次
飞行 中也 发生 了尾桨操纵链 条脱落 的故障 开 始 由于 飞行速度 大 , 直升机 向旋翼旋 转方
的重量 , 留给两名 飞行 员协 同的时间不多 , 未能很好协 同
悬停高度升高 以后 , 一位飞行 员看直升机是 向后 退 , 于是 向前
顶杆 ;另一位飞行员看直升机是 向前跑 , 于 是向后拉杆
结果
二人你推我拉 我拉你推 , 很快就破坏 了旋 翼旋转面 的水平状
的速度 范围内 , 这样才能使旋 翼保持一个有利 的转速 , 以使直
一是直升机使用 了发动机的共振 转速 , 这 多半产 二是在设计时未注意各传动系统设定的转速 ,
生在直升机 停放试车时 , 安装活塞式发动机 的直升机 已发生过
避开容 易引起与发动机转速 机 身固有频率等 会发生祸合 的转
尾 桨操纵 失效
单旋 翼带尾桨直 升机 由于尾 桨传 动和操纵 系统的长度 较 长 环节较 多 , 有时也会发生一 些故 障 尾桨 失效指直升机尾
当
机毫发无损
当然 , 飞行员处置正确 是首要 条件
这是因为旋
任务 , 机舱里有一个加满了油 的副油箱
翼 自转下降必须具 备两个 条件 , 一是直升机 必须有一定的前 飞 速度 , 二是要使旋翼 处于低 变距状态 在正 常飞行时 , 旋翼 由
发动机驱动正 处于高 变距位置 , 发动机一旦停车飞行员要迅速 把旋翼 变距操纵到低距位置 , 这样才能使旋 翼 自转得起来 当然 , 旋翼 自转的同时 , 由于扭距 的消失 , 飞行员的用舵也 必须迅速跟上 飞行 员还 要使下滑 的直升 机保持在一个有利
就是要尽快设法获得较大 的前飞速度
的余 地 会 越 大 这里顺便 提及 ,双驾驶 员的直升机 , 两个驾驶 员的密切 配 合 是 十 分重 要 的 195 9 年曾在北京南苑机场举行 过一次 大型
越及早处置 , 获得 前飞
速度 的可能性会越快 ;直升 机所处 的飞行 高度 越高 , 安全 处置
这样的事例有很 多 , 例如 198 4 年 , 驻 新疆直 升机部 队的一 架直一 5 直升机 , 在 飞夜航 时发生 了空中停车 , 由于 机长 处置 正
确 , 机组齐心协力密切配合 , 结果安全降落在了一块野地里 , 人
的飞行表演 , 当时空军唯一 的直 升机 大队派 出了一架承 担 8 0 米空中悬停的表演任务 说实话 , 就 当时我直升机大队所装 备 的直升机性能和 飞行 员的训练水平来讲 , 这个任务是有着相 当
大难度 的 加 之参 加表演的这架直升机 本来是准备执行 别的 这大大增加 了自身
直 升机 的地 面 共振
直升机 的地 面共振 , 是指直升机 的固有频率与作用于直升 机 的外 力频率 相藕 合时 所产生 的一种振 幅越 来越大 的现 象
这 犹如荡 秋 千 , 人 随着秋 千摆动 的节奏在相 同的方 向稍 微用 力 , 就 会使秋千越 荡越高 主要有三 个 多次地面共振 发生这种情 况对直升机 的破坏性是 研究认 为 , 发生这种情 况的原 因 很可 怕的 , 所 以要尽量避 免
如
态
同固定翼 飞机 存在失速 螺旋 , 以及可 以在 失去动 力时靠
升机保 持最 大性能的滑空 比
各型直 升机手册 中都特 别 强调
操纵舵 面滑翔 等一 样 , 直升 机也存在 一些特 殊的 飞行状 只要弄清楚这些飞行状态的原理 , 就 可以避免 出现一些危
在 某一 高度 上悬停是危险 的 , 并且画 出了一 个回避 区 , 就 是因 为在此高度上一旦发动机停车 , 直升机 无法获得有利 的下降速 度 , 也就无 法使旋 翼 自转起来并达到有利 的转速 , 从而无 法保
涡 环 形 成初 期
. 涡环原理 图 中绿色箭头 为旋 冀向下排压的正常气流 , 红色箭 头 为 自下 而上 的相 对气 流 , 黄色 箭 头 为涡环 形 成 时不 利 的气 流
. 直一 5 直升机在使用中经历过各种特殊飞行状态
o r d n a n e e K n o w le d g e
态 , 加 速坠落 到地 面