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直升機(jī)的一般空氣動(dòng)力學(xué)

發(fā)布日期:2016-06-02??來(lái)源:全豐智能農(nóng)業(yè)裝備我要投稿我要評(píng)論

飛行中的直升機(jī)上共有四個(gè)作用力,它們是升力,重力,推力和阻力。升力是旋翼在空氣中運(yùn)動(dòng)所產(chǎn)生的向上的力,重力與升力方向相反,是由地心引力產(chǎn)生 的.推力是驅(qū)動(dòng)直升機(jī)在空氣中前進(jìn)的力.阻力抵消升力和推力,這是由于升力的產(chǎn)生和機(jī)體在空氣中的運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的阻礙力。在開(kāi)始討論升力之前,你需要知道一 些空氣動(dòng)力學(xué)的術(shù)語(yǔ)來(lái)描述一個(gè)翼型件和它的周?chē)臍饬鞯南嗷プ饔谩?br />
  翼型是一個(gè)表面,例如飛機(jī)的機(jī)翼或者是直升機(jī)旋翼槳葉,當(dāng)他們與氣流產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生氣動(dòng)力。雖然旋翼槳葉翼型多種多樣,但在大多數(shù)飛行條件下,所有的 槳葉都按相同的方式工作。設(shè)計(jì)第一架直升機(jī)的工程師們由于考慮到它的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)而選擇了相對(duì)厚度較厚的翼型。因?yàn)樾淼臉~非常細(xì)長(zhǎng),因此有必要提高他們的 剛度,這樣可以避免靜止時(shí)旋翼槳葉的過(guò)度下垂,并盡量減少飛行時(shí)槳葉的扭曲。槳葉同時(shí)也被設(shè)計(jì)為對(duì)稱(chēng)翼型,這意味著他們的上下翼面有相同的曲率。

   對(duì)稱(chēng)葉片是非常穩(wěn)定的,有助于保持葉片扭曲和飛行控制負(fù)載到最低限度。這種穩(wěn)定性是通過(guò)這樣的一種方式達(dá)到的:當(dāng)攻角改變時(shí),壓力中心幾乎不變。壓力中心 是一個(gè)弦線(xiàn)上的假想點(diǎn),所有氣動(dòng)力都被認(rèn)為作用在該點(diǎn)上。今天,設(shè)計(jì)師們采用復(fù)合材料,用相對(duì)厚度較小的翼型也能達(dá)到所要求的剛度。另外,槳葉也不是對(duì)稱(chēng) 翼型了,這意味著上下翼面的曲率不同。
  
     通常情況下,這些翼型變得不再穩(wěn)定了,但這可以通過(guò)彎曲的后緣產(chǎn)生于對(duì)稱(chēng)翼型一樣的特點(diǎn)來(lái)矯正。這被稱(chēng)為“反射性”。應(yīng)用這種槳葉可以是旋翼系統(tǒng)在更高的 前進(jìn)速度下運(yùn)轉(zhuǎn)。 不對(duì)稱(chēng)槳葉不穩(wěn)定的原因之一,是壓力中心隨著攻角的變化而變化。當(dāng)升力的作用點(diǎn)在槳葉旋轉(zhuǎn)中心之后時(shí),會(huì)使槳盤(pán)傾斜度增大。
   當(dāng)攻角增大,壓力中心向前移動(dòng),如果它移動(dòng)到旋轉(zhuǎn)支點(diǎn)之前,槳盤(pán)傾斜度減小。由于槳葉的攻角在它旋轉(zhuǎn)的過(guò)程中會(huì)不斷變化,槳葉就會(huì)揮舞,擺震越來(lái)越嚴(yán)重。當(dāng)提到一個(gè)翼型件,翼展是指從槳榖的轉(zhuǎn)子到翼尖的距離。槳葉扭轉(zhuǎn)角是指弦線(xiàn)從槳葉根部到尖部扭轉(zhuǎn)過(guò)的角度。

使槳葉有一個(gè)扭轉(zhuǎn)角使得槳葉產(chǎn)生更大的升力。這是有必要的,因?yàn)闃~的線(xiàn)速度是有翼根到翼尖逐漸增大的。翼尖是最先接觸到來(lái)流空氣的部分。后緣是上 下翼面空氣重新匯集的地方。弦線(xiàn)是一條假想的連接翼尖與后緣的直線(xiàn),弧度是翼型上下翼面的形狀。相對(duì)來(lái)流是指流過(guò)槳葉的氣流。相對(duì)來(lái)流的方向與槳葉的位置 有關(guān),經(jīng)常與飛行器的飛行方向平行反向,攻角是翼型弦線(xiàn)與來(lái)流方向之間的夾角。

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