直升机自转介绍

直升机自转介绍

正常飞行状态下，旋翼拉力最终来源于发动机动力，当发动机故障或人为地与旋翼系统脱开后，必须有其它的驱动力来保持旋翼转速。要做到这一点，必须将总距杆放到底，使直升机下降，让相对气流推动旋翼提供驱动力。这种情况下，我们称直升机的状态为自转。

尽管大多数自转在有前飞速度时进行，考虑直升机在静止空气中垂直自转的情况更有利于解释为什么旋翼能继续旋转。在这种情况下，只要计算一片桨叶上的各种力，那么这种计算对其它各片桨叶也是有效的，不必考虑其在360°旋转面上的方位。下图给出的是各种角度与气流。

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可以看出，来流角由旋翼旋转速度和下降产生的相对气流决定。

自转力与旋翼拉力

如果我们将一片桨叶分为A、B、C三段，每一段相对气流的方向由桨叶转速和直升机下降率决定。每一段的下降率有一个平均值，但旋转速度从桨尖到桨根逐渐减小，因此来流角从桨尖到桨根是逐渐增加的。由于安装角从桨尖到桨根也是逐渐增加的，且桨叶迎角等于安装角加来流角，所以桨叶最大迎角在桨叶根部。

如果桨叶每一部分的迎角已知，通过查阅翼型数据表可确定总的作用力（合力）、旋翼拉力矢量及阻力。

在A段，情况与有动力飞行相同，合力在旋转平面上的分力与旋转方向相反，其作用是减慢旋翼转速；

在B段，在旋转平面上没有分力，只有拉力（升力）；

在C段，合力在旋转平面上的分力作用是加速桨叶旋转，这种情况下，它不再称为旋翼阻力，而被称为自转力。

如果现在我们将一片旋翼桨叶看作一个整体，产生自转力的部分将加速桨叶旋转，产生阻力的部分要减慢桨叶旋转。为了保持一个恒定不变的旋翼转速，自转部分必须平衡旋翼阻力部分加其它辅助阻力（传动轴、尾桨等）。

正常情况下，将总距完全放到底，下降率适当时，自转的旋翼转速将保持在合适的范围内。自转时，如果增加总距，桨叶上所有部分的安装角都会增加，导致自转部分外移。同时，Ｄ区域将失速，产生额外的阻力，使自转区域缩短，转速下降。

从高海拔高度或大重量自转意味着大下降率，来流角会更大，自转区域将沿桨叶扩展，转速会更高。

前飞自转

前飞时自转力产生的原理与静止空气中垂直自转是相同的。前飞时，经过桨盘的来流角改变，由于后行桨叶迎角更大一些，对整个桨盘来说，自转部分将沿桨叶后行方向移动。

在静止空气中悬停时，如果发动机停车，飞行员将总距完全放到底，直升机将加速下降，直至达到这样一个状态：迎角足够产生一个总的作用力来提供自转力保持旋翼转速，及产生拉力平衡重量。当这个状态达到后，直升机将停止加速下降而保持稳定的下降率。当某些外部因素导致迎角增加时，下降率将自动减小。

与静止空气中的垂直自转相比，前飞时下降率梯度起初减小，超过某一速度后，下降率梯度又开始增加。前飞时下降率梯度的这种变化原因是相对气流方向的改变。

自转时，下降所释放的势能一部分产生旋翼拉力平衡重量，一部分平衡废阻及产生自转力保持旋翼转速。

考虑以上因素与前飞速的关系，可以得到一个类似于需用功率曲线的图。自转最长航时对应下降率最小，速度点对应下降率曲线的最低点。使用最大（速度／下降率）飞行可达到最大航程，从原点向下降率曲线曲线作切线，切点速度即是最远航程速度。

当直升机飞行中停车自转时，自转下降过程中，势能转化成动能释放出来。

自转时拉平效应与有动力飞行相同，由于来流角增加自转区域向桨尖移动，旋翼转速将增加，只要拉平效应持续，增加的旋翼转速将减小下降率。

当接近地面时，使用总距增加旋翼拉力，旋翼系统中储存的动能被释放，直升机可以较轻地着陆，但旋翼动能一旦释放转速将迅速下降。

自转拉平

自转中转弯

为了调整位置到选定的着陆点，有时需要进行转弯。自转时转弯有以下结果：

下降率增加；

由于旋翼载荷增加导致旋翼转速增加，驾驶员感到过载；

航程缩短。

转弯时必须提高总距以控制转速，当改出转弯时，要放下总距以防止转速下降。

旋翼旋距负角安装产生自旋的分析(全图解)

通过学习，对旋翼机旋翼负角度安装有了一点认识和了解，今天在单位画了一些理解后的图片，不知本人对各种专业术语理解能力差，还是每个发言人用的名词不统一规范，经常将问题理解错，今天用自己和外行基本能看懂意思的词来谈谈我对负角安装旋翼片的粗浅认识，和大家一起交流一下。

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