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,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,直升机飞行理论,一、直升机定义,以旋翼作为主要升力来源，并可垂直起降的飞行器；,特点：具有一个或两个旋翼，旋翼轴近于铅直，产生向上的拉力平衡总重；并可通过特殊机构产生前、后、左、右分力使直升机可垂直起落、空中悬停，向任一方向灵活飞行。,腾空而起（鸟）,莱特兄弟发明飞机；,需要跑道（草地、缓坡）,“,正规,”,的混凝土跑道起飞 、着陆；,飞机的滑跑速度、重量和对跑道的冲击， 要求有增无减；,连简易跑道也是高速公路等级的。,现代战斗机和其他高性能军用飞机对平整、坚固的长跑道的需求增加,二、直升机应用,直升机的独特优势：,垂直起落、悬停,良好的低速飞行性能,使直升机可广泛应用于各个领域、各种环境。,救生：海上、失火楼顶、山区、抢救伤员,运输：石油平台、山区、市区、吊运,公安：交通巡查、灭火、追捕,特种作业：吊运、吊装、 管线巡查、 空中摄影等,军事： 攻击、反潜攻舰、机降和运输、战勤,直升机是万用、万岁的飞行器。,伊戈尔,.,西科斯基预言：,直升机将如同私人轿车，走进千家万户。,三、直升机分类,按直升机的重量分类：,轻型直升机,3,吨以下（延,2,，,BO105),多用途直升机,37,吨（直,5,，海豚,),中型运输直升机,716,吨（米,8,，超黄蜂,),重型直升机,16,吨以上（,CH,53,，米,6),直升机分类,按反扭矩的补偿方式,单旋翼带尾桨形式；,共轴双旋翼形式；,纵列式；,横列式；,横列交叉式；,倾转旋翼式；,CH-47,米,-12,四、直升机构造,旋翼,尾桨,传动系统,操纵系统,机身,起落架,其他系统,（一）旋翼桨叶,直升机旋翼由旋翼轴、桨毂和,2-8,片桨叶组成。旋翼的结构形式主要是指旋翼桨叶和桨毂连接的方式。代表性的主要有四种：铰接式旋翼、无铰式旋翼、万向接头式旋翼和星形柔性桨毂旋翼。,1,、铰接式旋翼,早期最常见的一种结构形式,具有三个铰：水平铰、垂直铰、轴向铰,桨叶能分别绕三个铰做三种转动,2,、无铰式旋翼,取消了水平铰和垂直铰，保留了轴向铰,3,、万向接头式旋翼,又称“跷跷板”式旋翼，通常只有两片旋翼，两片桨叶不仅可以前后摆动，还可像个跷跷板一上一下的挥舞,4,、星形柔性桨毂,由弹性轴承代替三个铰，并由层压弹性轴承和复合材料的星形板实现桨叶的挥舞、摆振和变距运动。,层压弹性轴承,桨毂的三种运动,1,、桨穀变距运动,2,、挥舞运动,3,、摆振运动,EC-135,无轴承旋翼,Bo-105,无铰桨叶,Bo-105,桨毂,桨叶构造类型,金属桨叶,复合材料桨叶,桨叶平面叶型,桨叶切面型状,自动倾斜器,直升机旋翼的挥舞控制机构称为自动倾斜器。旋翼的总距和周期变距都靠他来完成。,具备三种功能：一是能随旋翼同步转动，二是能沿旋翼轴方向上下移动，实现总距的操纵，三是能够向任何方向倾斜，实现周期变距操纵。,自动倾斜器,尾桨,机身,起落架,传动系统,主减速器,传动轴,五、直升机飞行原理,直升机的力和力矩,飞行中，直升机除自身重力之外，受到的空气动力和力矩主要有：旋翼、尾桨、平尾、垂尾、机身等产生的空气动力及其对直升机重心所构成的力矩，以及旋翼、尾桨的反扭矩和桨毂力矩等。,1,、旋翼拉力的产生,2,、旋翼的挥舞运动,3,、旋翼的摆振运动,当滑块从旋转中心外移时，哥氏惯性力与旋转方向相反；当滑块从旋转中心内移时，哥氏惯性力与旋转方向一致。,桨叶挥舞运动引起了哥氏力,当桨叶向上挥舞时，桨叶重心内移桨叶重心上会受到一个与旋翼旋转方向同向的哥氏力，力求使桨叶加速旋转。,当桨叶向下挥舞时，重心外移，哥氏力方向与旋翼旋转方向相反，力求使桨叶减速旋转。,4,、尾,桨的作用和特点,尾桨产生拉力用以克服旋翼的扭矩。,通过改变尾桨拉力实现对直升机的航向操纵。,某些直升机的尾桨轴与旋翼轴倾斜某一角度用于提供部分升力和调整直升机的重心范围。,直升机主旋翼反扭矩,直升机抵消反扭力的方案最常规的是采用尾桨,海豚直升机上的涵道尾桨,MD 600 N,地面效应,定义：当直升机贴近地面进行悬停或低速飞行时，在一定的功率下，旋翼产生的拉力较远离地面时有所增加，或产生一定的拉力，旋翼需用功率较远离地面时有所减小，这种现象称为地面效应，也称气垫效应。,影响地效的因素：飞行高度越低，地效越强，反之越弱；当离地高度等于旋翼直径，地效能使旋翼拉力增加约,1%,。,风或飞行速度：当飞行速度达到,6080km/h,，地效完全消失。,机场标高与地面情况：标高高地效减弱；地面越平，地效越强。,六、直升机的操纵,直升机驾驶特点,1.,操纵的滞后性,2,.,操纵,的反复性,3,.,操纵,的协调性,七、直升机各种飞行,1.,悬停,需用功率：,地面效应,发动机可用功率,2,、垂直上升,需用功率：,3,、垂直,下降,需用功率：,4,、前,飞状态,平飞时力的平衡,平飞时的需用功率,最大速度、最小速度、经济速度（最大航时）、有利速度（最大航程）、最大爬升率、最小下降率；,平飞需用功率随高度变化,动升限,平飞最大速度的限制（激波、气流分离）,5,、起飞,一、起飞方式：,1,、垂直,起飞,2,、滑跑,起飞,二、影响起飞载重量,的主要,因素：,1,、机场标高和空气温度,2,、风向和风速,6,、爬升,爬升时力的平衡,7,、下滑,下滑的力平衡,8,、垂直,着陆,八、直升机的平衡,直升机的稳定性,水平安定面产生的俯仰安定力矩,悬停稳定性,直升机稳定性特点,1.,与固定翼飞机相比较差，特别在悬停状态，受到扰动后，纵、横向平衡变化，偏离原平衡状态出现往返摆动；,2.,直升机大速度飞行时，稳定性比悬停好，但受扰后，仍出现摆动，且消失需一段时间；,3.,直升机在不稳定气流中飞行随时受到扰动，驾驶员操纵频繁；,直升机操纵性,操纵功效：,自动倾斜器传动比：,纵向操纵功效：,
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