推力和阻力

力在直升机悬停时最大，因为此时空气相对飞机没有运动；
当直升机处于飞行状态，空气与飞机有相对运动，诱导阻力
减小。
DRAG
• It is dependent upon the following factors: • Angle of attack, • Shape, ie section and planform, • Surface condition, • Reynolds Number, • Speed of sound (Mach No).
阻力将减小，速度越大，诱导wenku.baidu.com力的减小量越大，因此总 阻力减小。
• 当飞行速度达到60节时，直升机的废阻等阻力增大，且其
• 下图说明了当机身姿态变化后能够引起旋
翼旋转平面的进一步变化从而周期操纵量 可略微减小。
3.2阻力的产生
• 任何物体在空气中运动都将产生阻力，这
是因为空气作为一种流体具有粘性，可以 阻碍物体的运动，由此产生阻力。对于直 升机来说，阻力有以下几种形式：
– Zero Lift Drag
• When an aircraft is flying at zero lift angle of attack the
从曲线中可以得到以下结论：
• 直升机在无地面效应条件下悬停需要的功率大于在有地效
条件下悬停需要的功率。
• 当直升机从悬停状态向直接飞行状态转变时，需要增加功
率。在地面效应失去时所需功率值与无地效时的相同，此 时飞行速度约15节（knots）
• 当直升机的飞行速度大于15节并且开始加速时，旋翼诱导
– Lift Dependent Drag
• In producing lift the whole aircraft will produce additional
drag composed of:
• Induced drag (vortex drag). • Increments of: • Form drag. • Surface friction drag. • Interference drag. • It is now possible to consider all the separate contributions
3.1推力的产生
• 旋翼旋转平面倾斜后，旋翼有效力的水平
分量就是推力，推力的大小取决于桨盘倾 斜的角度。倾斜角越大，推力越大，同时 升力将越小，也就是说，当推力增加时， 必须增大旋翼有效力才能保持足够的升力 来平衡飞机的重力。
• 一旦飞机进入转换飞行状态，主桨盘的前
倾将引起飞机机身的前倾，从而使整个主 桨毂前倾，主桨毂又是和主桨轴装配在一 起的，因而主桨轴也会前倾，这时周期操 纵量就可以减小。
resultant of all aerodynamic forces acts parallel and opposite to the direction of flight. This is known as ZERO LIFT DRAG and is composed of:
• Surface friction drag. • Form drag (boundary layer normal pressure drag). • Interference drag.
to total drag in terms of zero lift drag and lift dependent drag.
• 型阻（FORM DRAG）：
•
由机身的整体外形产生，良好的机身外形可以减小但永
远不能消除这种阻力
• 废阻（PARASITE DRAG）：
• 由机身的外部附件如起落架、浮筒、外挂副油箱等产生，
安装不正确的面板、受腐蚀的前缘等也会产生废阻。
• 翼型阻力（ROTOR PROFILE DRAG）：
• 由桨叶在空气中转动产生，桨叶角越大，阻力越大；桨叶
角越小，阻力越小。
• 诱导阻力（INDUCED DRAG）：
• 当旋翼转动时，因桨叶的作用空气被诱导向下流过主桨毂，
空气的流动产生反作用力，这种阻力叫做诱导阻力。诱导阻
• 需要注意的是科利奥里斯效应在直升机处于过渡飞行状态时最大，
悬停时则不存在。
胡克效应（HOOKER JOINT EFFECT）
• 当桨叶形成的转动锥体的轴与主桨轴不再重合时，会产生
胡克效应。
• 直升机在悬停状态时，两个轴互相重合，进入过渡飞行状
态时，由于旋翼旋转平面相对于主桨轴产生倾斜而产生胡 克效应，也叫万向节效应（UNIVERSAL JOINT EFFECT）。
在转圈初期，选手通常将手臂伸出以保持平衡，转动中逐渐将手臂 收拢直至环抱于胸前，没有施加任何的外力但此时的转动速度增大， 这是因为手臂的收拢改变了人体的重心位置。当转动结束时手臂再 次展出，转动速度又逐渐减慢。
• 对于直升机的主桨叶，当桨叶向上挥舞时，重心向转动轴靠拢，桨
叶加速；桨叶向下挥舞时重心向外移动，桨叶减速。
科利奥里斯效应（CORIOLIS EFFECT
• 根据动量守恒定律，当物体转动时，物体将保持匀速转动状态直到
有外力改变其转动速度。当转动中物体的重心相对于转动轴的位置 改变时，物体转动的角速度将改变。如果重心向着转动轴移动，转 动的角速度增大，反之角速度减小。
• 科利奥里斯效应的最佳例子是花样滑冰选手所作的冰上转圈运动。
• 本节着重阐述飞行速度增大时为保持平飞功率的
变化情况。最大可用功率
• 下图给出了飞行速度与功率的曲线图，图中上部
的直线代表最大可用功率，当扭矩Tq、旋翼转速 Nr、高度不变时，可用功率是恒定的，因此图中 的直线位置也将保持不变。可用功率线的位置取 决于大气条件如大气温度、大气压力、大气密度 等。例如，在热带气候条件下飞行，可用功率线 比在温带气候条件下更低。
• 为保证旋翼转速不变，前进桨叶（桨叶运动方向与气流流
动方向相反）必须加速，后退桨叶（桨叶运动方向与气流 流动方向相同）必须减速。
• 科利奥里斯效应和胡克效应在过渡飞行阶段是同时存在的，
实际上在飞行中两种效应互相作用互相抵消，桨叶在垂直 关节上的水平摆动量很小，只有当飞机振动较大时反应量 才较大。
3.3功率变化