直升机旋翼的工作原理

直升机旋翼的工作原理

旋翼既是产生升力的部件，又是产生拉力的部件。旋翼的桨叶剖面由翼形构成，每个叶片的平面形状细而长（相当于一个大展弦比的梯形直翼）。桨叶片的数目随直升机的起飞重量而有所不同。

直升机飞行的特点是:

直升机在悬停飞行中，直升机旋翼绕旋翼转轴旋转时，每个叶片的工作类同一个机翼。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力矩大小，不仅取决于旋翼的转速，而且取决于桨叶的桨距φ。但是拉力的改变主要靠调节桨叶桨距来实现。但是，桨距变化将引起阻力力矩变化，所以在调节桨距的同时还要调节发动机油门，保持转速尽量靠近最有利转速工作。

通过与操纵系统的连接，旋翼叶片的桨距调节变化可以按两种方式进行。第一种方式是各叶片同时增大或减小桨距（简称总距操纵），从而产生直升机起飞、悬停、垂直上升或下降飞行所需要的拉力。第二种方式是周期性调节各个叶片的桨距（简称周期性桨距操纵）比如打算前飞，就将驾驶杆向前推，通过旋转斜盘将使各个叶片的桨距作周期变化。每个叶片转到前进方向时，它的桨距减小，产生的拉力也跟着下降，该桨叶向上挥舞的高度也减小；反之，当叶片转到后方时，它的桨距增大，产生的拉力也跟着增加，该桨叶向上挥舞的高度也增大。结果，各个叶片梢（叶端）运动轨迹构成的叶端轨迹平面或旋翼锥体，将向飞行前方倾斜，旋翼产生的总拉力也跟着向前倾斜，旋翼总拉力的一个分量就成为向前飞行的拉力，从而实现了向前飞行。

旋翼旋转时将产生一个反作用力矩，迫使直升机机身向旋翼旋转的反方向旋转，因此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。