第2章 航空航天飞行器基本飞行原理2.5直升机与旋翼机的飞行原理
飞行器飞行的原理
飞行器飞行的原理
飞行器的飞行原理是基于两个主要的物理原理：升力和推力。
首先是升力原理。
根据伯努利定律，当气体在速度增加的情况下，气体的压力就会降低。
飞行器的翼面具有弯曲的形状，上表面比下表面更长。
当飞行器在空中运动时，空气在翼面上方流动得更快，而在翼面下方则流动得更慢。
这样，上表面的气压就会下降，而下表面的气压就会升高。
由于气压的差异，形成了一个向上的升力，使飞行器能够克服重力并在空中飞行。
其次是推力原理。
飞行器通常使用引擎产生推力。
推力是通过将气体或喷气排出尾部来实现的。
根据牛顿第三定律，当喷气排出时，反作用力会推动飞行器向前运动。
推力的大小取决于喷气速度和喷气量。
通过控制推力的大小和方向，飞行器可以改变速度和方向。
飞行器的飞行过程可以简单描述为下面几个步骤：首先，引擎产生推力，推动飞行器向前运动；同时，翼面形成升力，抵消重力；飞行器在空中保持平衡，并通过尾部的控制面板进行姿态的调整；最后，通过改变引擎的推力和控制面板的角度，飞行器可以改变速度和方向，实现所需的飞行路径。
综上所述，飞行器飞行的原理是通过升力和推力的相互作用来实现。
升力可以使飞行器克服重力，并在空中维持平衡。
推力则产生向前的动力，使飞行器能够飞行。
飞行器飞行原理
飞行器飞行原理飞行器的飞行原理是指飞行器在空中飞行时所遵循的物理规律和原理。
飞行器包括飞机、直升机、无人机等，它们的飞行原理都是基于空气动力学和力学原理的。
在这篇文档中，我们将详细介绍飞行器的飞行原理，让您对飞行器的飞行过程有更深入的了解。
首先，飞行器的飞行原理基于空气动力学。
空气动力学是研究空气在运动状态下的力学性质和规律的学科。
飞行器在飞行时，利用空气的流动产生升力，从而支撑飞行器的重量。
这种升力产生的原理是由于飞行器的机翼形状和机翼表面上的气流分离导致的气压差。
当飞行器在空气中飞行时，机翼形状和机翼上的气流分离会导致上表面气压下降，下表面气压上升，从而产生一个向上的升力，支撑飞行器的重量。
这就是飞行器在飞行时产生升力的基本原理。
其次，飞行器的飞行原理还基于牛顿力学定律。
牛顿力学定律是描述物体运动状态的基本规律，它包括牛顿第一定律、牛顿第二定律和牛顿第三定律。
在飞行器的飞行过程中，牛顿第一定律描述了当飞行器处于匀速直线飞行状态时，它会保持这种状态，直到受到外力的作用而改变。
牛顿第二定律描述了飞行器在受到外力作用时，会产生加速度，从而改变运动状态。
牛顿第三定律描述了飞行器在空气中飞行时，它会受到空气的阻力和推力的作用，从而产生飞行的动力。
最后，飞行器的飞行原理还基于空气动力学和力学原理的结合。
在飞行器的飞行过程中，空气动力学和力学原理相互作用，共同支撑飞行器的飞行。
飞行器利用发动机产生的推力，通过机翼产生的升力，以及通过尾翼产生的稳定性，实现在空中的飞行。
这些原理的综合作用，使得飞行器能够在空中飞行，完成各种飞行任务。
总之，飞行器的飞行原理是基于空气动力学和力学原理的。
通过对这些原理的深入了解，我们可以更好地理解飞行器在空中飞行时所遵循的物理规律和原理。
希望本文能够帮助您对飞行器的飞行原理有更清晰的认识。
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.在战斗中，直升机因为尾桨受损而坠毁的概率远远高于因为其他部位被击中的情况。
飞行器的知识点
飞行器的知识点飞行器是一种能够在大气层中飞行的载人或无人机械装置。
随着人类科技的发展，飞行器已经成为现代社会中不可或缺的交通工具和军事装备。
本文将介绍一些关于飞行器的知识点，包括基本原理、分类、关键技术等。
一、基本原理飞行器的运行基于牛顿第三定律——作用力与反作用力相等且方向相反。
当一架飞行器在空气中产生向下的推力时，空气会在飞行器上产生向上的反作用力，从而使其获得升力并保持在空中。
二、分类1. 飞机飞机是最常见的飞行器类型之一，分为固定翼飞机和旋翼飞机两种。
固定翼飞机包括喷气式客机、螺旋桨飞机等，其飞行原理基于空气动力学和机械运动学。
旋翼飞机，则通过旋翼的旋转产生升力和推力。
2. 直升机直升机是一种通过旋转翅膀产生升力和推力的飞行器。
它具有垂直起降和悬停能力，适用于各种复杂环境，如山区、城市等。
直升机的关键部件包括主旋翼、尾旋翼和发动机。
3. 其他飞行器除了飞机和直升机之外，还有一些其他类型的飞行器：- 热气球：利用加热气体产生浮力的飞行装置。
- 垂直起降飞机：如VTOL、STOL等，可以在狭小的空间内垂直起降。
- 无人机：无人驾驶的飞行器，广泛应用于军事侦察、航拍、物流等领域。
三、关键技术1. 航空材料飞行器需要具备良好的强度、轻量化和耐腐蚀性能。
常用的航空材料包括铝合金、钛合金、复合材料等。
2. 动力系统飞行器动力系统的选择直接关系到其性能和效率。
目前常用的动力系统包括喷气发动机、螺旋桨发动机、电动发动机等。
3. 飞行控制飞行控制系统负责掌控飞行器的姿态、方向和稳定性。
自动驾驶技术的发展使得飞行器能够实现更加精确和稳定的飞行。
4. 导航与通信导航系统用于确定飞行器的位置、速度和方向。
通信系统则实现飞行器与地面控制站或其他飞行器之间的信息交流。
5. 安全与维护飞行器安全与维护是保障飞行安全和延长飞行器寿命的关键环节。
包括飞行器结构健康监测、燃油管理、故障预测等方面。
四、未来发展趋势1. 绿色环保随着全球环保意识的增强，未来飞行器的设计将趋向于更加绿色环保。
直升飞机飞行原理
直升飞机飞行原理直升飞机是一种垂直起降的飞行器，它的飞行原理与其他飞机有很大的不同。
直升飞机的飞行原理主要是通过旋翼的旋转产生升力，从而使飞机垂直起降和悬停在空中。
本文将详细介绍直升飞机的飞行原理。
一、旋翼的构造和工作原理直升飞机的旋翼是其最重要的部件之一，它由一组叶片、旋转轴和旋翼头组成。
旋翼的叶片通常是由铝合金、复合材料或碳纤维等材料制成，其长度和形状根据不同的设计和用途而有所不同。
旋转轴是旋翼的支撑轴，它通常位于飞机的顶部，可以使旋翼在水平方向上旋转。
旋翼头是旋翼的连接部件，它将旋翼与飞机的机身连接在一起。
旋翼的工作原理是利用叶片的旋转产生升力。
当旋翼旋转时，叶片的前缘会受到空气的冲击，从而产生向上的升力。
这种升力是由于叶片的形状和旋转速度所产生的。
叶片的形状通常是对称的，这样可以使叶片在旋转时产生相等的升力。
旋转速度越快，产生的升力就越大。
因此，直升飞机的升力主要是由旋翼的旋转速度所决定的。
二、旋翼的控制直升飞机的旋翼可以通过改变叶片的角度来控制飞机的方向和高度。
这种控制方式称为旋翼变距控制。
旋翼变距控制是通过改变叶片的角度来改变叶片所产生的升力，从而控制飞机的方向和高度。
当叶片的角度增加时，产生的升力也会增加，飞机就会上升；当叶片的角度减小时，产生的升力也会减小，飞机就会下降。
除了旋翼变距控制外，直升飞机还可以通过尾旋翼和侧向推力器来控制飞机的方向。
尾旋翼是位于飞机尾部的小型旋翼，它可以通过改变叶片的角度来产生侧向力，从而控制飞机的方向。
侧向推力器是位于飞机两侧的小型喷气发动机，它可以产生侧向推力，从而控制飞机的方向。
三、直升飞机的飞行特点直升飞机的飞行特点主要是垂直起降和悬停。
由于旋翼可以产生垂直向上的升力，因此直升飞机可以在没有跑道的情况下垂直起降。
此外，直升飞机还可以通过旋翼变距控制来悬停在空中，这种能力使得直升飞机在执行救援、运输和军事任务时具有很大的优势。
直升飞机的另一个特点是速度较慢。
飞行器飞行原理ppt课件
2.3 飞机飞行原理
可重复使用的放热材料
用于像航天飞机类似的可重复使用的航天器的防热。 根据航天器表面不同温度的区域，采用相应的可重复使 用的防热材料。
例如：机身头部、机翼前缘温度最高，采用增强碳 碳复合材料，温度可耐受1593度；机身、机翼下表面前 部和垂尾前缘温度高，可采用防热隔热陶瓷材料；机身、 机翼上表面前部和垂尾前缘气动加热不是特别严重处， 可采用防热隔热的陶瓷瓦材料；机身中后部两侧和有效 载荷舱门处，温度相对较低（约350度），可采用柔性的 表面隔热材料；对于温度最高的区域，采用热管冷却和 强制循环冷却和发汗冷却等。
材料来制造飞机的重要受力构件和蒙皮； 2. 用隔热层来保护机内设备和人员； 3. 采用冷却液冷却结构内表面。
美国SR-71的机体结构的93%采用钛合 金越过热障，达到3.3倍音速。
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2.3 飞机飞行原理
航天器的防热方法：
材料：石墨、陶瓷等。 高温下的热解和相变：固 液，固 气，液 气。 应用：烧蚀法适用于不重复使用的飞船、卫星等。
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2.3 飞机飞行原理
B. 超声速飞机的机翼平面形状和布局形式
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2.3 飞机飞行原理
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2.3 飞机飞行原理
F-14 Tomcat 舰载机
米格-23
B-1 Lancer轰炸机
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2.3 飞机飞行原理
边条涡
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2.3 飞机飞行原理
超声速飞机的气动外形
鸭翼产生的脱体漩涡
机翼升力
鸭翼升力 机翼升力
流体黏性和温度有关，气体温度升高，黏性增大。液体相反。
4. 可压缩性
当气体的压强改变时，其密度和体积也改变，为气体可压缩性。 5. 声速
航空航天概论复习重点知识点整理
航空航天概论复习重点知识点整理第⼀章绪论1.叙述航空航天的空间范围航空航天是⼈类利⽤载⼈或不载⼈的飞⾏器在地球⼤⽓层中和⼤⽓层外的外层空间(太空)的航⾏⾏为的总称。
其中,⼤⽓层中的活动称为航空,⼤⽓层外的活动称为航天。
⼤⽓层的外缘距离地⾯的⾼度⽬前尚未完全确定,⼀般认为距地⾯90~100km是航空和航天范围的分界区域。
2.简述现代战⽃机的分代和技术特点超⾳速战⽃机3.简述直升机的发展史、特点及其旋翼的⼯作原理发展史特点:a.可垂直起降、对起降场地⽊有太多特殊要求,b.可在空中悬停,c.能沿任意⽅向飞⾏但速度⽐较低、航程相对较短;⼯作原理:直升机以航空发动机驱动旋翼旋转作为升⼒和推进⼒来源,动能守恒要求,旋翼升⼒的获得靠向下加速空⽓,因此对直升机⽽⾔由旋翼带动空⽓向下运动,每⼀⽚旋翼叶⽚都产⽣升⼒,这些升⼒的合⼒就是直升机的升⼒。
4.试述航空飞⾏器的主要类别及其基本飞⾏原理A.轻于空⽓(浮空器):⽓球;飞艇。
原理:靠空⽓静浮⼒升空。
⽓球没有动⼒装置,升空后只能随风飘动或被系留在某⼀固定位置;飞艇装有发动机、螺旋桨、安定⾯和操纵⾯,可控制飞⾏⽅向和路线。
B.重于空⽓:固定翼航空器(飞机+滑翔机);旋翼航空器(直升机+旋翼机);扑翼航空器(扑翼机)。
原理:靠空⽓动⼒克服⾃⾝重⼒升空。
飞机由固定的机翼产⽣升⼒,装有提供拉⼒或推⼒的动⼒装置、固定机翼、控制飞⾏姿态的操纵⾯,滑翔机最⼤区别在于升空后不⽤动⼒⽽是靠⾃⾝重⼒在飞⾏⽅向的分⼒向前滑翔(装有的⼩型发动机是为了在滑翔前获得初始⾼度);旋翼机由旋转的机翼产⽣升⼒,其旋翼⽊有动⼒驱动,由动⼒装置提供的拉⼒作⽤下前进时,迎⾯⽓流吹动旋翼像风车似地旋转来产⽣升⼒;直升机的旋翼是由发动机驱动的,垂直和⽔平运动所需要的拉⼒都由旋翼产⽣;扑翼机(振翼机)像鸟类翅膀那样扑动的翼⾯产⽣升⼒和拉⼒。
5.简述⽕箭、导弹与航天器的发展史6.航天器的主要类别A.⽆⼈航天器:a.⼈造卫星(科学卫星、应⽤卫星、技术试验卫星),b.空间平台,c.空间探测器(⽉球探测器、⾏星探测器);B.载⼈航天器:a.载⼈飞船(卫星式、登⽉式),b.空间站,c.轨道间飞⾏器(轨道机动器、轨道转移器),d.航天飞机。
直升机 飞行原理
直升机飞行原理
直升机是一种垂直起降的航空器，它的飞行原理与其他飞机有很大的不同。
直升机的飞行原理主要是通过旋翼的旋转产生升力，控制旋翼的倾斜角度来实现飞行方向的改变。
下面我们来详细了解一下直升机的飞行原理。
旋翼的旋转产生升力
直升机的旋翼是其产生升力的关键部件。
旋翼由多个旋翼叶片组成，每个叶片都是一个空气动力学的翼型。
当旋翼旋转时，叶片的前缘会受到空气的冲击，产生向上的升力。
这个升力的大小与旋翼的旋转速度、叶片的形状、叶片的倾斜角度等因素有关。
控制旋翼的倾斜角度
直升机的飞行方向是通过控制旋翼的倾斜角度来实现的。
当旋翼倾斜时，产生的升力不再垂直向上，而是有一个向前的分量，从而推动直升机向前飞行。
同样的道理，当旋翼倾斜时，产生的升力也会有一个向左或向右的分量，从而实现左右飞行。
主旋翼和尾旋翼的配合
直升机的尾部有一个小型的尾旋翼，它的作用是控制直升机的方向。
尾旋翼的旋转产生的反作用力可以使直升机产生一个向左或向右的转向力矩，从而改变直升机的方向。
同时，尾旋翼还可以产生一个向下的反作用力，抵消主旋翼旋转产生的反作用力，从而保持直升机的平衡。
总结
直升机的飞行原理是通过旋翼的旋转产生升力，控制旋翼的倾斜角度来实现飞行方向的改变。
同时，尾旋翼的配合可以控制直升机的方向和平衡。
直升机的飞行原理与其他飞机有很大的不同，这也是它在特定场合下的优势所在。
航空航天概论第2章 飞行器飞行原理 ppt课件
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3、伯努利定理
伯努利定理是描述流体的压强和速度之间的关系可以用实验说明。如图在粗细不 均的管道中在不同截面积处安装三根一样粗细的玻璃管，首先把容器和管道的进 口和出口开头都关闭，此时管道中的流体没有流动，不同截面处（A-A、B-B、CC）的流体流速均为零，三根玻璃管中的液面高度同容器中的液面高度一样。这 表明，不同截面处的流体的压强都是相等的。现在把进口和出口的开头同时都打 开，使管道中的流体稳定地流动，并保持容器中的液面高度不变。此时三根玻璃 管中的液面高度都降低了，且不同截面处的液面高度各不相同，这说明流体在流 动过程中，不同截面处的压强也不相同。
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2.1.2 大气的物理特性与标准大气
1、大气的物理特性
（4）可压缩性
• 气体的可压缩性是指当气体的压强改变时其密 度和体积改变的性质。不同状态的物质可压缩性 也不同。液体对这种变化的反应很小，因此一般 认为液体是不可压缩的；而气体对这种变化的反 应很大，所以一般来讲气体是可压缩的物质。
（5）声 速
y
yf
O
x c
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3、作用在飞机上的空气动力
空气动力：空气流过物体或物体在空气中运动时，空气对物 体的作用力。飞机上的空气动力R包括升力Y和阻力Q两部分。
（1）升力
空气流过机翼的流线谱如图， 这样机翼上、下表面产生压力 差。垂直于相对气流方向的压 力差的总和，就是升力。 机 翼升力的着眼点，即升力作用 线与翼弦的交点叫压力中心。
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3、伯努利定理
• 通过以上实验我们可以得到一个数学表达式来表示：
• 因当注意，以上定理在下述条件下才成立： • （1） 气流是连续的、稳定的。 • （2） 流动中的空气与外界没有能量交换。 • （3） 气流中没有摩擦，或变化很小，可以忽略不计。 • （4） 空气的密度没有变化，或变化很小，可以认为不变。
直升机飞行原理讲解
直升机飞行原理讲解
直升机是现代航空领域中非常重要的一种机型，它通过旋转桨叶来产生升力和推力，实现空中飞行。
那么，直升机的飞行原理到底是什么呢？下面就为大家详细讲解。
一、旋翼的结构与工作原理
旋翼是直升机最主要的升力和推力来源，它由旋翼叶片、旋翼舵等部分组成。
旋翼叶片是由材料均匀强度逐渐变化的曲线状构成的，类似于鸟的翅膀。
旋转时，叶片内外侧产生不同的升力和阻力，使得整个旋翼产生一个向上的升力，同时带动直升机向前推进。
二、主旋翼和尾旋翼的配合
主旋翼负责产生升力和推力，而尾旋翼则负责调节直升机的方向，保持其平衡。
尾旋翼一般被安装在直升机尾部，它的旋转方向与主旋翼相反，并且产生一个向左或向右的推力，实现方向控制。
三、直升机的悬停与前进
在起飞和降落等空中悬停时，直升机要不断变速、变向和变高度，以保持平衡不倾斜。
而在前进过程中，主旋翼要向前倾斜，以提供向前的推力和升力，同时尾旋翼也要起到平衡作用。
四、直升机的操纵
直升机的操纵主要有三个方面：升降、方向和倾斜。
升降由主旋翼控制，方向由尾旋翼控制，倾斜由机身自身控制。
总之，直升机的飞行原理是利用旋转桨叶产生升力和推力，通过主旋翼和尾旋翼的配合调整方向和平衡，实现空中悬停和前进。
同时，通过机身自身的倾斜进行操纵。
这就是直升机飞行原理的基本介绍。
第2章 航空航天飞行器基本飞行原理2.1-2.3
流动的基本概念
空气动力
任何物体只要和空气之间产生相对运动，空气就会对它产 生作用力，这个力就是空气动力。 飞机的升力主要是由机翼流体的基本规律
相对运动原理
1. 只要空气和物体有相对运动，就会产生空气动力。 2. 例：有风的时候，我们站着不动，会感到有空气的力量 作用在身上；没有风的时候，如果我们骑车飞跑，也会 感到有空气的力量作用在身上。 3. 这两种情况虽然运动对象不同，但产生的空气动力效果 是一样的。前一种是空气流动，物体不动；后—种是空气 静止，物体运动。
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第2章航空航天飞行器基本飞行原理
2.1 飞行环境概述
2.1.3 国际标准大气
1:标准大气压=101千帕 2:大气压随高度的升高而减小.
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第2章航空航天飞行器基本飞行原理
2.2 流动流体的基本规律
2.2.1 流动的基本概念
流体是气体（如空气）和液体（如水）的统称。 流体可压缩性是指流体的压强改变时其密度和体积也改变的性质。
3123第2章航空航天飞行器基本飞行原理波音747200型3223第2章航空航天飞行器基本飞行原理波音747200型332323飞机的几何外形和作用在飞机上的空气动力翼型是指沿平行于飞机对称平面的切平面切割机翼所得到的剖面3423飞机的几何外形和作用在飞机上的空气动力翼型最前端的点叫前缘最后端的点叫后缘
一般认为液体是不可压缩的，气体是可压缩的。
当气流速度较小时，压强和密度变化很小，可以不考虑大气可压缩性的影响。 但当大气流动的速度较高时，压强和速度的变化很明显，就必须考虑大气可压 缩性。
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2.2 流动流体的基本规律
流动的基本概念
大气的物理性质
大气的状态参数和状态方程：
气体的状态参数是指压强P、温度T和密度 ρ这三个参数。它们 之间的关系可以用气体状态方程表示，即
航空器飞行基本原理
在下表面，空气流速减慢，压力增大。这种压力差产生了升力，使航空
器得以升空。
03
推力与阻力
航空器的发动机产生的推力使航空器向前飞行。同时，空气对航空器的
阻力与飞行方向相反，需要合理控制推力和阻力以保持速度和航向。
航空器飞行的重要性
交通运输
经济活动
航空器是现代交通运输体系中的重要组成 部分，尤其在长途、高速、紧急情况下具 有不可替代的作用。
03
CATALOGUE
航空器飞行的力学原理
升力与重力
升力
升力是由空气流过机翼表面产生的压 力差所产生，使航空器得以升空。升 力的大小取决于机翼的形状、角度和 飞行速度。
重力
重力是地球对物体的吸引力，使航空 器向下压向地面。重力的大小与航空 器的质量成正比。
阻力与推力
阻力
阻力是空气对航空器运动方向上的阻碍力。阻力的大小取决于航空器的形状、 速度和空气密度。
流体动力学基础
流体静力学
研究流体在静止状态下的压力、浮力和平衡规律等。在航空器设计中，流体静力学被用于 分析机翼和机身的结构强度和稳定性。
流体动力学
研究流体在运动状态下的速度、压力、阻力和流动特性等。流体动力学对航空器的飞行性 能和稳定性具有重要影响，如机翼的升力和阻力就与流体动力学密切相关。
伯努利定律
航空器飞行基本原 理
contents
目录
• 航空器飞行概述 • 航空器飞行的物理基础 • 航空器飞行的力学原理 • 航空器飞行的稳定性与控制 • 航空器飞行中的特殊情况
01
CATALOGUE
航空器飞行概述
航空器的定义与分类
定义
航空器是指能够依靠空气反作用 力（升力、阻力、推力等）在大 气层内进行飞行活动的飞行器。
旋翼机构造飞行原理
旋翼机构造飞行原理旋翼机是一种较为特殊的飞行器，它通过旋转的主旋翼产生升力，从而实现飞行。
它具有垂直起降和悬停飞行的能力，因此在各种需要这些特性的应用领域中得到了广泛的应用，比如直升机、多旋翼飞行器等。
旋翼机构造方面，旋翼机由主旋翼、副旋翼、尾旋翼、机身和起落架等组成。
主旋翼是最重要的部分，它是通过旋转产生升力，使飞机起飞和保持悬停的。
主旋翼可以分为刚性旋翼和叶型翼片旋翼两种。
刚性旋翼由一根刚性的轴连接到飞机上，旋转产生升力。
叶型翼片旋翼则由多个叶片组成，每个叶片都可以单独的进行俯仰运动，从而调整升力的大小和方向。
副旋翼是一种辅助的旋翼，通常位于飞机的尾部。
它的主要作用是提供稳定性和平衡，以及产生辅助升力。
副旋翼通过旋转产生一个向相反方向的力，以抵消由主旋翼引起的飞机的反作用力。
在悬停飞行时，副旋翼还可以提供一些额外的升力。
尾旋翼是一种用于控制飞机方向的设备，它通常位于飞机的后部。
尾旋翼通过旋转产生一个向一侧的力，实现飞机的转向。
在飞行过程中，通过改变尾旋翼的旋转速度和方向，可以控制飞机的转向运动。
旋翼机的飞行原理主要是通过主旋翼产生的升力和推力来实现。
主旋翼的旋转产生了一个向上的升力，使飞机向上升起。
同时，由于旋转的惯性力和飞机的反作用力的作用，旋翼机会出现一种俯仰运动。
为了保持稳定性，在旋翼机的尾部通常还会安装有一个水平安定面，通过改变它的位置和角度，可以调整飞机的俯仰运动。
旋翼机的操纵主要通过改变旋翼的旋转速度和方向来实现。
通过改变主旋翼的旋转速度，可以控制飞机的上升和下降。
通过改变副旋翼的旋转速度，可以控制飞机的稳定性和平衡。
通过改变尾旋翼的旋转速度和方向，可以控制飞机的转向运动。
总之，旋翼机通过主旋翼的旋转产生升力和推力，实现飞机的垂直起降和悬停飞行。
它的操纵通过改变旋翼的旋转速度和方向来实现各种飞行动作。
旋翼机的构造和飞行原理相对复杂，但它的独特特性使得它在军事、民用等领域中得到了广泛的应用和发展。
直升机飞行原理
2.5直升机与旋翼机的飞行原理2.5.1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1.5t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2.5.1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2(~146(b)图2.5.1直升机的旋翼气流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。
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、悬停飞行的飞行器，它的飞行原理与固定翼飞机有很大的不同。
直升机的飞行原理主要依靠旋翼的产生升力和推进力来实现飞行。
在本文中，我们将详细介绍直升机的飞行原理。
首先，我们来了解一下直升机的主要构造。
直升机的主要构造包括机身、旋翼、尾桨和发动机。
其中，旋翼是直升机最重要的部件，它由许多叶片组成，可以通过发动机提供的动力产生升力和推进力。
而尾桨则用来平衡和调整直升机的飞行姿态。
旋翼的工作原理是利用叶片的扭转运动和俯仰运动来产生升力和推进力。
当发动机提供动力驱动旋翼旋转时，旋翼叶片的扭转运动会产生升力，使直升机获得升力以支撑其重量。
同时，通过控制旋翼叶片的俯仰运动，可以调整旋翼产生的升力方向，从而实现直升机的飞行姿态调整和前进、后退、左右移动等飞行动作。
此外，直升机的尾桨也起着非常重要的作用。
尾桨的主要功能是平衡直升机的扭矩，防止直升机在旋翼产生升力时出现自旋现象。
同时，尾桨还可以通过改变叶片的俯仰角度来调整直升机的飞行姿态和方向。
除了旋翼和尾桨，直升机的发动机也是实现飞行的重要组成部分。
发动机通过提供动力，驱动旋翼和尾桨的运转，从而使直升机获得所需的升力和推进力。
不同类型的直升机使用的发动机也各有不同，常见的有活塞发动机、涡轮发动机等。
总的来说，直升机的飞行原理是通过旋翼产生升力和推进力，尾桨平衡扭矩和调整飞行姿态，发动机提供动力，共同实现直升机的垂直起降、悬停和飞行。
直升机的飞行原理虽然复杂，但正是这种独特的设计和工作原理，使得直升机成为一种独具特色的飞行器，具有许多固定翼飞机无法比拟的优势和应用价值。
通过本文的介绍，希望读者能够更加深入地了解直升机的飞行原理，对直升机的工作原理有更清晰的认识。
直升机作为一种重要的飞行器，其独特的飞行原理也为航空领域的发展带来了许多新的可能性和机遇。
直升飞机飞行原理
直升飞机飞行原理直升飞机是一种垂直起降的飞行器，它与传统的固定翼飞机在飞行原理上有很大的不同。
直升飞机的飞行原理主要依靠旋翼的产生升力来实现。
旋翼是直升飞机的关键部件，它通过旋转产生升力，使得飞机能够垂直起降和悬停在空中。
旋翼的产生升力的原理是基于空气动力学的。
当旋翼旋转时，它在空气中产生了升力。
这是因为旋翼叶片的形状和倾斜角度使得空气在旋翼上表现出不同的速度和压力分布。
在旋翼上表面，叶片的前缘速度大于后缘速度，从而产生了升力。
同时，叶片的倾斜角度也使得在叶片上表面产生了压力差，进一步增加了升力的产生。
这样，旋翼就能够产生足够的升力来支撑直升飞机的重量。
除了产生升力外，旋翼还能够产生推进力。
这是因为旋翼在旋转的过程中，叶片的前缘速度和后缘速度的差异也会产生横向的力，从而推动飞机向前飞行。
这种飞行原理使得直升飞机不仅能够垂直起降，还能够在空中自由飞行，具有很大的灵活性。
在直升飞机的飞行过程中，旋翼的叶片需要保持一定的旋转速度和倾斜角度，以确保产生足够的升力和推进力。
这就需要通过控制旋翼的叶片来实现。
通常，直升飞机通过改变旋翼叶片的倾斜角度和旋转速度来控制飞机的升力和推进力，从而实现飞行、悬停和垂直起降等动作。
此外，直升飞机还需要注意旋翼的受力平衡和动态稳定性。
在飞行过程中，旋翼需要保持平衡的受力状态，以确保飞机的稳定飞行。
同时，飞机的动态稳定性也需要通过控制旋翼的叶片来实现，以应对飞行中的各种外界干扰和飞行状态的变化。
总的来说，直升飞机的飞行原理是基于旋翼的产生升力和推进力来实现的。
通过控制旋翼的叶片，直升飞机能够实现垂直起降、悬停和自由飞行等动作。
这种飞行原理使得直升飞机成为一种独特而重要的飞行器，具有广泛的应用前景。
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。
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直升机构型
（3）纵列式双桨直升机
两个旋翼安装在机身的前后端，后面的旋翼通常高于 前面旋翼的旋转平面。
优点：纵向稳
定性好，重心定位范 围广，重量效率高， 机身有效容积大。
缺点：传动系
统复杂，平飞时诱导 损失大，利用旋翼自 转进行滑翔降落困难。
美国 CH-47 支努干
2.5.1 直升机的飞行原理
直升机构型
竹蜻蜓
直-9和直-8
2.5.1 直升机的飞行原理
直升机飞行原理
★ 旋翼升力的产生
2.5.1 直升机的飞行原理
直升机飞行原理
2.5.1 直升机的飞行原理
直升机飞行原理
★ 直升机垂直飞行
通过同时改变各片桨叶安 装角（桨距）的大小，改变旋翼升 力的大小，从而实现直升机的悬停、 垂直上升和垂直下降。
桨距
2.5.1 直升机的飞行原理
直升机的操纵
★ 操纵系统（总距杆）
使旋翼桨距同时增大或减小，从而使旋 翼升力增大或减小。
2.5.1 直升机的飞行原理
直升机的操纵
★ 操纵系统（周期变距杆）
使旋翼桨距产生周期性变化， 从而使桨盘倾斜。
如果打算前飞，就将驾驶杆向前推；反之则将驾驶杆向后拉。
2.5.1 直升机的飞行原理
直升机的操纵
★ 操纵系统（脚蹬）
整体改变尾桨桨距，从而改 变尾桨拉力，使机体产生航 向运动。
2.5.1 直升机的飞行原理
旋翼机
一种利用前飞时的相对气流吹动旋翼自转以产生升力的旋翼航空器。它 的前进力由发动机带动螺旋桨直接提供。旋翼机必须滑跑加速才能起飞。 旋翼机实际上是一种介于直升机和飞机之间的飞行器，它除去旋翼外， 还带有一副垂直放置的螺旋桨以提供前进的动力。 旋翼机与直升机的最大区别是，旋翼机的旋翼不与发动机传动系统相连， 发动机不是以驱动旋翼为飞机提供升力，而是在旋翼机飞行的过程中， 由前方气流吹动旋翼旋转产生升力。 在飞行中，旋翼机同直升机最明显的分别为直升机的旋翼面向前倾斜， 而旋翼机的旋翼则是向后倾斜的。
2.5.1 直升机的飞行原理
直升机用途
★ 民用： 通用运输、抢险救生、公安巡查、特种作业…
2.5.1 直升机的飞行原理
直升机用途
★ 军用： 对地攻击、反潜攻舰、机降运输、战勤侦察…
2.5.1 直升机的飞行原理
直升机飞行原理
直升机的主要部件有旋翼、尾桨和机身。 旋翼:既是产生升力的部件，又是产生拉力的部件。同时， 旋翼又是直升机的操纵面，直升机通过旋翼拉力的倾斜实现 前进、后退和侧飞。
武汉大学通识课程
航空航天技术概论
武汉大学电子信息学院 光谱成像实验室
吴琼水 qswu@
第2章 航空航天飞行器基本飞行原理
• 2.5直升机与旋翼机的飞行原理
第2章航空航天飞行器基本飞行原理
2.5.1 直升机的飞行原理
飞机 VS 直升机
武直-11直升机 飞机： 苏-27
第2章航空航天飞行器基本飞行原理
2.5.1 直升机的飞行原理
旋翼机
2.5.1 直升机的飞行原理
旋翼机
2.5.1 直升机的飞行原理
直升机构型
（1）单旋翼带尾桨直升机
旋翼反作用扭矩靠尾桨推力平衡。
优点：构造简 单，操纵系统简单， 成本较低。 缺点：尾部螺 旋桨造成功率损失， 重心定位范围窄， 尾部长，尺寸大。
（1）单旋翼带尾桨直升机
中国轻型多用途军民两用型直升机 “黑鹰”直升机 UH-60 苏联米尔设计局 Mi-4 运输直升机 Z-11
2.5.1 直升机的飞行原理
直升机构型
（2）共轴式双桨直升机
两个旋转方向相反的旋翼安装在一根轴上，旋翼的反 作用扭矩相互平衡。
优点：机身短
外形好，正面阻力小， 外廓尺寸小。
缺点：操纵系
统及传动系统复杂， 旋翼有相互干扰，方 向稳定性不够。 苏联 卡莫夫设计局 卡-52
2.5.1 直升机的飞行原理
2.5.1 直升机的飞行原理
直升机定义：
以动力驱动的旋翼作为主要升力来源，能垂直起落的重于空气的航空器。
直升机特点：
(1)能垂直起降，对起降场地没有太多的特殊要求； (2)能在空中悬停； (3)能沿任意方向飞行； (4)飞行速度较低，航程较短。 (良好的低空低速特性)
直升机可广泛应用于各个领域、各种环境。
2.5.1 直升机的飞行原理
旋翼反扭矩
旋翼一般由发动机带动在空气中旋转，给其周围的空气以作用力矩，根 据作用力和反作用力原理，空气也以大小相等、方向相反的反力矩作用于旋 翼，该力矩从旋翼传到机体上，将使机体发生逆向旋转，这个反作用力矩通 常称为反扭矩。
2.5.1 直升机的飞行原理
直升机构型
为了消除旋翼的反扭矩以保持直升机航向，出现了不同 构造型式的直升机。
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。
H43-B Huskie
2.5.1 直升机的飞行原理
直升机基本结构
减速器 旋翼 桨毂 倾斜器 发动机 尾桨
机载设备
燃油箱
起落架
机身
传动装置
2.5.1 直升机的飞行原理
直升机的操纵
★ 操纵系统
操纵系统的功用是将驾驶员对驾驶杆和脚蹬的操纵 传到有关的操纵机构，以改变直升机的飞行姿态和方向。
（4）横列式双桨直升机
两个旋翼位于机身两侧并在同一平面内，转向相反。
优点：操纵性、稳定性较好平飞诱导损失小，经济性
较好。
缺点：构造复杂，操纵系统复杂。
米-12“信鸽”
2.5.1 直升机的飞行原理
直升机构型
（5）交叉式双桨直升机
两个旋翼位于机身两侧，但两个桨毂之间很近。转轴 向外倾斜。
优点：正面阻力小，
2.5.1 直升机的飞行原理
直升机飞行原理
★ 直升机水平飞行
前飞、侧飞、后飞是通过调整旋翼桨盘向 所需飞行方向倾斜，产生所需方向的水平分力， 从而实现该机的飞行原理
直升机飞行原理
★ 直升机水平飞行（续）
前飞时由于左右两侧气流不对称，导致左右两侧桨叶升力分布不对称， 从而引起很大的周期变化的桨根弯矩。
操纵系统主要由驾驶杆、脚蹬、油门变距杆、自动 倾斜器、液压助力器、加载机构、旋翼刹车、连杆、摇臂 等组成。
它可分为三部分：油门变距系统、脚操纵系统和驾 驶杆操纵系统。
2.5.1 直升机的飞行原理
直升机的操纵
★ 操纵系统
功能：控制直升机的飞行姿态和飞行方向。
总距操纵 周期变距操纵 脚蹬操纵
操纵直升机升降 改变旋翼拉力方向 改变直升机航向