新型直升飛機(jī)可行性報告

1、- PAGE 82 -雙層旋翼翼直升飛飛機(jī)傾斜斜控制器器新型直升升飛機(jī)可可行性報報告一、新型型直升飛飛機(jī)項(xiàng)目目摘要31：項(xiàng)目目的來源源32：直升升飛機(jī)的的發(fā)展簡簡述44二、現(xiàn)有有直升飛飛機(jī)的技技術(shù)介紹紹6三、新型型直升飛飛機(jī)技術(shù)術(shù)介紹 40四、項(xiàng)目目的基礎(chǔ)礎(chǔ)條件：5661：前期期工作情情況562：發(fā)明明人簡介介573：創(chuàng)辦辦單位介介紹5584：現(xiàn)有有 HYPERLINK t _blank 技術(shù)基礎(chǔ)礎(chǔ)和工作作基礎(chǔ)5995：國家家相關(guān)的的政策5996：協(xié)作作單位介介紹660五、項(xiàng)目目攻關(guān)總總體目標(biāo)標(biāo)，6221：實(shí)施施年限，6112：具體體的考核核指標(biāo)（含主要要 HYPERLINK t _blank

2、 技術(shù)經(jīng)濟(jì)濟(jì)指標(biāo)）及年度度計(jì)劃安安排61六六、項(xiàng)目目的主要要研究內(nèi)內(nèi)容6331：課題題設(shè)置方方案及承承擔(dān)單位位選擇方方式633七、項(xiàng)目目的主要要 HYPERLINK t _blank 技術(shù)特點(diǎn)點(diǎn)和創(chuàng)新新點(diǎn)：6331：關(guān)鍵鍵 HYPERLINK t _blank 技術(shù)內(nèi)容容，632：項(xiàng)目目實(shí)施的的 HYPERLINK t _blank 技術(shù)、工工藝路線線；633：可能取取得的專專利（尤尤其是發(fā)發(fā)明專利利和取得得國外專專利）及及知識產(chǎn)產(chǎn)權(quán)分析析644八、項(xiàng)目目的關(guān)聯(lián)聯(lián)行動：6441：項(xiàng)目目的組織織管理措措施，其其它必要要的支撐撐和配套套條件（如基地地、示范范點(diǎn)、 HYPERLINK t _blan

3、k 技技術(shù)或工工程依托托等）落落實(shí)情況況664九、項(xiàng)目目總投資資預(yù)算，資金籌籌措及來來源渠道道1：自籌籌資金：6442：外籌籌資金：664十、項(xiàng)目目預(yù)期成成果的經(jīng)經(jīng)濟(jì)、社社會、環(huán)環(huán)境效益益分析，與國內(nèi)內(nèi)外同類類產(chǎn)品或或 HYPERLINK t _blank 技術(shù)的競競爭力分分析，成成果應(yīng)用用和產(chǎn)業(yè)業(yè)化前景景分析1：軍用用新型直直升飛機(jī)機(jī)6652：民用用新型直直升飛機(jī)機(jī)665十一、項(xiàng)目目的風(fēng)險險分析，含 HYPERLINK http:/ 技術(shù)術(shù)、市場場的風(fēng)險險分析766十二、新新型直升升飛機(jī)試試驗(yàn)788十三、其其它需要要說明的的事項(xiàng)881十四、經(jīng)濟(jì)效效益 82十五、聯(lián)聯(lián)系方式式 882一、新型型

4、直升飛飛機(jī)項(xiàng)目目摘要1、1：項(xiàng)目的的來源在20000年的的時候，發(fā)明人人彭凱有有一次坐坐客車從從黔西到到貴陽，車開到到鴨池河河，突然然間客車車沖出公公路，闖闖上路邊邊的巖石石，由于于客車突突然停車車，車上上有多人人受傷，我當(dāng)時時坐在前前排，前前面堆有有民工的的行李，由于慣慣性，我我撲倒在在行李上上，沒有有受傷，從那時時起我就就想發(fā)明明一種新新型的直直升飛機(jī)機(jī)。通過過觀察我我發(fā)現(xiàn)直直升飛機(jī)機(jī)旋翼朝朝什么方方向傾斜斜，直升升飛機(jī)就就向什么么方向飛飛行，而而現(xiàn)有的的直升飛飛機(jī)卻不不是直接接控制旋旋翼傾斜斜方向，我的發(fā)發(fā)明方向向就是要要找出直直接使旋旋翼傾斜斜的方法法，通過過3年的的摸索，在20003

5、年年7月44日，彭彭凱、彭彭晶、代代宇共同同申請了了“滾輪式式雙層旋旋翼直升升飛行器器”，專利利號033147730116。這這種飛行行器的上上下層旋旋翼的正正反方向向旋轉(zhuǎn)和和上下旋旋翼的連連接都是是由滾輪輪來帶動動的，旋旋翼的傾傾斜方向向也是由由滾輪來來控制的的，專利利公開后后，我們們生產(chǎn)模模型來做做實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)證證明用滾滾輪來控控制旋翼翼傾斜方方向是可可行的，而上下下旋翼用用橡膠來來連接，在旋翼翼轉(zhuǎn)動的的時候由由于溫度度、濕度度、磨損損等原因因，上下下旋翼會會產(chǎn)生打打滑的現(xiàn)現(xiàn)象。使使直升飛飛機(jī)的飛飛行達(dá)不不到設(shè)計(jì)計(jì)的要求求。為了了解決上上面的問問題，我我們到北北京航空空航天學(xué)學(xué)院，南南京航空

6、空航天學(xué)學(xué)院，中中國直升升飛機(jī)研研究所等等單位，進(jìn)行技技術(shù)交流流，于220066年4月月6日向向國家專專利局申申請了“旋翼噴噴氣式直直升飛機(jī)機(jī)”的專利利，專利利號20006110055514480，此項(xiàng)目目堅(jiān)持了了利用滾滾輪控制制旋翼的的傾斜，上下旋旋翼的橡橡膠連接接改為齒齒輪連接接，并且且增加了了旋翼作作為油箱箱和在漿漿尖上安安裝噴氣氣式發(fā)動動機(jī)的設(shè)設(shè)計(jì)，這這種設(shè)計(jì)計(jì)方案主主要技術(shù)術(shù)要求有有小型噴噴氣式發(fā)發(fā)動機(jī) ，20006年年珠海航航展的時時候，我我們看到到北京宏宏恩發(fā)動動機(jī)動力力公司的的小型噴噴氣式發(fā)發(fā)動機(jī)非非常適合合，與該該公司的的程德恩恩經(jīng)理和和工程師師們商談?wù)労?，他他們都非非常感興

7、興趣，并并表示對對項(xiàng)目的的積極支支持，用用該公司司的發(fā)動動機(jī)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)可以不不買單，待實(shí)驗(yàn)驗(yàn)成功后后生產(chǎn)用用發(fā)動機(jī)機(jī)采購他他們的產(chǎn)產(chǎn)品。220066年至220099年，彭彭凱在李李林的支支持下，開展了了實(shí)質(zhì)性性的設(shè)計(jì)計(jì)，在設(shè)設(shè)計(jì)和實(shí)實(shí)驗(yàn)中發(fā)發(fā)現(xiàn)了一一些問題題，如齒齒輪的外外形和穩(wěn)穩(wěn)定，旋旋翼盤的的控制穩(wěn)穩(wěn)定，齒齒輪的潤潤滑等，在20009年年4月117日申申報的“雙層旋旋翼直升升飛機(jī)傾傾斜控制制器”上，機(jī)機(jī)械機(jī)構(gòu)構(gòu)方面的的技術(shù)問問題，在在專利申申請的文文件上都都給予解解決了。1、2；直升飛飛機(jī)的發(fā)發(fā)展簡述述； 已往往的大約約半個世世紀(jì)中，直升機(jī)機(jī)在技術(shù)術(shù)上經(jīng)歷歷了幾項(xiàng)項(xiàng)重大的的突破性性進(jìn)展，從技術(shù)

8、術(shù)特征來來看，大大體上可可以分為為四代： 一、第一代代直升機(jī)機(jī) 從第第一架可可以正式式飛行的的直升機(jī)機(jī)在200世紀(jì)330年代代末問世世至600年代初初期，是是第一代代直升機(jī)機(jī)發(fā)展階階段。主主要技術(shù)術(shù)特征是是：安裝裝活塞式式發(fā)動機(jī)機(jī)；金屬屬木質(zhì)質(zhì)混合式式旋翼漿漿葉；機(jī)機(jī)體為由由鋼管焊焊接成的的桁架式式或鋁合合金半硬硬殼式結(jié)結(jié)構(gòu)；裝裝有簡易易的儀表表和電子子設(shè)備。最大平平飛速度度約2000kmmh，全機(jī)振振動水平平(約00222g)、噪聲水水平(約約11 0dBB)均較較高。典典型的機(jī)機(jī)型如米米一4、belll477等直升升機(jī)。 二、第二代代直升機(jī)機(jī) 從660年代代初期到到70年年代中期期，發(fā)展展

9、了第二二代直升升機(jī)。主主要技術(shù)術(shù)特征是是：安裝裝了第一一代渦輪輪軸式發(fā)發(fā)動機(jī)；全金屬屬漿葉與與金屬鉸鉸接式漿漿轂構(gòu)成成的旋翼翼；機(jī)體體主要仍仍為鋁合合金半硬硬殼式結(jié)結(jié)構(gòu)；開開始采用用最初的的集成微微電子設(shè)設(shè)備。最最大平飛飛速度約約達(dá)2550kmmt11。振動動水平(約O15gg)、噪噪聲水平平(約ll OOOdB)有所降降低。典典型的機(jī)機(jī)型有米米一8、“超黃蜂蜂”等直升升機(jī)。 三、第三代代直升機(jī)機(jī) 從770年代代中期至至80年年代末，屬于第第三代直直升機(jī)發(fā)發(fā)展時期期。主要要技術(shù)特特征是：安裝第第二代渦渦軸發(fā)動動機(jī)；全全復(fù)合材材料漿葉葉及帶有有彈性元元件的漿漿轂構(gòu)成成的旋翼翼；機(jī)體體結(jié)構(gòu)部部分使

10、用用復(fù)合材材料；采采用大規(guī)規(guī)模集成成電路的的電子設(shè)設(shè)備和較較先進(jìn)的的飛行控控制系統(tǒng)統(tǒng)。最大大飛行速速度約達(dá)達(dá)3000kmh。振振動水平平(約OO1 0g)、噪聲水水平(約約90ddB)又又進(jìn)一步步得到控控制。典典型的機(jī)機(jī)型有“海豚”、“山貓”、“黑鷹”、“阿帕奇奇”等直升升機(jī)。 四、第第四代直直升機(jī) 從900年代以以來，直直升機(jī)技技術(shù)發(fā)展展進(jìn)入第第四代，主要技技術(shù)特征征包括：安裝第第三代渦渦軸發(fā)動動機(jī)；裝裝有進(jìn)一一步優(yōu)化化設(shè)計(jì)的的翼型、漿尖和和先進(jìn)的的復(fù)合材材料旋翼翼漿葉，無軸承承或彈性性鉸式等等新型漿漿轂；機(jī)機(jī)體結(jié)構(gòu)構(gòu)大部分分或全部部使用復(fù)復(fù)合材料料；操縱縱系統(tǒng)改改為電傳傳操縱；機(jī)載電電子設(shè)

11、備備采用數(shù)數(shù)據(jù)總線線、綜合合顯示和和任務(wù)管管理；先先進(jìn)的飛飛行控制制、通信信導(dǎo)航等等系統(tǒng)。最大平平飛速度度已約達(dá)達(dá)3 11 5kkmhh。振動動水平(約005gg)、噪噪聲水平平(約880dBB)已得得到良好好控制。典型的的機(jī)型有有“科曼奇奇”、NHH一900等直升升機(jī)。 五：第五代代直升機(jī)機(jī) 進(jìn)入入二十一一世紀(jì)，滾輪式式旋翼噴噴氣式直直升機(jī)，組合了了以上直直升機(jī)的的先進(jìn)技技術(shù)，其其重要技技術(shù)特征征是：旋旋翼設(shè)計(jì)計(jì)成油箱箱的一部部分，翼翼尖安裝裝噴氣式式發(fā)動機(jī)機(jī)，機(jī)艙艙的噪音音可低于于80ddB，由由于發(fā)動動機(jī)分散散安裝在在漿尖，從而減減少了機(jī)機(jī)械設(shè)備備的重量量，提高高了發(fā)動動機(jī)的利利用率和和

12、使用壽壽命，上上下兩層層旋翼座座和滾輪輪座都設(shè)設(shè)計(jì)成球球形結(jié)構(gòu)構(gòu)，通過過對滾輪輪的控制制，可調(diào)調(diào)整上下下層旋翼翼的傾斜斜面，從從而達(dá)到到控制飛飛行方向向，旋翼翼噴氣直直升機(jī)結(jié)結(jié)構(gòu)簡單單，操縱縱方便，旋翼使使用鋁合合金材料料，經(jīng)久久耐用，操作系系統(tǒng)可人人工操作作，也可可電傳操操作，旋旋翼噴氣氣直升機(jī)機(jī)還可設(shè)設(shè)計(jì)成多多層旋翼翼，成為為超級直直升飛機(jī)機(jī)，其起起飛重量量可達(dá)1100TT以上。二、現(xiàn)有有直升飛飛機(jī)的 HYPERLINK t _blank 技技術(shù)簡介介第一節(jié)直直升機(jī)飛飛行特點(diǎn)點(diǎn)直升機(jī)最最顯著的的標(biāo)志是是旋翼，即可旋旋轉(zhuǎn)的翼翼面。利利用旋翼翼旋轉(zhuǎn)時時提供的的升力、前進(jìn)力力和操縱縱力，能能有效

13、地地完成空空中懸停停、垂直直起落和和前飛、后飛、側(cè)飛等等飛行，這就是是直升機(jī)機(jī)有別于于飛機(jī)等等其他航航空飛行行器的基基本特點(diǎn)點(diǎn)。一、旋翼翼的空氣氣動力特特點(diǎn) (一)旋翼的的一般介介紹旋翼的作作用概括括起來有有以下三三點(diǎn)： 1、產(chǎn)產(chǎn)生向上上的升力力(占拉力力的主要要部分)用以克克服直升升機(jī)的重重力，類類似于飛飛機(jī)機(jī)翼翼的作用用。即使使直升機(jī)機(jī)的發(fā)動動機(jī)空中中停車時時，駕駛駛員可通通過操縱縱旋翼使使其自轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)，仍可可產(chǎn)生一一定升力力，減緩緩直升機(jī)機(jī)下降趨趨勢。 2、產(chǎn)產(chǎn)生向前前的不平平分力克克服空氣氣阻力使使直升機(jī)機(jī)前進(jìn)，類似于于飛機(jī)上上推進(jìn)器器的作用用(例如螺螺旋槳或或噴氣發(fā)發(fā)動機(jī))。 3、產(chǎn)生其

14、其他分力力及力矩矩對直升升機(jī)進(jìn)行行控制或或機(jī)動飛飛行，類類似于飛飛機(jī)上各各操縱面面的作用用。旋翼由數(shù)數(shù)片槳葉葉(即翼面面)及一個個槳轂(又稱軸軸套)組成。工作時時，槳葉葉與空氣氣作相對對運(yùn)動，產(chǎn)生空空氣動力力，槳轂轂則是用用來連接接槳葉和和旋翼軸軸，以轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動旋翼翼，槳葉葉一般通通過鉸接接方式與與轂連接接，典型型的鉸接接式旋翼翼如圖2221 2222旋翼的運(yùn)運(yùn)動與固固定翼飛飛機(jī)機(jī)翼翼的不同同，在于于旋翼的的槳葉除除了隨直直升機(jī)一一同作直直線或曲曲線運(yùn)動動外，還還要繞旋旋翼軸旋旋轉(zhuǎn)，因因此槳葉葉的空氣氣動力現(xiàn)現(xiàn)象要比比機(jī)翼的的復(fù)雜得得多。 (二)工作參參數(shù) 1、旋旋翼的基基本參數(shù)數(shù) (1)旋翼直直

15、徑旋翼旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)時，槳槳尖所劃劃圓圈的的直徑，叫做旋旋翼直徑徑，用DD表示(圖214)。大大型直升升機(jī)的旋旋翼直徑徑可達(dá)330m以以上，小小型直升升機(jī)的也也有78m。 (2)槳盤面面積及槳槳盤載荷荷槳葉旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)所劃圓圓的面積積，叫槳槳盤面積積。直升升機(jī)的飛飛行重量量與槳盤盤面積的的比值，叫做槳槳盤載荷荷。(3)旋旋翼實(shí)度度各片槳葉葉中面積積與整個個槳盤面面積之比比，叫做做旋翼實(shí)實(shí)度，以以希臘字字母6表示。(4)旋旋翼迎角角如圖215所示，直升機(jī)機(jī)的相對對氣流同同槳轂旋旋轉(zhuǎn)平面面之間的的夾角，叫旋翼翼迎角，用ass表示。飛行狀狀態(tài)不同同，旋翼翼迎角的的正負(fù)和和大小也也不相同同。(5)旋旋翼狀態(tài)態(tài)特性系

16、系數(shù)直升機(jī)沿沿任一傾傾斜軌跡跡飛行時時，氣流流斜吹旋旋翼，相相對氣流流速度(V0)可分解解為兩個個分量(圖216)。一一個是沿沿槳轂旋旋轉(zhuǎn)軸方方向的分分量(VV0siinass)；一個個是沿槳槳轂旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)平面的的分量(VoccosaaS)。(6)旋旋翼轉(zhuǎn)速速和角速速度旋翼轉(zhuǎn)速速(n)一般以以每分鐘鐘一轉(zhuǎn)為為單位(r/mmin)，而角角速度(Q)以以每秒鐘鐘一個弧弧長為單單位(rrads)，兩兩者關(guān)系系如下：Q=兀n/330旋翼轉(zhuǎn)速速要受到到葉尖速速度的限限制，以以避免葉葉尖出現(xiàn)現(xiàn)過大的的空氣壓壓縮效應(yīng)應(yīng)。目前前旋翼槳槳葉尖部部圓周速速度Q IPll802200ms。大致致相當(dāng)于于葉尖馬馬赫數(shù)MM

17、=O5506(海平平面、標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)大氣氣)。2、槳葉葉的基本本特性和和參數(shù)(1)槳槳葉平面面形狀槳葉平面面形狀常常見的有有矩形、梯形和和矩形加加后掠形形槳尖等等。近年年來槳尖尖的形狀狀變化發(fā)發(fā)展較多多。目前前已從第第一代矩矩形、第第二代簡簡單尖削削加后掠掠、第三三代曲線線尖削加加后掠發(fā)發(fā)展到下下反式三三維槳尖尖。這是是因?yàn)闃獦~尖部部速度對對旋翼性性能有著著十分密密切的影影響。原原因之一一是前行行槳葉尖尖的空氣氣壓縮性性不允許許速度過過大，通通常限制制M數(shù)在O92以下下。(2)槳槳葉剖面面形狀槳葉剖面面形狀與與飛機(jī)機(jī)機(jī)翼剖面面形狀相相類似，均稱作作翼型。國外許多多有實(shí)力力的研究究單位，無不關(guān)關(guān)注翼

18、型型的發(fā)展展研究，通過大大量地研研究、實(shí)實(shí)驗(yàn)，發(fā)發(fā)展了許許多優(yōu)良良的翼型型族，例例如法國國的OAA翼型系系列、俄俄羅斯的的翼型系系列以及及美國的的VR系列列。以美美國波音音公司的的VR翼型型族為例例，該公公司從550年代代至800年代先先后發(fā)展展了四代代翼型(見圖218)，翼翼型的最最大升力力系數(shù)和和阻力發(fā)發(fā)散M數(shù)都有有顯著提提高。(3)槳槳葉剖面面安裝角角和槳距距槳葉某一一剖面的的翼弦與與槳轂旋旋轉(zhuǎn)平面面之間的的夾角，叫槳葉葉該剖面面的安裝裝角。駕駛員通通過直升升機(jī)的操操縱系統(tǒng)統(tǒng)可以改改變旋翼翼的總距距和各片片槳葉的的槳距，根據(jù)不不同的飛飛行狀態(tài)態(tài)，總距距的變化化范圍約約為214度。(4)槳

19、槳葉剖面面迎角槳葉旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)時，槳槳葉剖面面的相對對氣流合合速度(W)與與翼弦之之間的夾夾角，叫叫槳葉剖剖面迎角角。(5)槳槳葉的幾幾何扭轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)為使空氣氣動力沿沿槳葉的的分布比比較均勻勻，減小小由于誘誘導(dǎo)速度度分布不不均勻引引起的附附加功率率損失，通常都都把槳葉葉做成具具有負(fù)的的幾何扭扭轉(zhuǎn)，即即從根到到尖，槳槳葉安裝裝角逐漸漸減少。槳葉的扭扭轉(zhuǎn)，可可分為線線性扭轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)和非線線性扭轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)。線性性扭轉(zhuǎn)比比較好制制造，非非線性理理想扭轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)則是根根據(jù)空氣氣動力優(yōu)優(yōu)化設(shè)計(jì)計(jì)的需要要進(jìn)行扭扭轉(zhuǎn)，但但制造上上較困難難。(6)槳槳葉剖面面的來流流角槳葉剖面面的相對對氣流合合速度由由平行于于槳轂旋旋轉(zhuǎn)平面面的和垂垂直于該

20、該平面的的相對氣氣流所合合成，它它與槳轂轂旋轉(zhuǎn)平平面的夾夾角，叫叫來流角角，用表示，W從上方方吹向槳槳轂旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)平面，為正正。由上述分分析可知知：(1)直直升機(jī)由由于利用用旋翼產(chǎn)產(chǎn)生拉力力，即使使前進(jìn)速速度為零零，只要要旋翼處處于正常常工作狀狀態(tài)，就就能產(chǎn)生生支撐全全機(jī)重量量的拉力力。所以以，直升升機(jī)不僅僅可以飛飛得很慢慢，且可可在空中中懸停和和垂直升升降。(2)直直升機(jī)起起飛，只只要旋翼翼產(chǎn)生拉拉力大于于重力，就能離離地垂直直升空，下降時時，也只只要通過過操縱改改變拉力力的大小小，使拉拉力小于于重力，就能降降低高度度垂直降降落。(3)要要想讓直直升機(jī)向向預(yù)定的的方向運(yùn)運(yùn)動，必必須操縱縱旋翼錐錐

21、體向預(yù)預(yù)定的方方向傾斜斜，使旋旋翼拉力力也跟著著傾斜，以取得得向該方方向運(yùn)動動的力。由于旋翼翼拉力方方向在空空間是可可以改變變的，為為了便于于分析問問題，我我們規(guī)定定：在前前飛中，拉力的的第一分分力(TT，)，在鉛鉛垂面內(nèi)內(nèi)并垂直直于飛行行方向；拉力第第二分力力(T22)，與與飛行方方向平行行，；拉拉力第三三分力(T3)，在水水平面內(nèi)內(nèi)垂直于于飛行方方向。至至于在懸懸停和垂垂直飛狀狀態(tài)中，拉力第第一分力力(T11)鉛垂垂向上；拉力第第二分力力(T22)作為為水平縱縱向分力力，在無無風(fēng)的穩(wěn)穩(wěn)定狀態(tài)態(tài)，T22應(yīng)等于于零；拉拉力第三三分力(T3)則為水水平側(cè)向向分力。從能量轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換的觀觀點(diǎn)分析析，直升

22、升機(jī)在懸懸停狀態(tài)態(tài)時，發(fā)發(fā)動機(jī)輸輸出的軸軸功率，其中約約90用用于旋翼翼，分配配給尾槳槳、傳達(dá)達(dá)裝置等等消耗的的軸功率率加起來來約占110。旋翼所所得到的的90的的功率當(dāng)當(dāng)中，旋旋翼型阻阻功又用用去200，旋旋翼用于于轉(zhuǎn)變成成氣流動動能以產(chǎn)產(chǎn)生拉力力的誘導(dǎo)導(dǎo)功率僅僅占700。二、直升升機(jī)的反反扭矩從以上所所述可知知，直升升機(jī)飛行行主要靠靠旋翼產(chǎn)產(chǎn)生的拉拉力。當(dāng)當(dāng)旋翼由由發(fā)動機(jī)機(jī)通過旋旋轉(zhuǎn)軸帶帶動旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)時，旋旋翼給空空氣以作作用力矩矩(或稱扭扭矩)，空氣氣必然在在同一時時間以大大小相等等、方向向相反的的反作用用力矩作作用于旋旋翼(或稱反反扭矩)，繼而而再通過過旋翼將將這一反反作用力力矩傳遞遞到直

23、升升機(jī)機(jī)體體上。如如果不采采取措施施予以平平衡，那那么這個個反作用用力矩就就會使直直升機(jī)逆逆旋翼轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動方向向旋轉(zhuǎn)。如圖所所示。(一)旋旋翼的布布局型式式旋翼之所所以會出出現(xiàn)不同同的布局局型式，主要是是因平衡衡旋翼軸軸帶動旋旋翼轉(zhuǎn)動動工作時時，空氣氣作用其其上的反反作用力力矩采取取的方式式不同而而形成的的。為了平衡衡這個來來自空氣氣的反作作用力矩矩，有兩兩種常見見的辦法法，組合合形成了了現(xiàn)代多多種旋翼翼布局型型式。(見圖2120)。1、單旋旋翼帶尾尾槳布局局?？諝鈿鈱π硪硇纬傻牡姆醋饔糜昧兀晌矘獦a(chǎn)生的的拉力(或推力力)相對于于直升機(jī)機(jī)機(jī)體重重心形成成的偏轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)力矩予予以平衡衡(見圖211

24、99)。這這種方式式目前應(yīng)應(yīng)用較廣廣泛，雖雖然尾槳槳工作需需要消耗耗一部分分功率，但構(gòu)造造上比較較簡單。2、雙旋旋翼式布布局。由由于在直直升機(jī)上上裝有兩兩副旋翼翼，可以以是共軸軸式雙旋旋翼，也也可以是是縱列式式雙旋翼翼或者橫橫列式雙雙旋翼(含交叉叉雙旋翼翼)，通過過傳動裝裝置使兩兩副旋翼翼彼此向向相反的的方向轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動，那那么，空空氣對其其中一副副旋翼的的反作用用力矩，正好為為另一副副旋翼的的反作用用力矩所所平衡，見圖中中的b、c、d、e。(二)尾尾槳的作作用和特特點(diǎn)尾槳像一一個旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)平面垂垂直于旋旋翼轉(zhuǎn)速速平面的的小螺旋旋槳，工工作時產(chǎn)產(chǎn)生拉力力(或推力力)。尾槳的作作用可以以概括為為以下三三點(diǎn)

25、：1、尾槳槳產(chǎn)生的的拉力(或推力力)通過力力臂形成成偏轉(zhuǎn)力力矩，用用以平衡衡旋翼的的反作用用力矩(即反扭扭轉(zhuǎn))；2、相當(dāng)當(dāng)于一個個直升機(jī)機(jī)的垂直直安定面面，改善善直升機(jī)機(jī)的方向向穩(wěn)定性性。而且且，可能能通過加加大或減減少小尾尾槳的拉拉力(推力)來實(shí)現(xiàn)現(xiàn)直升機(jī)機(jī)的航向向操縱；3、某些些直升機(jī)機(jī)的尾軸軸向上斜斜置一個個角度，可以提提供部分分升力，也可以以調(diào)整直直升機(jī)重重心范圍圍。尾槳和旋旋翼的動動力均來來源于發(fā)發(fā)動機(jī)。發(fā)動機(jī)機(jī)產(chǎn)生的的功率通通過傳動動系統(tǒng)，按需要要再傳給給旋翼和和尾槳。尾槳的旋旋轉(zhuǎn)速度度較高。直升機(jī)機(jī)航向操操縱和平平衡反作作用力矩矩，只需需增加或或減少尾尾槳拉力力(推力)，對尾尾槳

26、總距距操縱是是通過腳腳蹬操縱縱系統(tǒng)來來實(shí)現(xiàn)的的。(三)尾尾槳的類類型尾槳通常常包括常常規(guī)尾槳槳、涵道道尾槳和和無尾槳槳系統(tǒng)等等三種類類型。1、常規(guī)規(guī)尾槳這種尾槳槳的構(gòu)造造與旋翼翼類似，由槳葉葉和槳轂轂組成。常見的的有蹺蹺蹺板式、萬向接接頭式和和鉸接式式。2、涵道道尾槳這種尾槳槳由兩部部分組成成：一部部分是置置于尾斜斜梁中的的涵道；另一部部分是位位于涵道道中央的的轉(zhuǎn)子，其特點(diǎn)點(diǎn)是涵道道尾槳直直徑小、葉片數(shù)數(shù)目多。涵道尾尾槳的推推力有兩兩個來源源：一是是涵道內(nèi)內(nèi)空氣對對葉片的的反作用用推力；二是涵涵道唇部部氣流負(fù)負(fù)壓產(chǎn)生生的推力力。3、無尾尾槳系統(tǒng)統(tǒng)無尾槳系系統(tǒng)主要要是用一一個空氣氣系統(tǒng)代代替常規(guī)

27、規(guī)尾槳，該系統(tǒng)統(tǒng)由進(jìn)氣氣口、噴噴氣口、壓力風(fēng)風(fēng)扇、帶帶縫尾梁梁等幾部部分組成成。第二節(jié)直直升機(jī)操操縱特點(diǎn)點(diǎn)一、直升升機(jī)駕駛駛員座艙艙操縱機(jī)機(jī)構(gòu)及配配置直升機(jī)駕駕駛員艙艙主要的的操縱機(jī)機(jī)構(gòu)是：賀駛桿桿(又稱周周期變距距桿)、腳蹬蹬、油門門總距桿桿。此外外還有油油門調(diào)節(jié)節(jié)環(huán)、直直升機(jī)配配平調(diào)整整片開關(guān)關(guān)及其他他手柄(見圖2124)。駕駛桿位位于駕駛駛員座倚倚前面，通過操操縱線系系與旋翼翼的自動動傾斜器器連接。駕駛桿桿偏離中中立位置置表示：向前直升升機(jī)低頭頭并向前前運(yùn)動；向后一一一直升升機(jī)抬頭頭并向后后退；向向左直升機(jī)機(jī)向左傾傾斜并向向左側(cè)運(yùn)運(yùn)動；向向右直升機(jī)機(jī)向右傾傾斜并向向右側(cè)運(yùn)運(yùn)動。腳蹬位于于

28、座椅前前下部，對于單單旋翼帶帶尾槳的的直升機(jī)機(jī)來說，駕駛員員蹬腳蹬蹬操縱尾尾槳變距距改變尾尾槳推(拉)力，對對直升機(jī)機(jī)實(shí)施航航向操縱縱。油門總距距桿通常常位于駕駕駛員座座椅的左左方，由由駕駛員員左手操操縱，此此桿可急急時操縱縱旋翼總總距和發(fā)發(fā)動機(jī)油油門，實(shí)實(shí)現(xiàn)總距距和油門門聯(lián)合操操縱。油門調(diào)節(jié)節(jié)器拉環(huán)環(huán)位于油油門總距距桿的端端部，在在不動總總距油門門桿的情情況下，駕駛員員左手?jǐn)Q擰動油門門調(diào)節(jié)環(huán)環(huán)可以在在較小的的發(fā)動機(jī)機(jī)轉(zhuǎn)速范范圍內(nèi)調(diào)調(diào)整發(fā)動動機(jī)功率率。調(diào)整片操操縱(又稱配配平操縱縱)的主要要原因是是因?yàn)橹敝鄙龣C(jī)在在飛行中中駕駛桿桿的載荷荷，不同同于飛機(jī)機(jī)的舵面面載荷。如果直直升機(jī)旋旋翼使用用可

29、逆式式操縱系系統(tǒng)，那那么駕駛駛桿要受受周期(第一轉(zhuǎn)轉(zhuǎn))的可變變載荷，而且此此載荷又又隨著飛飛行狀態(tài)態(tài)的改變變而產(chǎn)生生某些變變化。為為減少駕駕駛桿的的載荷，大多數(shù)數(shù)直升機(jī)機(jī)操縱系系統(tǒng)中都都安裝有有液壓助助力器。操縱液液壓助力力器可進(jìn)進(jìn)行不可可逆式操操縱，即即除了操操縱系統(tǒng)統(tǒng)的摩擦擦之外，旋翼不不再向駕駕駛桿傳傳送任何何力。二、自動動傾斜器器自動傾斜斜器的構(gòu)構(gòu)造如圖圖2125所示示，圖中中為簡化化起見只只畫出兩兩片槳葉葉旋翼的的自動傾傾斜器。自動傾斜斜器主要要零件包包括：旋旋轉(zhuǎn)環(huán)連連接槳葉葉拉桿，旋轉(zhuǎn)環(huán)環(huán)利用滾滾珠軸承承連接在在不旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)環(huán)上，不旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)環(huán)壓在在套環(huán)上上；套環(huán)環(huán)帶有橫橫向操縱縱拉桿和和

30、縱向操操縱拉桿桿；操縱縱總槳距距的滑筒筒。直升升機(jī)的駕駕駛桿動動作時旋旋轉(zhuǎn)環(huán)和和不旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)環(huán)隨同同套環(huán)一一起向前前、后、左、右右傾斜或或任意方方向傾斜斜。因?yàn)樾D(zhuǎn)轉(zhuǎn)環(huán)用垂垂直拉桿桿用槳葉葉連接，所以旋旋轉(zhuǎn)環(huán)旋旋轉(zhuǎn)面傾傾斜會引引起槳葉葉繞縱軸軸做周期期性轉(zhuǎn)動動(即旋翼翼每轉(zhuǎn)一一周重復(fù)復(fù)一次)，換句句話說，每片槳槳葉的槳槳距將進(jìn)進(jìn)行周期期性變化化。為了了解槳距距的變化化，應(yīng)分分別分析析直升機(jī)機(jī)的兩種種飛行狀狀態(tài)，即即垂直飛飛行狀態(tài)態(tài)和水平平飛行狀狀態(tài)。垂垂直飛行行，靠改改變總距距來實(shí)施施，換句句話說，就是靠靠同時改改變所有有槳葉的的迎角來來實(shí)施。此時所所有將葉葉同時增增大或減減小相同同的迎角角，就會

31、會相應(yīng)地地增大或或減小升升力，因因而直升升機(jī)也會會相應(yīng)地地進(jìn)行垂垂直上升升或下降降。操縱縱總距是是用座艙艙內(nèi)駕駛駛員座椅椅左側(cè)的的油門總總距桿。從圖22125中看看出，若若上提油油門總距距桿，則則不旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)環(huán)和旋旋轉(zhuǎn)環(huán)向向上抬起起，各片片槳葉的的槳距增增大，直直升機(jī)上上升，若若下放油油門總距距桿，直直升機(jī)則則垂直下下降。直升機(jī)水水平飛行行要使旋旋翼旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)平面傾傾斜，使使旋翼總總空氣動動力矢量量傾斜得得出水平平分力。旋轉(zhuǎn)平平面傾斜斜是靠周周期性改改變槳距距得到的的。這說說明，旋旋翼每片片槳葉的的槳距在在每一轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動周期期中(每轉(zhuǎn)一一周)，先增增大到某某一數(shù)值值，然后后下降到到某一最最小數(shù)值值，繼而而

32、反復(fù)循循環(huán)。各種方位位的槳距距周期性性變化如如圖2126所示示，下面面考察自自動傾斜斜器未傾傾斜和向向前傾斜斜面時作作用于槳槳葉上的的各力。旋翼旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)時，每每片槳葉葉上的作作用力如如圖2127所示示：升力力Y葉重力G葉，揮揮舞慣性性力J和離心心力J離心力力。旋翼由9900旋旋轉(zhuǎn)到227000，由于于槳距減減小槳葉葉剖面迎迎角也減減小。隨隨著迎角角減小，槳葉升升力Y葉也開開始減小小(參見圖圖2127)。這將將使水平平鉸上的的力矩平平衡遭到到破壞，因而槳槳葉開始始下垂。當(dāng)旋翼由由27000旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)到9000時，槳距增增大，因因而槳葉葉升起。由于槳距距周期性性變化，槳葉在在旋轉(zhuǎn)時時產(chǎn)生揮揮舞。三、尾槳

33、槳的操縱縱機(jī)構(gòu)尾槳的構(gòu)構(gòu)造同旋旋翼相似似，不過過比旋翼翼要簡單單得多。尾槳的的每一槳槳葉和旋旋翼槳葉葉一樣，繞其旋旋轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動。由由于尾槳槳轉(zhuǎn)速很很高，工工作時會會產(chǎn)生很很大的離離心力。下面以某某些直升升機(jī)三葉葉片尾槳槳系統(tǒng)為為例，介介紹尾槳槳操縱機(jī)機(jī)構(gòu)的組組成及工工作原理理。尾槳操縱縱沒有自自動傾斜斜器，也也不存在在周期變變距問題題。靠蹬蹬腳蹬改改變尾槳槳的總距距來操縱縱尾槳。當(dāng)駕駛駛員蹬腳腳蹬后，齒輪通通過傳動動鏈條帶帶動蝸桿桿螺帽轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動，此此時，蝸蝸桿螺帽帽沿旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)軸推動動滑動操操縱桿滑滑動，桿桿用軸承承固定在在三爪傳傳動臂上上，另一一端則用用槽與支支座相連連，以防防止滑動動操縱桿桿轉(zhuǎn)動

34、。三爪傳動動臂隨同同尾槳葉葉轉(zhuǎn)動，通過三三個拉桿桿使三片片槳葉繞繞自身縱縱軸同時時轉(zhuǎn)動，此時，根據(jù)腳腳蹬蹬出出方向和和動作量量大小，來增大大或減小小尾槳槳槳距。四、雙旋旋翼直升升機(jī)的操操縱原理理雙旋翼式式直升機(jī)機(jī)的水平平飛行或或垂直飛飛行的操操縱原理理，同單單旋翼直直升機(jī)的的操縱原原理類似似。每一一旋翼將將產(chǎn)生的的現(xiàn)象大大致相同同，一般般說來，雙旋翼翼的效能能是兩個個單旋翼翼效能之之和。只只是縱列列式直升升機(jī)在縱縱向操縱縱方面和和橫列式式直升機(jī)機(jī)在橫向向操縱方方面有某某些不同同。對于于縱列式式直升機(jī)機(jī)來說，在自動動傾斜器器向前、向后傾傾斜的同同時，前前旋翼和和后旋翼翼總距將將產(chǎn)生差差動變化化，

35、此時時，隨著著自動傾傾斜器傾傾斜，一一方的旋旋翼總距距將減小小，另一一方旋翼翼的總距距此時將將增大。五、直升升機(jī)的駕駕駛特點(diǎn)點(diǎn)由于直升升機(jī)飛行行原理及及構(gòu)造上上的特殊殊性，它它的平衡衡、穩(wěn)定定性和操操縱性與與固翼飛飛機(jī)相比比，有很很大的不不同，這這是因?yàn)闉轳{駛直直升機(jī)的的操縱規(guī)規(guī)律具有有下列特特點(diǎn)：(一)操操縱的滯滯后性飛機(jī)與直直升機(jī)在在操縱原原理方面面的重要要區(qū)別是是，飛機(jī)機(jī)上的舵舵和副翼翼距重心心的力臂臂相當(dāng)長長，單旋旋翼直升升機(jī)的縱縱向和橫橫向操縱縱是靠旋旋翼旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)平面傾傾斜，拉拉力矢量量相對重重心的力力臂很短短。由此此可見，操縱駕駕駛桿使使飛行器器轉(zhuǎn)動的的力矩，對直升升機(jī)來說說所需要要

36、的力很很大，而而對飛機(jī)機(jī)來說則則相對較較小，這這說明，為了改改變拉力力矢量方方向來獲獲得所需需要的力力矩，對對直升機(jī)機(jī)來說比比飛機(jī)需需要更多多的空氣氣量產(chǎn)生附加運(yùn)運(yùn)動。飛飛機(jī)上操操縱駕駛駛桿，如如推桿立立即引起起升降舵舵產(chǎn)生向向上的作作用力，使機(jī)頭頭下俯。直升機(jī)機(jī)推桿為為得到所所需力矩矩就要經(jīng)經(jīng)過一定定時間，即需要要經(jīng)過一一定時間間旋翼的的氣流才才會改變變到新的的方向。由于槳葉葉旋轉(zhuǎn)時時具有很很大的慣慣性，所所以旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)平面不不能立即即傾斜，旋轉(zhuǎn)平平面總力力求保持持自己的的狀態(tài)。此外流流過旋翼翼的氣流流，也不不能隨著著旋轉(zhuǎn)平平面的傾傾斜立即即改變自自己的方方向。旋旋轉(zhuǎn)平面面傾斜時時，旋翼翼排壓出

37、出的氣流流還產(chǎn)生生附加渦渦流，這這在一定定程度上上阻礙新新的拉力力方向的的建立。由此可可見，直直升機(jī)對對操縱桿桿的反應(yīng)應(yīng)總帶有有一定的的延遲。綜上所所述，駕駕駛員在在操縱直直升機(jī)，特別是是改變飛飛行狀態(tài)態(tài)時，要要用更多多的“提前量量”使駕駛駛桿傾斜斜。 (二)操縱的的反復(fù)性性由前述得得知，從從操縱駕駕駛桿使使自動傾傾斜器傾傾斜，到到旋翼錐錐體改變變方向，再到直直升機(jī)的的狀態(tài)開開始改變變，要經(jīng)經(jīng)過一段段時間。當(dāng)飛行行員操縱縱駕駛桿桿產(chǎn)生位位移時，開始感感到飛行行狀態(tài)沒沒有立即即反應(yīng)或或直升機(jī)機(jī)姿態(tài)改改變很慢慢，誤認(rèn)認(rèn)為操縱縱量不夠夠，或者者為較快快地改變變飛行狀狀態(tài)，而而加大了了操縱量量。但當(dāng)當(dāng)

38、飛行狀狀態(tài)發(fā)生生變化后后，由于于直升機(jī)機(jī)的角速速度阻尼尼小，操操縱靈敏敏度較高高，使直直升機(jī)姿姿態(tài)變化化量很大大，往往往超過預(yù)預(yù)定的飛飛行狀態(tài)態(tài)，在懸懸停時此此種現(xiàn)象象更為明明顯。為為保持或或改變直直升機(jī)的的飛行狀狀態(tài)，就就要求在在操縱駕駕駛桿時時，要有有往返的的反復(fù)動動作。例如，駕駕駛員操操縱直升升機(jī)作穩(wěn)穩(wěn)定懸停停時，在在直升機(jī)機(jī)離地后后，為保保持力和和力矩的的平衡，必須保保持適當(dāng)當(dāng)飛行狀狀態(tài)。如如果機(jī)頭頭下俯時時，應(yīng)向向后拉一一定量的的駕駛桿桿，經(jīng)過過一段時時間后，直升機(jī)機(jī)在上仰仰力矩的的作用下下，機(jī)頭頭開始上上仰。此此時，駕駕駛員應(yīng)應(yīng)根據(jù)機(jī)機(jī)頭上仰仰角速度度的大小小和接近近預(yù)定狀狀態(tài)的程

39、程度，及及時、適適量地向向前回桿桿。當(dāng)機(jī)機(jī)頭上仰仰到預(yù)定定狀態(tài)時時，再稍稍向后帶帶桿，就就能使直直升機(jī)保保持某一一狀態(tài)穩(wěn)穩(wěn)定懸停停。這種種桿的往往返動作作，就是是操縱駕駕駛桿的的反復(fù)性性。 (三)操縱的的協(xié)調(diào)性性直升機(jī)運(yùn)運(yùn)動狀態(tài)態(tài)的變化化同操縱縱桿、舵舵和油門門總距桿桿是互相相聯(lián)系著著和互相相影響著著的。例例如上提提油門總總距桿后后，旋翼翼拉力和和反作用用力矩都都增大，在直升升機(jī)增加加高度的的同時又又要向一一邊偏轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)。因此此，必須須相應(yīng)地地蹬舵，才能保保持航向向平衡。加大舵舵量后，尾槳拉拉力所形形成的滾滾轉(zhuǎn)力矩矩也增大大，為保保持側(cè)向向平衡，還必須須向另一一側(cè)壓桿桿。而且且，上提提油門總總距桿

40、越越猛，力力和力矩矩的變化化也就越越突然，駕駛桿桿和舵配配合保持持平衡就就越困難難。反之之，操縱縱得越柔柔和，保保持平衡衡就越容容易。此外，操操縱還必必須考慮慮到旋翼翼的陀螺螺效應(yīng)對對飛行狀狀態(tài)的影影響，當(dāng)當(dāng)操縱駕駕駛桿時時，旋翼翼的陀螺螺效應(yīng)使使直升機(jī)機(jī)產(chǎn)生進(jìn)進(jìn)動作用用，對飛飛行狀態(tài)態(tài)的影響響如圖22136所示示。進(jìn)動動大小決決定于操操縱桿動動作的粗粗猛程度度。柔和和協(xié)調(diào)地地操縱駕駕駛桿，直升機(jī)機(jī)轉(zhuǎn)動慢慢，還可可減小旋旋翼進(jìn)動動所帶來來的不利利影響，有利于于直升機(jī)機(jī)從一種種狀態(tài)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換到另另一種所所需狀態(tài)態(tài)。第三章直直升機(jī)構(gòu)構(gòu)造特點(diǎn)點(diǎn)第一節(jié)升升力系統(tǒng)統(tǒng)旋翼系統(tǒng)統(tǒng)由漿葉葉和漿轂轂組成。旋翼形形式

41、是由由漿轂形形式?jīng)Q定定的。它它隨著材材料、工工藝和旋旋翼理論論的發(fā)展展而發(fā)展展。到目目前為止止，已以以實(shí)踐中中就用的的旋翼形形式有鉸鉸接式、蹺蹺板板式、無無鉸式和和無軸承承式，它它們各自自的原因因如圖2221所示。一、漿轂轂連結(jié)構(gòu)構(gòu)特點(diǎn)(一)鉸鉸接式鉸接式(又稱全全鉸接式式)旋翼漿漿轂是通通過漿轂轂上設(shè)置置揮舞鉸鉸、擺振振鉸和變變距鉸來來實(shí)現(xiàn)漿漿葉的揮揮舞、擺擺振和變變距運(yùn)動動。典型型的鉸接接式漿轂轂鉸的布布置順序序(從里向向外)是由揮揮舞鉸、擺振鉸鉸到變距距鉸，如如圖222所示。也有揮揮舞鉸與與擺振鉸鉸重合的的。(二)漿漿轂減擺擺器鉸接式旋旋翼在擺擺振鉸上上都有帶帶有漿轂轂減擺器器，簡稱稱為

42、減擺擺器，為為漿葉繞繞擺振鉸鉸的擺振振運(yùn)動提提供阻尼尼。減擺擺器對于于防止出出現(xiàn)“地面共共振”，保證證其有足足夠的隱隱定性裕裕度是必必要的。1、液壓壓減擺器器主要是用用油液流流動速度度的損失失來產(chǎn)生生壓力差差從而起起到阻尼尼作用。圖225為這種種減擺器器的原理理，圖2226表示了了這種減減擺器在在漿轂上上可能的的安裝情情況。當(dāng)當(dāng)漿葉繞繞垂直鉸鉸來回?cái)[擺動時，減擺器器殼體與與活塞桿桿之間產(chǎn)產(chǎn)生往復(fù)復(fù)運(yùn)動。這時，充滿殼殼體內(nèi)的的油液也也就要以以高速度度流進(jìn)殼殼體與活活塞之間間的縫隙隙(或者是是活塞上上的節(jié)流流孔)，活塞塞的左右右就產(chǎn)生生了壓力力差，從從而形成成減擺力力矩。2、粘彈彈減擺器器70年代

43、代開始出出現(xiàn)了用用粘彈性性材料硅硅橡膠制制成的粘粘彈減擺擺器。這這種減擺擺器是利利用粘彈彈性材料料變形時時很大的的內(nèi)阻尼尼來提供供所要求求的減振振阻尼，其構(gòu)造造原理見見圖227。減擺擺器由當(dāng)當(dāng)中的金金屬板及及其兩邊邊的兩塊塊外部金金屬板構(gòu)構(gòu)成。內(nèi)內(nèi)部金屬屬板及兩兩塊外部部金屬板板之間各各有一層層硅橡膠膠，金屬屬板與橡橡膠硫化化粘結(jié)在在一起，內(nèi)部金金屬板一一端與軸軸向鉸軸軸頸相連連，而外外部金屬屬板則與與中間連連接件相相連接。(三)萬萬向接頭頭式及蹺蹺蹺板式式40年代代中期，在全鉸鉸式旋翼翼得到廣廣泛應(yīng)用用的同時時，貝爾爾公司發(fā)發(fā)展了萬萬向接頭頭式旋翼翼，圖2228所示為為Belll 447型直

44、直升機(jī)萬萬向接頭頭式旋翼翼漿轂的的構(gòu)造，。兩片片漿葉通通過各自自的軸向向鉸和漿漿轂殼體體互相連連接，而而漿轂殼殼體又通通過萬向向接頭與與旋翼軸軸連結(jié)。改變總總距是通通過軸向向鉸實(shí)現(xiàn)現(xiàn)的，而而周期變變距是通通過萬向向接頭繞繞QQ鉸的轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動實(shí)現(xiàn)現(xiàn)。蹺蹺板式式旋翼和和萬向接接頭式旋旋翼的主主要區(qū)別別漿轂殼殼體中通通過一個個水平鉸鉸與旋翼翼軸相連連，這種種漿轂構(gòu)構(gòu)造比萬萬向接頭頭式簡單單一些，但是周周期變距距也是通通過變距距鉸來實(shí)實(shí)現(xiàn)。(四)無無鉸式與鉸接式式旋翼相相比，無無鉸式旋旋翼的結(jié)結(jié)構(gòu)的力力學(xué)特性性與飛行行的力學(xué)學(xué)特性聯(lián)聯(lián)系更為為密切。這種形形式的旋旋翼會產(chǎn)產(chǎn)生一些些新的動動力穩(wěn)定定性問題題。

45、(1)BB01055型直升升機(jī)的無無鉸式旋旋翼BO一11 055型直升升機(jī)無鉸鉸式旋翼翼，它的的漿轂尺尺寸比較較緊湊，剛度也也很大，變距鉸鉸在漿葉葉根部與與漿轂相相連，這這種漿葉葉是屬于于擺振柔柔軟型旋旋翼漿葉葉，擺振振頻率u1=0065，旋旋翼結(jié)構(gòu)構(gòu)錐度角角為250。(2)“山貓”直升機(jī)機(jī)的無鉸鉸式旋翼翼圖22211所示示為山貓貓直升機(jī)機(jī)的漿轂轂結(jié)構(gòu)，它與BBO一1055直升機(jī)機(jī)漿轂相相比剛度度要小，漿葉的的揮舞運(yùn)運(yùn)動由和和漿軸相相聯(lián)的揮揮舞柔性性件彎曲曲變形實(shí)實(shí)現(xiàn)，而而擺振運(yùn)運(yùn)動則是是由變距距鉸殼體體的延伸伸段的彎彎曲變形形實(shí)現(xiàn)。這種旋旋翼是采采用了消消除耦合合的設(shè)計(jì)計(jì)，它的的擺振頻頻率u

46、11=0。43，也也是擺振振柔軟的的旋翼。(3)星星形柔性性漿轂圖22212所示示為法國國航宇公公司的SSA一3655N“海豚”型直升升機(jī)的星星形柔性性旋翼漿漿轂構(gòu)造造，它主主要是由由中央星星形件、球面層層壓彈性性體軸承承、粘彈彈減擺器器(也稱頻頻率匹配配器)、夾板板和白潤潤滑關(guān)節(jié)節(jié)軸承等等組成。中央星星形件通通過螺栓栓直接固固定在旋旋翼軸接接合盤上上，球關(guān)關(guān)節(jié)軸承承連接漿漿葉，而而內(nèi)端通通過固定定在星形形件孔內(nèi)內(nèi)的球面面層壓彈彈性體軸軸承與星星形件相相連接。星形件件上伸出出的四個個支臂在在揮舞方方面是柔柔性的。無軸承旋旋翼就是是取消了了揮舞鉸鉸、擺振振鉸和變變距鉸的的旋翼，漿葉的的揮舞、擺振

47、和和變距運(yùn)運(yùn)動都以以漿葉根根部的柔柔性元件件來完成成。西科斯基基公司制制出一種種所謂“交叉梁梁式的無無軸承旋旋翼方案案，原理理簡圖見見圖221 77。二、漿葉葉的結(jié)構(gòu)構(gòu)特點(diǎn)旋翼系統(tǒng)統(tǒng)中，漿漿葉是提提供升力力的重要要部件，對漿葉葉設(shè)計(jì)除除去氣動動力方面面的要求求之外，還有動動力學(xué)和和疲勞方方面的要要求。例例如所設(shè)設(shè)計(jì)的漿漿葉的固固有頻率率不與氣氣動激振振力發(fā)生生共振，漿葉揮揮舞、擺擺振基頻頻率滿足足操縱穩(wěn)穩(wěn)定性和和“地面共共振等要求求；漿葉葉承力結(jié)結(jié)構(gòu)能有有高的疲疲勞性能能或采用用破損安安全設(shè)計(jì)計(jì)等等。旋翼漿漿葉的發(fā)發(fā)展是建建立在材材料、工工藝和旋旋翼理論論基礎(chǔ)上上的。依依據(jù)漿葉葉發(fā)展的的先后順

48、順序，它它有混合合式漿葉葉、金屬屬漿葉和和復(fù)合材材料漿葉葉三種形形式。由由于混合合式漿葉葉在500年代后后期逐漸漸被新式式漿葉所所代替。(一)金金屬漿葉葉金屬漿葉葉是由擠擠壓的DD型鋁合合金大梁梁和膠接接在后緣緣上的后后段件組組成。后后段件外外面包有有金屬蒙蒙皮，中中間墊有有泡沫塑塑料或蜂蜂窩結(jié)構(gòu)構(gòu)，如圖圖221 99所示。這種漿漿葉比混混合式漿漿葉氣動動效率高高，剛度度好，同同時加工工比較簡簡單，疲疲勞壽命命較高。(二)復(fù)復(fù)合材料料漿葉圖22220所示示為“海豚直升機(jī)機(jī)的復(fù)合合材料漿漿葉結(jié)構(gòu)構(gòu)，主要要承力件件“C形大大梁主要要承受離離心力并并提供了了大部分分揮舞彎彎曲剛度度，它是是由抗拉拉及

49、彎曲曲方面比比剛度和和比強(qiáng)度度較高的的零度單單向玻璃璃纖維預(yù)預(yù)浸帶構(gòu)構(gòu)成。在在翼型前前部和后后部各布布置了一一個“Z”形梁。前后“Z”形梁與與蒙皮膠膠接在一一起，使使?jié){葉剖剖面形成成多閉室室結(jié)構(gòu)；三、自動動傾斜器器自動傾斜斜器是直直升機(jī)操操縱系統(tǒng)統(tǒng)的一個個主要組組成部分分，旋翼翼的總距距及周期期變距操操縱都要要通過它它來實(shí)現(xiàn)現(xiàn)。圖22221所示示為“云雀IIII直直升機(jī)的的自動傾傾斜器。它用球球鉸直接接套在旋旋翼軸外外面，球球鉸外面面通過兩兩個青銅銅軸瓦與與旋轉(zhuǎn)環(huán)環(huán)連接，旋轉(zhuǎn)環(huán)環(huán)通過旋旋轉(zhuǎn)扭力力臂與漿漿轂相連連，不旋旋轉(zhuǎn)環(huán)通通過雙排排徑向止止推軸承承和旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)環(huán)連接接。在不不旋轉(zhuǎn)環(huán)環(huán)上有三三個操

50、縱縱接頭互互成900。布置置，其中中成1880。布布置的兩兩個接頭頭與兩根根橫向拉拉桿連接接，中間間的一個個接頭與與縱向拉拉桿連接接。三根根拉桿同同時上下下運(yùn)動可可實(shí)現(xiàn)總總距操縱縱，橫向向拉桿的的差動運(yùn)運(yùn)動實(shí)現(xiàn)現(xiàn)橫向操操縱。為為了防止止不旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)環(huán)轉(zhuǎn)動動，采用用了防扭扭臂。四、尾漿漿尾漿是用用來平衡衡反扭矩矩和對直直升機(jī)進(jìn)進(jìn)行航向向操縱的的部件。另外，旋轉(zhuǎn)著著的尾漿漿相當(dāng)于于一個垂垂直安定定面，能能對直升升機(jī)航向向起穩(wěn)定定作用。雖然尾尾漿的功功用與旋旋翼不同同，但是是它們都都是有很很多相似似之處。尾漿的的結(jié)構(gòu)形形式有蹺蹺蹺板式式、萬向向接頭式式、鉸接接式、無無軸式、“涵道尾尾漿”式等等等。700

51、年代以以來，又又發(fā)展了了無軸承承尾漿(包括采采用交叉叉式布置置的無軸軸承尾漿漿)及“涵道尾尾漿”?！昂牢参矟{”是把尾尾漿置于于機(jī)身尾尾斜梁的的“涵道”之中。圖2222為直升升機(jī)的“涵道風(fēng)風(fēng)扇”尾漿。第二節(jié)機(jī)機(jī)體結(jié)構(gòu)構(gòu)一、概述述機(jī)體用來來支持和和固定直直升機(jī)其其他部件件、系統(tǒng)統(tǒng)，把它它們連接接成一個個整體，并用來來裝載人人員、物物資和設(shè)設(shè)備，使使直升飛飛機(jī)滿足足既定技技術(shù)要求求。機(jī)體是直直升機(jī)的的重要部部件。圖圖2224為UH一60AA直升機(jī)機(jī)的機(jī)身身分段圖圖。機(jī)體外形形對直升升機(jī)飛行行性能、操縱性性和穩(wěn)定定性有重重要影響響。在使用過過程中，機(jī)體除除承受各各種裝載載傳來的的負(fù)荷外外，還承承受動

52、部部件、武武器發(fā)射射和貨物物吊裝傳傳來的動動負(fù)荷。這些載載荷是通通過接頭頭傳來的的。為了裝卸卸貨物及及安裝設(shè)設(shè)備，機(jī)機(jī)身上要要設(shè)計(jì)很很多艙門門和開口口，這樣樣就使機(jī)機(jī)體結(jié)構(gòu)構(gòu)復(fù)雜化化。二、起落落裝置(著陸、著水、著艦裝裝置)直升機(jī)起起落裝置置的主要要作用是是吸收在在著陸時時由于有有垂直速速度而帶帶來的能能量，減減少著陸陸撞擊引引起的過過載，以以及保證證在整個個使用過過程中不不發(fā)生“地面共共振”。此外外，起落落裝置往往往還用用來使直直升機(jī)具具有在地地面運(yùn)動動的能力力，減少少滑行時時由于地地面不平平而產(chǎn)生生的撞擊擊與顛簸簸。在陸地上上使用的的直升機(jī)機(jī)起落裝裝置有輪輪式起落落架和滑滑橇式起起落架。如

53、果要求求直升機(jī)機(jī)具備在在水面起起降或應(yīng)應(yīng)急著水水迫降能能力，一一般要求求有水密密封機(jī)身身和保證證橫側(cè)穩(wěn)穩(wěn)定性的的浮筒，或應(yīng)急急迫降浮浮筒。對對于艦載載直升機(jī)機(jī)，還需需裝備特特殊著艦艦裝置，如拉降降設(shè)備等等。(一)輪輪式起落落架和固定翼翼飛機(jī)相相似，直直升機(jī)輪輪式起落落架由油油氣式減減震器和和橡膠充充氣機(jī)輪輪組成。直升機(jī)機(jī)起落架架減震器器除了具具有吸收收著陸能能量、減減小撞擊擊等功能能以外，還需要要通過減減震器彈彈性和阻阻尼的配配置消除除“地面共共振”。為了在所所有使用用狀態(tài)減減震器都都能提供供阻尼消消除“地面共共振”的發(fā)生生，直升升機(jī)上普普遍采用用雙腔式式減震器器。為某直升升機(jī)起落落架雙腔腔式

54、減震震器。這這個減震震器的特特點(diǎn)是油油液及氣氣體是分分開的，活塞22的上部部是油室室，下部部是氣室室，活塞塞1又把氣氣室分為為低壓腔腔及高壓壓腔。油油液及氣氣體不分分開的減減震器，油液會會吸收氣氣體而改改變工作作特性，同時由由于泡沫沫的形成成也會導(dǎo)導(dǎo)致油液液填充量量不準(zhǔn)確確，油氣氣分開后后就避免免了這個個缺點(diǎn)。減震器分分高壓腔腔和低壓壓腔之后后，直升升機(jī)起飛飛和降落落時，起起落架只只要一觸觸地面，低壓腔腔就開始始工作，當(dāng)有一一定壓縮縮量之后后，高壓壓腔參與與工作，這樣，可保證證起落架架在各種種狀態(tài)下下具有避避免“地面共共振”所需的的剛度，并在觸觸地的全全過程都都提供阻阻尼，消消除“地面共共振”

55、。此外外，為提提供所需需的側(cè)向向剛度，對直升升機(jī)機(jī)輪輪也有些些特殊要要求。(二)滑滑橇式起起落架這種起落落架在著著陸時依依靠結(jié)構(gòu)構(gòu)的彈性性變形來來吸收能能量，起起到緩沖沖作用。這種起起落架結(jié)結(jié)構(gòu)簡單單、成本本低、重重量輕，不足之之處是不不具備超超載滑跑跑起飛的的能力。為了能能在地面面移動，往往需需要在滑滑橇上安安裝輔助助機(jī)輪?；两Y(jié)結(jié)構(gòu)彈性性變形吸吸能起到到緩沖作作用，但但阻尼很很小，因因此，采采用滑橇橇式起落落架的直直升機(jī)為為了避免免“地面共共振”，在滑滑橇結(jié)構(gòu)構(gòu)上應(yīng)考考慮設(shè)計(jì)計(jì)有阻尼尼器。三、直升升機(jī)著水水和著艦艦裝置如果直升升機(jī)在水水上使用用，可以以將機(jī)體體底部做做成船底底，同時時為了增

56、增加橫向向穩(wěn)定性性，在機(jī)機(jī)體兩側(cè)側(cè)加裝浮浮筒，也也可以在在機(jī)身或或起落架架上安裝裝應(yīng)急迫迫降浮筒筒，在直直升機(jī)著著水前充充氣展開開，以使使直升機(jī)機(jī)能飄浮浮一段時時間，供供人員撤撤離直升升機(jī)。由于艦船船運(yùn)動(縱搖、橫搖、升沉)將導(dǎo)致致直升機(jī)機(jī)著艦時時滑移或或翻倒，這就是是直升機(jī)機(jī)在中小小型艦船船上起降降、停放放的困難難所在。魚叉裝裝置是解解決這一一問題的的方法之之一。它它的基本本原理是是通過魚魚叉作動動筒和鎖鎖鉤座提提供一個個向下拉拉力，使使直升機(jī)機(jī)牢牢固固定在艦艦面的橋橋柵上，從而阻阻止直升升機(jī)滑動動和傾覆覆，保證證直升機(jī)機(jī)在艦上上安全起起降和快快速系留留。第三節(jié)直直升機(jī)的的動力裝裝置直升機(jī)動

57、動力裝置置大體上上分為兩兩類，即即航空活活塞式發(fā)發(fā)動機(jī)和和航空渦渦輪軸發(fā)發(fā)動機(jī)。在直升機(jī)機(jī)發(fā)展初初期，均均采用技技術(shù)上比比較成熟熟的航空空活塞式式發(fā)動機(jī)機(jī)作為直直升機(jī)的的動力裝裝置。但但由于其其振動大大，功率率質(zhì)量比比和功率率體積比比小、控控制復(fù)雜雜等許多多問題，人們就就利用已已經(jīng)發(fā)展展起來的的渦輪噴噴氣式技技術(shù)尋求求性能優(yōu)優(yōu)良的直直升機(jī)動動力裝置置，從而而研制成成功直升升機(jī)用渦渦輪軸發(fā)發(fā)動機(jī)。實(shí)踐證明明，渦輪輪軸發(fā)動動機(jī)較活活塞式發(fā)發(fā)動機(jī)更更能適合合直升機(jī)機(jī)的飛行行特點(diǎn)。當(dāng)今世世界上，除部分分小型直直升機(jī)還還在使有有活塞式式發(fā)動機(jī)機(jī)外，渦渦輪軸發(fā)發(fā)動機(jī)已已成為直直升機(jī)動動力裝置置的主要要形式

58、，如圖22228、圖圖2229所示示。二、直升升機(jī)對動動力裝置置的要求求航空發(fā)動動機(jī)對直直升機(jī)的的各種使使用特性性都有重重要影響響，因而而直升機(jī)機(jī)對發(fā)動動機(jī)的要要求是多多方面的的。一般般有以下下幾點(diǎn)：(一)發(fā)發(fā)動機(jī)的的功率重重量比(kWkg)發(fā)動機(jī)從從輸出軸軸上傳遞遞出來的的功率，即發(fā)動動機(jī)的有有效功率率，是保保證直升升機(jī)性能能的基本本技術(shù)參參數(shù)之一一。有效效功率值值一般在在發(fā)動機(jī)機(jī)性能說說明書中中給出。但評價價發(fā)動機(jī)機(jī)性能不不只考慮慮其有效效功率大大小，還還必須顧顧及其重重量大小小，即發(fā)發(fā)動機(jī)的的功率重重量比(kWkg。為為了保證證直升機(jī)機(jī)獲得良良好的重重量效益益，在保保證發(fā)動動機(jī)安全全可靠

59、的的前提下下，應(yīng)盡盡量使發(fā)發(fā)動機(jī)功功重比越越大越好好?，F(xiàn)代一般般渦輪軸軸發(fā)動機(jī)機(jī)的功率率重量比比為68，活塞塞式發(fā)動動機(jī)在22以下。(二)發(fā)發(fā)動機(jī)的的單位耗耗油主率率(kggkWh)發(fā)動機(jī)的的單位耗耗油率是是指發(fā)動動機(jī)平均均每產(chǎn)生生1kWW的有效效功率在在lh內(nèi)所所消耗燃燃油量的的千克數(shù)數(shù)。單位耗油油率也是是評價發(fā)發(fā)動機(jī)的的重要指指標(biāo)，是是影響直直升機(jī)使使用經(jīng)濟(jì)濟(jì)性的因因素。為為了提高高直升機(jī)機(jī)的有效效載荷能能力，保保證一定定航程和和續(xù)航時時間，應(yīng)應(yīng)要求單單位耗油油率越小小越好。一般渦渦軸發(fā)動動機(jī)的單單位耗油油率為002603kggwh。(三)發(fā)發(fā)動機(jī)的的高度特特性由于空氣氣密度減減小，發(fā)發(fā)動

60、機(jī)的的有效功功率隨飛飛行高度度的增加加而降低低，但由由于發(fā)動動機(jī)的有有效功率率隨高度度升高后后空氣溫溫度也降降低，使使渦軸發(fā)發(fā)動機(jī)壓壓氣機(jī)效效率略有有升高，使有效效功率比比空氣密密度降低低較為緩緩慢。(四)發(fā)發(fā)動機(jī)的的溫度特特性環(huán)境溫度度的變化化，也會會影響到到發(fā)動機(jī)機(jī)的工作作。當(dāng)環(huán)環(huán)境溫度度升高后后，進(jìn)入入發(fā)動機(jī)機(jī)的空氣氣密度減減小，發(fā)發(fā)動機(jī)的的有效功功率會因因此降低低，單位位耗油率率將會增增加。(五)發(fā)發(fā)動機(jī)的的起動特特性直升機(jī)特特別是軍軍用直升升機(jī)，要要求發(fā)動動機(jī)在各各種條件件下，都都易于起起動，并并使發(fā)動動機(jī)的轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速迅速速從零到到達(dá)慢車車轉(zhuǎn)速。而且還還要求發(fā)發(fā)動機(jī)在在空中能能可靠地地進(jìn)