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直升机飞行知识
 作者:站长 日期:2018-7-12 9:25:51 人气:247 标签:新闻动态   

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直升机原理作者
  直升飞机是当今功能最多的一种飞行器。 它的这种多功能性可使飞行员全面领略三维空间,这是其他飞机做不到的。 如果乘坐过直升飞机,您就会知道它是如何让人感到兴奋!
  
 
  直升机原理     直升飞机高度的灵活性意味着它几乎可以飞到任何地方。 但是,这也意味着要驾驶它是非常复杂的。 飞行员必须具有三维观念,并且必须始终使用双臂和双腿才能使直升飞机停留在空中! 驾驶直升飞机需要经过长期大量培训以及高度注意力集中。
  在要想了解直升机原理以及它是如何做出复杂飞行动作的,将直升飞机的能力与火车、汽车和飞机的能力进行比较会有所帮助。 通过比较,您会知道为何直升飞机具有如此强大的功能!
  如果您进过火车的驾驶室,就会知道,驾驶火车相当容易。 毕竟火车只有两个行驶方向,不是向前就是向后。 火车上有一个制动器,但没有转向机构。 是铁轨将火车带到它需要到达的地方。
  
 
  由于火车只有两个行驶方向,因此用一只手就可以驾驶火车。
  当然,汽车可以像火车一样向前和向后行驶。 当在任一方向行驶时,您还可以向左或向右转弯:
  
 
  要使汽车转向,就需要使用方向盘,驾驶员可以将它顺时针或逆时针旋转。 驾驶员可以用一只手和一只脚来驾驶汽车。
  任何参加过飞行员培训或见过飞行员驾驶舱的人都知道,飞机的驾驶比汽车要复杂得多。 但其实它们也是很相似的:
  
 
  飞机可以向前运动并左右转向。 另外它还具有上升和下降的能力。 但它无法向后飞行。因此,飞机具有五个不同运动方向,而汽车仅有四个。上升和下降能力是飞机的一个全新特色,它是飞机区别于汽车的特点之一。要控制飞机的向上和向下运动,需要用一个操纵杆取代方向盘,或者使方向盘能够向内和向外运动(除了顺时针和逆时针旋转之外)。在大多数飞机上,飞行员还通过两个踏板来操纵方向舵。因此,飞行员是用一只手和两只脚来驾驶飞机的。
  直升飞机可以完成飞机所无法完成的三件事情:
  
 
  直升飞机可以向后飞行。   整个直升飞机可在空中旋转。   直升飞机可在空中静止盘旋。   对于汽车或飞机来说,它们必须在移动中才能转向。而直升飞机则可以向任一方向侧向移动,也可以旋转360度。这些额外的运动自由度以及掌握这些运动需具备的技巧,正是直升飞机让人兴奋同时操作起来又很复杂的原因。  操纵直升飞机时,一只手要握住周期变距操纵杆,它用于控制直升飞机的侧方向(包括向前、向后、向左和向右)。另外一只手握住总距操纵杆,它用于控制直升飞机的向上和向下运动(还控制发动机转速)。飞行员的双脚放在用于操纵尾旋翼的踏板上,尾旋翼可使直升飞机围绕自身的轴在任一方向上旋转。 驾驶直升飞机需要使用双手和双脚!  本文中,您将了解到直升飞机的相关信息,包括它的各种能力以及它是如何做出众多令人惊异的事情的!  直升飞机具有其他飞机所不具备的一些独特能力。 下面的视频中展示了直升飞机的几种能力。   直升飞机的特征就是能够在地面上方的某一点盘旋。在盘旋时,直升飞机还可以围绕它的轴旋转,这样飞行员就可以查看任意方向上的情况。
  
 
  直升飞机的另一个独特之处是能够向后飞行。 同样,直升飞机还可以侧向飞行。
  
 

  由于直升飞机可以向后和侧向飞行,因此它可以做出一些有趣的表演。 在下面的视频中,一架直升飞机正在表演原地旋转,它在垂直于地面向下飞行的同时,自身进行360度旋转:   
  
 

  向前飞行的直升飞机还可以停止在半空中,并非常快速地盘旋,正像在下面的视频中所看到的那样: 
  
 

  所有这些动作对于飞机来说都是不可能做到的,飞机必须在向前飞行时才能从机翼获得升力(有关详细信息,请参见飞机如何飞上蓝天)。
  您可以通过考虑前面所介绍的直升飞机的各种能力,开始了解直升飞机是如何飞行的。 让我们纵览一下直升飞机的各种能力,看一看它们是如何影响直升飞机的设计和控制的。
  感谢Raleigh Helicopters我在此向Raleigh Helicopters公司总裁格伦·布朗以及本文视频中的飞行员兼演示人员Ellen Turcio表示感谢。他们二人提供了极大的帮助,并在我撰写本文过程中给予了鼎力支持。如果您处于北卡罗莱纳州罗利市区,并需要直升飞机服务或指导,那么您可以与Raleigh Helicopters公司联系,电话(919)497-1870。  想像一下,我们要制造一架可轻而易举腾空而起的飞行器。 我们暂时不要担心如何降落,如何升到空中是我们关心的问题。如果您想通过桨叶提供向上的力,那么要产生升力,桨叶必须处于运动之中。 桨叶通过将空气下压并利用由此获得的作用力产生升力(有关详细信息,请参见[/url]飞机如何飞上蓝天,该文章详细解释了桨叶是如何产生升力的)。   旋转运动是保持桨叶处于连续运动状态的最简单方式。您可以将两个或更多桨叶安装在中心轴上并使轴旋转,这与吊扇上的叶片十分相似。直升飞机桨叶的形状与飞机螺旋桨的形状很相似,但直升飞机旋翼上的桨叶一般窄而薄,因为它们必须十分快速地旋转。 直升飞机的旋转桨叶总成称为主旋翼。如果在轴上为主旋翼桨叶提供一个微小的迎角并使轴旋转,桨叶就开始产生升力。   为了使轴旋转,就需要某种类型的发动机。 往复式汽油发动机和燃气涡轮发动机是两种最常见的发动机。 在离地前,发动机的传动轴通过变速器连接到主旋翼轴上。在离地后,发动机将与主旋翼轴同步运转。 这样,在没有任何阻力的情况下,机身将在与主旋翼旋转方向相反的方向上旋转。 为抑制机身旋转,您需要对它施加力。
  向机身施加力的方式通常是在长尾桁上安装另外一组旋转桨叶。 这些桨叶称为尾旋翼。 尾旋翼的作用类似于飞机螺旋桨。通过在侧面产生推力,抵消发动机使机身旋转的趋势,尾旋翼可抑制机身旋转。通常,尾旋翼由一个长传动轴驱动。该轴经由主旋翼变速器、尾桁一直延伸到尾旋翼处的一个小型变速器。
  这样就可以得到与下图类似的直升飞机:
  
 
  

  为了对灵活直升飞机进行操纵,主旋翼和尾旋翼都需是可调节的。 以下两节将介绍如何对其进行调节。
  调节尾旋翼非常简单,您只需改变尾旋翼桨叶的迎角,就可以通过尾旋翼使直升飞机在主传动轴所在轴线上旋转。
  驾驶员可通过两个脚踏板来控制迎角。 通过以下两段视频,您可以看到这一过程: 
  
 

  
 

  
 
  您可以在驾驶员座舱的这个画面中看到踏板  
  
 
  尾旋翼桨叶的长度只有大约61厘米。
  
 
  尾旋翼的桨毂可使飞行员改­变旋翼桨叶的迎角。
  主旋翼是直升飞机上最重要的部件。 它提供了直升飞机飞行的升力,并可控制直升飞机的侧向运动、转向和飞行高度的改变。
  为完成所有这些动作,首先要求旋翼要非常坚固。 它还必须能够通过桨毂的每圈旋转来调节旋翼桨叶的角度。 这种调节是通过自动倾斜器总成完成的。  
  
 
  自动倾斜器总成
  自动倾斜器总成主要有两个作用:
  在总距操纵方向上,自动倾斜器总成可以同时改变两个桨叶的角度。 这样就可以增加或降低主旋翼提供给直升飞机的升力,使直升飞机升高或降低。
  在周期变距操纵方向上,自动倾斜器总成可以单独改变旋转时桨叶的角度。 这样就可使直升飞机在任意方向上实现360度运动。 
  
 
  自动倾斜器总成由两个斜盘组成(即固定斜盘和旋转斜盘),上图中分别用蓝色和红色部分所示。   由于连接装置(紫色)将旋转斜盘与传动轴连接在一起,因此旋转斜盘随传动轴(绿色)和旋翼桨叶(灰色)一起旋转。   桨距操纵杆(橙色)可使旋转斜盘改变旋翼桨叶的桨距。   固定斜盘的角度通过与固定斜盘相连的操纵杆(黄色)而发生改变。   若飞行员对周期距控制和总距控制实施操纵,固定斜盘的操纵杆将受到影响。   固定斜盘和旋转斜盘通过这两个斜盘之间的一组轴承相连接。 这些轴承可使旋转斜盘在固定斜盘上方旋转。
  
 
  自动倾斜器总成可随桨叶的旋转改变主旋翼桨叶的迎角。
  迎角越陡,提供的升力越大。   总距控制可同时改变两个桨叶上的迎角:
  
 
  通过总距操纵,可以同时改变两个桨叶上的主旋翼迎角。
  周期距控制可使自动倾斜器总成倾斜,从而使直升飞机一侧的迎角大于另一侧,如图所示:
  
 
  周期距控制可使自动倾斜器总成倾斜,
  从而不均衡地改变主旋翼桨叶的迎角。
  直升飞机的驾驶需要经验和技巧。驾驶员需对周期距控制进行调节,以使直升飞机保持在地面上方的某一点。驾驶员需对总距操纵进行调节,以使其保持在固定高度。驾驶员需对脚踏板进行调节,以使直升飞机保持前进。您可以想象,在风力很大的情况下,驾驶直升飞机在空中盘旋是一个多么大的挑战!  下面的视频可帮助您了解周期距控制、总距控制和自动倾斜器总成之间的关系。 一般而言:   总距控制可将自动倾斜器总成作为一个整体进行提升。这可以起到同时改变两个桨叶桨距的效果。   周期距控制可将自动倾斜器总成的一侧向上或向下推。这可以起到根据桨叶在旋转中的位置而均匀改变桨叶桨距的作用。周期距控制可使旋翼的桨叶在直升机的一侧具有较大迎角(因而获得较大的升力),而在另一侧具有较小迎角(因而获得较小的升力)。这种升力的不平衡可使直升机倾斜,并侧向移动。

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