现代设计方法直升机的演变学习教案

1、会计学1第一页，共44页。第1页/共44页第二页，共44页。竹蜻蜓(qngtng)达芬奇设计(shj)的扑翼机第2页/共44页第三页，共44页。17921792年年“英国航空之父英国航空之父”乔治乔治凯利在其成功发凯利在其成功发明、试验明、试验(shyn)(shyn)了滑翔机后自制了一架直升了滑翔机后自制了一架直升机模型，但因为直升机自身不带动力装置，因此机模型，但因为直升机自身不带动力装置，因此实验失败了。实验失败了。第3页/共44页第四页，共44页。 1907年，法国人柯尔尼制造了一架大型直升机，两个旋翼分别装在驾驶员前后。是第一架能垂直飞行(fixng)的载人直升机。柯纽仍成为驾驶直升机

2、升空第一人。第4页/共44页第五页，共44页。1920年，西班牙科学家西尔华设计了第一架 “自转(zzhun)旋翼机”C-1，但无法前飞。第5页/共44页第六页，共44页。1923年，西班牙科学家西尔华成功设计了第一架带关节连接桨叶的“自转旋翼机”C-4，开创(kichung)了旋翼机的辉煌历史。其中的“关节连接桨叶”方法是直升机发展史上一次重大的技术突破。第6页/共44页第七页，共44页。1929年1926年1924年1931年第7页/共44页第八页，共44页。1936年，德国H.福克成功地试飞(sh fi)了第一架载人地双旋翼横列式直升机FW-61。FW-61的飞行速度为120km/h，航

3、程为241km。试飞(sh fi)员为女飞行员Hanna Reitsch。第8页/共44页第九页，共44页。1939年，俄裔美国人伊格尔年，俄裔美国人伊格尔西科斯基（西科斯基（Igor Sikorsky）发明第一架有用的单旋翼直升机发明第一架有用的单旋翼直升机VS-300。1941年，年， VS-300持续飞行持续飞行1.5小时小时(xiosh)，创世界记录，创世界记录第9页/共44页第十页，共44页。R-4R-5S-61海王(hi wn)S-64空中(kngzhng)吊车S-70黑鹰第10页/共44页第十一页，共44页。1.单旋翼带尾桨式直升机单旋翼带尾桨式直升机2.双旋翼直升机双旋翼直升机

4、3.共轴式双旋翼直升机共轴式双旋翼直升机4.纵列式双旋翼直升机纵列式双旋翼直升机5.横列式双旋翼直升机横列式双旋翼直升机6.交叉交叉(jioch)式双旋翼直升机式双旋翼直升机7.无尾桨直升机无尾桨直升机8.复合式直升机复合式直升机第11页/共44页第十二页，共44页。 旋翼反作用扭矩靠尾桨推力平衡。旋翼反作用扭矩靠尾桨推力平衡。优点：构造简单，操纵系统简单，成本较低。优点：构造简单，操纵系统简单，成本较低。缺点：尾部螺旋桨造成功率损失，缺点：尾部螺旋桨造成功率损失， 重心重心(zhngxn)定位范围窄，尾部长，尺寸大。定位范围窄，尾部长，尺寸大。第12页/共44页第十三页，共44页。（卡（卡2

5、7）两个旋转方向相反的旋翼安装在一根轴上，两个旋转方向相反的旋翼安装在一根轴上，旋翼的反作用扭矩相互平衡旋翼的反作用扭矩相互平衡(pnghng)。优点：机身短外形好，正面阻力小，外廓尺寸小。优点：机身短外形好，正面阻力小，外廓尺寸小。缺点：操纵系统及传动系统复杂，旋翼有相互干缺点：操纵系统及传动系统复杂，旋翼有相互干 扰，方向稳定性不够。扰，方向稳定性不够。第13页/共44页第十四页，共44页。（CH47）两个旋翼安装在机身的前后两个旋翼安装在机身的前后端，后面的旋翼通常高于前端，后面的旋翼通常高于前面旋翼的旋转平面。面旋翼的旋转平面。优点：纵向稳定性好，重心优点：纵向稳定性好，重心 定位范围

6、广，重量效定位范围广，重量效 率高，机身有效容积率高，机身有效容积(rngj) 大。大。缺点：传动系统复杂，平飞缺点：传动系统复杂，平飞 时诱导损失大，利用时诱导损失大，利用 旋翼自转进行滑翔降旋翼自转进行滑翔降 落困难。落困难。第14页/共44页第十五页，共44页。（米（米12）两个旋翼位于机身两侧并两个旋翼位于机身两侧并在同一平面内，转向相反。在同一平面内，转向相反。优点：操纵性、稳定性较优点：操纵性、稳定性较 好平飞诱导损失小，好平飞诱导损失小， 经济性较好。经济性较好。缺点缺点(qudin)：构造复杂，操纵系：构造复杂，操纵系 统复杂。统复杂。第15页/共44页第十六页，共44页。两个

7、旋翼位于机身两侧，两个旋翼位于机身两侧，但两个桨毂之间很近。但两个桨毂之间很近。转轴向外倾斜。转轴向外倾斜。优点：正面优点：正面(zhngmin)阻力小，外廓阻力小，外廓 尺寸小。尺寸小。缺点：传动系统复杂，桨缺点：传动系统复杂，桨 尖可能碰地，不安尖可能碰地，不安 全，直升机的平衡全，直升机的平衡 复杂。复杂。K-600第16页/共44页第十七页，共44页。MD600旋翼反扭矩由尾部旋翼反扭矩由尾部(wi b)旋转气流平衡。旋转气流平衡。优点：没有尾桨，安全性好。优点：没有尾桨，安全性好。缺点：系统复杂。缺点：系统复杂。第17页/共44页第十八页，共44页。倾转旋翼式直升机倾转旋翼式直升机Y

8、SH-60FYSH-60F第18页/共44页第十九页，共44页。（CH-47CH-47）每小时）每小时(xiosh)297(xiosh)297公里公里（山猫（山猫(shn mo)(shn mo)）每小时）每小时400400公里公里（卡（卡2727）每小时）每小时250250公里公里第19页/共44页第二十页，共44页。倾转旋翼飞行器（倾转旋翼飞行器（V V2222鱼鹰）鱼鹰） 509509公里公里(n l)/(n l)/小时小时复合式直升机（复合式直升机（YSH-60FYSH-60F）450450公里公里(n l)/(n l)/小时小时第20页/共44页第二十一页，共44页。各种现代(xind

9、i)直升机汇总：第21页/共44页第二十二页，共44页。 直升机飞行(fixng)时会受到重力、升力、拉力、阻力和反扭矩第22页/共44页第二十三页，共44页。第23页/共44页第二十四页，共44页。第24页/共44页第二十五页，共44页。其他类型(lixng)直升机和第一种飞机的原理一样。第25页/共44页第二十六页，共44页。MD600旋翼反扭矩由尾部旋转气流平衡。旋翼反扭矩由尾部旋转气流平衡。优点优点(yudin)：没有尾桨，安全性好。：没有尾桨，安全性好。缺点：系统复杂。缺点：系统复杂。第26页/共44页第二十七页，共44页。第27页/共44页第二十八页，共44页。第28页/共44页第

10、二十九页，共44页。第29页/共44页第三十页，共44页。第30页/共44页第三十一页，共44页。第31页/共44页第三十二页，共44页。第32页/共44页第三十三页，共44页。该形式的高速直升机在悬停和低速时以直升机模式工作，速度提高到一定程度后旋翼进入自转状态，速度再提高时旋翼转速降低并逐渐卸载，机翼逐步承载，当转速降至一半时，旋翼只承担升力很小部分。这样，桨叶剖面(pumin)迎角的减小和旋翼转速的下降分别推迟了后行桨叶的气流分离和前行桨叶的激波失速。让机翼为旋翼卸载，这就是复合式直升机的核心思想。第33页/共44页第三十四页，共44页。McDonnell XV-1Fairey Roto

11、dynePiasecki 16H-1 矢量推进装置矢量推进装置 第34页/共44页第三十五页，共44页。 该形式的高速直升机在悬停和低速(d s)时以直升机模式工作，速度提高到一定程度后倾转旋翼/机翼成为螺旋桨，直升机模型成为固定翼飞机模式，这是倾转旋翼/机翼式直升机的核心思想。 倾转旋翼/机翼式高速直升机按倾转部件的不同可分为：旋翼倾斜涵道倾斜第35页/共44页第三十六页，共44页。Bell XV-3Bell XV-15V-22 Osprey第36页/共44页第三十七页，共44页。Nord 500 CadetVanguard Omniplane 第37页/共44页第三十八页，共44页。该形式的高速直升机在悬停和低速时以直升机模式工作，速度提高到一定(ydn