直升机详细介绍

图形直升机控制特性直升机的控制特性直升机不同于固定翼飞机，因为在飞行中通常没有特殊的可移动控制面。这是因为在低速飞行或悬停时，它的影响也很小，因为只有当气流速度很高时，操纵面或副翼才能产生足够的气动力。带尾桨的单旋翼直升机主要由旋翼和尾桨控制，而双旋翼直升机由两个旋翼控制。可以看出，旋翼也充当飞机的甲板和副翼。为了解释直升机控制的特点，首先介绍了直升机座舱的控制机制。直升机驾驶舱控制机构和装备在直升机驾驶舱内的主要控制机构有：转向杆(也称为周期俯仰杆)、踏板和油门俯仰杆。此外，还有油门调节环、直升机配平片开关和其他手柄(如下图所示)。图片：当转子转动时，各叶片上的作用力如下图所示：升力Y叶片、重力G叶片、拍动惯性力J和离心力J离心力。图片：尾桨的控制叠片转子的结构与转子相似，但比转子简单得多。尾桨的每个叶片，就像转子叶片一样，旋转铀。由于尾桨转速高，运行时会产生很大的离心力。图片：没有用于尾翼控制的自动倾转装置，也没有周期性俯仰变化的问题。通过踩踏板改变尾桨的总桨距来控制尾桨。当驾驶员踩踏踏板时，齿轮通过传动链带动蜗杆螺母转动。蜗杆螺母推动滑动操作杆沿旋转轴滑动(见上文)。杠杆通过轴承固定在三爪传动臂上，另一端通过凹槽与支架连接，防止滑动操作杠杆转动。三爪传动臂随尾桨一起转动，三个桨通过三个拉杆同时绕各自的纵轴转动。此时，尾桨距根据踏板推动方向和动作量而增加或减少。直升机控制图图片：直升机自动倾翻机简介图片：图片：图片：图片：图片：图片：自动倾转器是直升机控制系统的主要组成部分，必须通过它来实现旋翼的总桨距和周期桨距控制。图片：Ca杠杆图片：在图中，(1)是周期性俯仰控制杆，其被操作以通过助力器(3)倾斜下转台(2)，以驱动整个转子倾斜，(5)是总俯仰控制杆，其被操作以上下移动转台，并通过摇臂改变转子叶片的俯仰，以达到改变转子升力的目的。(6)踏板，可操纵踏板来改变尾桨叶片的桨距，从而改变尾桨拉力的大小。图片：倾斜板工作图图片：！倾斜板和变矩杆示意图图片：当转子不倾斜时，即转子盘(由转子叶片的旋转形成的空间形状)垂直向上。这时，旋翼升力和直升机重力同时作用在垂直线上。只要操作总距离操纵杆，使旋翼升力大于直升机重量，直升机就会垂直上升(见下图A)。否则，它将垂直下落。当升力等于重量时，直升机可以悬浮在空中。如果周期性俯仰杆被向前推，旋翼桨叶将向前倾斜，其升力的水平分量将驱动直升机向前飞行(见下图B)。同样，当拉回操纵杆时，直升机将向后飞行(见下图C)；向左或向右按操纵杆，直升机将向左或向右飞行(见下图D)。推动踏板改变尾桨的拉力可以使直升机绕垂直轴运动，从而实现航向控制(见下图e)。图片：自动倾转器是直升机控制系统的主要组成部分，必须通过它来实现旋翼的总桨距和周期桨距控制。下图显示了云雀三号直升机的自动倾翻装置。在转子系统中，叶片是提供升力的重要部件。除了空气动力学要求，叶片的设计还需要动力学和疲劳。例如，设计叶片的固有频率与气动激振力不共振，叶片拍动和摆振的基频满足操纵稳定性和“地面共振”的要求。叶片轴承结构可具有高疲劳性能或采用损伤安全设计等。转子叶片的发展基于材料、技术和转子理论。根据叶片的发展顺序，叶片有三种类型：混合叶片、金属叶片和复合叶片。在20世纪50年代后期，混合动力叶片逐渐被新的叶片所取代，目前它们仅用于重型直升机Mi-6和Mi-26。金属桨片金属桨片由挤压成型的D型铝合金梁和粘合在后边缘的后部组成。后部的外面包覆盖有金属外皮，中间用泡沫塑料或蜂窝结构填充，如下图所示。这种叶片比混合叶片具有更高的气动效率、更好的刚度、更简单的加工和更高的疲劳寿命。因此，在20世纪50年代后期，金属叶片逐渐取代了混合叶片。图片：20世纪70年代初，随着复合材料的广泛使用，转子叶片进入了一个新的发展阶段，即复合材料叶片的使用。复合材料桨叶如下图所示为“海迈”直升机的复合材料桨叶结构。主承重构件“C”梁主要承受离心力，并提供最大的弯曲刚度。它由零度单向玻璃纤维预浸带组成，具有较高的比刚度和拉伸、弯曲比强度。翼型的前部和后部分别设置有Z形梁。前后Z形梁和蒙皮胶合在一起，在叶片部分上形成多室结构。此外，桨叶的所有叶萌蒙皮都铺有与翼展方向成-45度角的碳纤维布，显然所有这些都是为了提高桨叶的扭转刚度。叶片采用泡沫塑料作为内部支撑，前缘用不锈钢板包裹以防止磨损。复合材料叶片的根部连接是一个突出的问题。为了不切割玻璃纤维，通常的方法是将纤维缠绕在金属件上。下图所示的“海迈”直升机叶片将纤维直接缠绕在金属衬套上，使叶片根部结构干净光滑，没有明显的应力集中。它不仅提高了疲劳强度，而且大大减少了维修工作量。图片：韩伟线下敢使中国天威，虽远必诛！中士：三级显示用户信息指南： 367647精华： 1张贴： 147播送传动轴发动机和主减速器之间、主减速器和中间及主减速器之间以及主减速器和附件之间需要传动轴和联轴器来传递动力。传动轴根据用途可分为主轴、中间轴和尾轴(见下图)。图片：普通轴载荷大，工况复杂，要求平衡振动特性和轴的可靠性高。在飞行过程中，直升机传动轴的任何损坏都将迫使飞行任务中断，否则将造成严重事故。因此，现代直升机的传动轴需要长期的台架试验、疲劳试验和飞行验证试验，以获得关于寿命和可靠性的综合使用数据。耦合联轴器是传动轴和铀之间的联接装置。要求联轴器能够以最小的功率损耗可靠地传递扭矩，实现传动轴之间的角位移和线位移补偿。现代直升机传动轴的联轴器大多采用柔性结构，以减少振动并易于实现补偿。联轴器有多种类型，主要包括以下4种类型(如下图所示):图片：直升机专用控制系统直升机控制系统1.集体控制器总距离杆的简称。驾驶舱操纵杆用于控制旋翼桨距的变化。总距离控制杆通常布置在驾驶员座椅的左侧，并围绕支架的轴线上下旋转。当驾驶员用左手提起操纵杆时，自动倾斜器上升以增加旋翼桨叶的总俯仰角(即每个桨叶的俯仰角同时增加相同的角度)，从而增加旋翼拉力，而拉力下降以控制直升机的升降运动。这是直升机独有的控制机制。通常，在总距离控制杆的手柄上设置一个旋转油门控制机构，以调节发动机油门的大小，从而使发动机的输出功率适应转子叶片总距离改变后转子所需的功率。因此，它也被称为总距离油门杆。随着电传操纵和光传输控制技术的发展，驾驶舱控制机构也在向一种新型的侧杆控制模式发展。可以将总距离控制杆和周期可变距离控制杆组合成一个非常简单的侧面控制杆。2.周期性俯仰控制器简而言之，操纵杆。类似于固定翼飞机的控制杆，直升机控制杆通过控制线系统连接到自动倾翻机上。通常位于驾驶员座椅中央的前方。飞行员控制前后(或左右)的周期俯仰控制杆，使前后(或左右)的倾斜板倾斜，从而使桨叶的俯仰每转周期性地变化，使旋翼张力矢量向相应的方向倾斜，以控制直升机的向前、向后(或左右)和俯仰(或滚转)运动。对于周期可变距离控制杆，必须保证纵向和横向控制的结构独立性。根据不同的要求，各种开关、按钮和手柄也可以安装在周期可变距离控制杆上。随着电传操纵和光传输控制技术的发展，驾驶舱控制机构也在向一种新型的侧杆控制模式发展，即手柄从驾驶员座椅的中央前部移动到座椅的右侧，并可与总距离杆和踏板集成在一起。其可能的形式有：四轴式(俯仰、滚转、航向和升降合二为一)；3(俯仰、滚转和提升)1(航向)踏板类型；3(俯仰、滚转和航向)1(升力)总距离类型；2(俯仰和滚转)1(提升)总距离1(航向)踏板类型4。3.旋转斜盘也称为倾斜盘。直升机的总距离杆和周期变距离杆的控制位移分别转化为旋翼桨叶的总距离控制和周期变距离控制的主控制机构。它是直升机控制系统的一个复杂而重要的组成部分。自动倾翻机发明于1911年，自从它的出现使复杂的直升机控制成为可能以来，它已经应用于所有的直升机。虽然有许多结构形式，但它们的工作原理基本相同。通常，它由连接到控制线系统的非旋转部件和连接到叶片俯仰控制杆的旋转部件组成。非旋转部分通过径向推力轴承与旋转部分连接。控制线系统输入的控制量通过非旋转