直升机原理

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
二、分类
（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。
三、直升机结构
★ 操纵系统
功用：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
三、直升机结构
★ 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。
三、直升机结构
★ 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。
航空航天概论
——直升机
升力
ห้องสมุดไป่ตู้
阻力 重力
拉力
直升机 7.1 概述 7.2 直升机飞行原理及分类 7.3 直升机结构
一、概述
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。
——中国大百科全书 直升机的独特优势： ★垂直起落、悬停 ★良好的低空低速特性
使直升机可广泛应用于各个领域、各种环境。
美国 CH-47 支努干
二、分类
（4）并列式双桨直升机：
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”
二、分类
（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。
三、直升机结构
★ 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。
三、直升机结构
★ 操纵系统（自动倾斜器）
三、直升机结构
★ 传动系统 传动系统的功用是将发动机产生的动力 传给旋翼和尾桨，并且保证它们具有适宜的 转速。 一般由传动轴、减速器、离合器等组成
三、直升机结构
一、概述
★ 民用： 通用运输、抢险救生、公安巡查、特种作业…
一、概述
★ 军用： 对地攻击、反潜攻舰、机降运输、战勤侦察…
二、直升机飞行原理
★ 旋翼升力的产生
二、直升机飞行原理
★ 旋翼反扭矩
二、直升机飞行原理
★旋翼反扭矩（续）
直升机的分类： 按平衡反扭矩形式
二、直升机飞行原理
★ 直升机垂直飞行
三、直升机结构
★ 旋翼系统：包括桨叶和桨毂
功用：产生升力、推力和操纵力。
三、直升机结构
旋翼 旋翼由桨叶和桨毂组成。一副旋翼 的桨叶最少有两片，最多可达七片。 根据桨叶与桨毂的连接方式，旋翼 形式有四种，即全铰式、半铰式、无铰式 和无轴承式。
三、直升机结构
★ 旋翼系统（桨叶）
复合材料桨叶 混合结构桨叶
三、直升机结构
★ 尾桨
功用：平衡反扭矩、航向操纵。
常规尾桨
涵道式尾桨
三、直升机结构
★ 机身
功用：支撑和 连接直升机各 部件，装载人 员、货物、设 备等。
UH-60
三、直升机结构
★ 起落架
功用：支承机体，吸收着陆时的冲击能量。
滑橇式
轮式
三、直升机结构
★ 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。 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。
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。
二、直升机飞行原理
桨叶的挥舞运动 桨叶的摆振运动 桨叶的变距运动 挥舞铰（水平铰） 摆振铰（垂直铰） 变距铰（轴向铰）
二、直升机飞行原理
二、直升机飞行原理
二、分类
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：
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。
二、分类
（6）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
三、直升机结构
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
★ 操纵系统总结
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
二、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， 从而实现该方向的水平飞行。
前飞
侧飞
二、直升机飞行原理
★ 直升机水平飞行（续）
金属桨叶
三、直升机结构
★ 旋翼系统（桨毂）
铰接式桨毂
无铰式桨毂
无轴承式桨毂
三、直升机结构
★ 全铰式旋翼
轴向铰又称变距铰、垂直铰又称阻 尼铰、水平铰又称挥舞铰。
三、直升机结构
★ 其它形式旋翼
半铰式是两片桨叶彼 此连为一体，共用一个中心 水平铰，没有垂直铰，仍有 轴向铰。 无铰式是取消水平铰 和垂直铰，只保留轴向铰。
无轴承式是取消三个铰。桨叶的运动靠其 扭转变形和弯曲变形来实现。
三、直升机结构
★ 尾桨
尾桨是安装在直升机尾端的小螺旋桨，它产 生拉力，用以平衡旋翼旋转时给直升机的反作用扭 矩，保持预定的飞行方向； 发挥飞机安定面作用，保持直升机飞行过程 中的航向稳定。
三、直升机结构
★ 尾桨
结构特点--轴向饺和水平铰 没有垂直铰.
二、分类
（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。
二、分类
（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。