垂直飛行介紹

垂直飛行介紹第1頁，共37頁，2023年，2月20日，星期四

1.1介紹第2頁，共37頁，2023年，2月20日，星期四人類歷史上第一次成功飛行WRIGHTBROTHER1903VERTICALFLIGHTBEGANWITHTHE“CHINESETOPS”第3頁，共37頁，2023年，2月20日，星期四第4頁，共37頁，2023年，2月20日，星期四第5頁，共37頁，2023年，2月20日，星期四1.2垂直起降和短距離滑跑起飛飛行器（V/STOL）V/STOLISACOMBINATIONOFVTOLANDSTOL(VERTICALTAKE-OFFANDLANDINGANDSHORTTAKE-OFFANDLANDIND)燃氣渦輪發(fā)動機的相對重量較小，它的應(yīng)用使得該種飛行器得到了迅速的發(fā)展，其推力重量比也超過了1。

第6頁，共37頁，2023年，2月20日，星期四垂直起降和短距離滑跑起飛飛行器的種類

1.自轉(zhuǎn)旋翼機（AUTOGYRO）這是世界上最早的可飛行的旋轉(zhuǎn)機翼飛行器（CieraC4—1923年），機上裝有常規(guī)的發(fā)動機和螺旋槳用于產(chǎn)生前進力以及一個無動力可以自由轉(zhuǎn)動的機翼。它不是一種直接垂直起降的飛行器，它需要一定的前飛速度來產(chǎn)生升力。前飛時槳盤向后傾斜，升力方向向上。這種飛行器的最初設(shè)計構(gòu)想是為了在低前飛速度時提供較好的安全性。第7頁，共37頁，2023年，2月20日，星期四2.直升機（HELICOPTER）自1937年第一次試飛成功以來，直升飛機成為應(yīng)用最廣泛的垂直起降和短距離滑跑起飛的飛行器，它是第一種可以垂直起降的飛行器，同時也是最有效的可懸停的飛機。升力、前進力、操縱完全由旋翼系統(tǒng)來實現(xiàn)，屬于低速飛行器。3.復(fù)合飛機（COMPOUNDAIRCRAFT）復(fù)合飛機是直升機和固定翼飛機的綜合體，在前飛狀態(tài)時，升力由機翼產(chǎn)生，旋翼卸載，因而可以產(chǎn)生較大的前飛速度，通常還可以通過使用螺旋槳或發(fā)動機噴氣產(chǎn)生更大的前動力。第8頁，共37頁，2023年，2月20日，星期四4.傾斜翼飛機（TILTWING）傾斜翼飛機是將螺旋槳/旋翼整體旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)角度可以達到90度而機身仍保持水平，使處于螺旋槳/旋翼氣流尾部的機翼不會發(fā)生失速。第9頁，共37頁，2023年，2月20日，星期四

1.3直升機的種類1.雙槳縱列式直升機這種直升機具有兩個主旋翼軸，分別安裝在機身的前端和后端，兩個旋翼軸的葉片轉(zhuǎn)動方向相反，其反扭矩互相抵消。TANDEMOVERLAPPINGCH47Chinook(CivildesignationB2334).第10頁，共37頁，2023年，2月20日，星期四直升機的種類2.雙槳橫列式直升機同樣有兩個主旋翼軸，安裝在機身兩側(cè)，兩旋翼轉(zhuǎn)動不一定互相嚙合，且?guī)б欢ń嵌取IDEBYSIDEINTERMESHINGV22第11頁，共37頁，2023年，2月20日，星期四直升機的種類3.共軸反槳式直升機兩個主旋翼上下安裝在同一個主軸上，由一臺或兩臺發(fā)動機驅(qū)動。兩個主旋翼轉(zhuǎn)動方向相反，可以互相抵消反扭矩，使機身不隨旋翼轉(zhuǎn)動.ALSOCALLED----CONTRA-ROTATINGKamanK-Max.第12頁，共37頁，2023年，2月20日，星期四直升機的種類4.單旋翼直升機最多見的直升機是只有一個主旋翼軸系統(tǒng)，另外在機身后部與主旋翼不同平面內(nèi)安裝一尾槳系統(tǒng)用于平衡因主旋翼轉(zhuǎn)動引起的反扭矩，同時尾槳還可以用于實現(xiàn)直升機的方向操縱。第13頁，共37頁，2023年，2月20日，星期四直升機的種類5.NotarDesignedtoovercometheoperatingproblemsassociatedwithtailrotors,theNotar(NOTailRotor)helicopterusestheclassicaldesignlayout,buthasaductedairsupplyandverticalstabiliserstocounteracttorquereactionandprovidedirectionalcontrol.AtypicalexampleistheMD600NExplorer.第14頁，共37頁，2023年，2月20日，星期四思考題各種類型的直升機各有什么優(yōu)缺點?第15頁，共37頁，2023年，2月20日，星期四1.4直升機與固定翼飛機的比較直升機與固定翼飛機相比有著許多根本性的不同點，其中主要的不同之處是四個基本力中的升力、推力和阻力的產(chǎn)生方法不一樣。什么是4個基本力?升力、重力、推力和阻力第16頁，共37頁，2023年，2月20日，星期四固定翼飛機固定翼飛機的機翼與機身安裝在一起，因此要想使飛機起飛必須使整個飛機運動產(chǎn)生足夠的速度。升力由運動的翼型產(chǎn)生，要改變升力的大小，則必須改變翼型與相對氣流之間的攻角，在固定翼飛機上，要想實現(xiàn)改變攻角必須通過改變機身沿橫軸的俯仰角的大小。第17頁，共37頁，2023年，2月20日，星期四直升機直升機升力的大小可通過改變槳葉的迎角來實現(xiàn)，不必改變機身的姿態(tài)。第18頁，共37頁，2023年，2月20日，星期四

1.5主要技術(shù)術(shù)語1.槳盤面積（DISCAREA）：槳葉轉(zhuǎn)動時葉尖形成的圓周面積2.葉尖旋轉(zhuǎn)平面（TIPPATHPLANE）：所有槳葉轉(zhuǎn)動時葉尖形成的平面3.槳盤負載（DISCLOADING）：直升機起飛重量與槳盤面積的比值4.葉片負載（BLADELOADING）：直升機起飛重量與所有葉片面積和的比值5.槳盤固態(tài)性（DISCSOLIDITY）：所有槳葉的面積和與槳盤面積的比值，也稱旋翼實度第19頁，共37頁，2023年，2月20日，星期四6.揮舞（FLAPPING）：在升力的作用下槳葉繞水平關(guān)節(jié)的垂直運動7.阻尼：（DRAGGING）：在阻力作用下槳葉繞垂直關(guān)節(jié)的水平運動。也稱擺振8.垂直飛行（VERTICALFLIGHT）：直升機在垂直方向的上升和下降，由總距桿操縱9.轉(zhuǎn)換飛行（TRANSLATIONALFLIGHT）：除垂直方向以外任何方向的飛行，由周期變距桿操縱10.變距（FEATHERING）：改變槳葉角以改變槳葉攻角11.升力不對稱性（DISSYMMETRYOFLIFT）：在某些飛行姿態(tài)下槳葉產(chǎn)生的升力不對稱12.相位滯后（PHASELAG）：是指當有一個外力（改變槳葉角）作用到槳葉上時，槳葉的揮舞效應(yīng)將沿著轉(zhuǎn)動方向滯后90o才出現(xiàn)。這種現(xiàn)象也叫陀螺進動性第20頁，共37頁，2023年，2月20日，星期四13.槳葉前緣：是指整個翼型中最先與氣流相接觸的部分。14.槳葉后緣：（TRAILINGEDGE）是指翼型中逐漸收斂的錐形部分能使氣流流過翼型表面產(chǎn)生流線型效應(yīng)的點。15.翼型的弦線：是一條假想的從翼型的前緣點到后緣點的連線，它用作測量翼型角度的基準線。16.攻角：（ANGLEOFATTACK）也叫迎角（ANGLEOFINCIDENCE），是指翼型的弦與相對氣流之間的夾角。17.槳葉角：（PITCH）是指槳葉翼型的弦與槳轂旋轉(zhuǎn)平面之間的夾角，也稱作變距角或安裝角。第21頁，共37頁，2023年，2月20日，星期四第22頁，共37頁，2023年，2月20日，星期四第23頁，共37頁，2023年，2月20日，星期四第24頁，共37頁，2023年，2月20日，星期四第25頁，共37頁，2023年，2月20日，星期四第26頁，共37頁，2023年，2月20日，星期四第27頁，共37頁，2023年，2月20日，星期四第28頁，共37頁，2023年，2月20日，星期四第29頁，共37頁，2023年，2月20日，星期四ConingAngle

Theangulardifferencebetweenthefeatheringaxisoftherotorbladeandtheplaneofrotation.Itmayalsobedefinedastheangulardifferencebetweenthefeatheringaxisoftherotorbladeandthetippathplane.Factorsaffectingconingangle.第30頁，共37頁，2023年，2月20日，星期四影響錐體角的因素升力直升機重量離心力第31頁，共37頁，2023年，2月20日，星期四

AXIS第32頁，共37頁，2023年，2月20日，星期四第33頁，共37頁，2023年，2月20日，星期四TotalRotorThrust(TRT)Astherotorturnseachbladewillbeproducingliftindividually.Providedeachbladeproducesequallift,theTotalRotorThrustwillactthroughthehubatrightanglestotheplaneofrotation.Thisforcecanbedepicteddiagrammaticallyasasingleforceactingthroughthecentreofthediscandperpendiculartothe‘TipPathPlane’

(IsalsoreferredtoasRotorUsefulForce–RUF).第34頁，共37頁，2023年，2月20日，星期四第35頁，共37頁，2023年，2月20日，星期四復(fù)習(xí)題1.相位滯后是指：槳葉在轉(zhuǎn)動中形成的前置和后擺當有一個外力作用到主槳上時，其作用效果在沿轉(zhuǎn)動方向轉(zhuǎn)動90°后才能體現(xiàn)。液壓伺服內(nèi)導(dǎo)向活門的機械