4 直升机飞行与控制原理
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直升机飞行操控的基本原理图 1 直升机飞行操纵系统- 概要图(a)(b)图2 直升机操纵原理示意图1.改变旋翼拉力的大小2.改变旋翼拉力的方向3.改变尾桨的拉力飞行操纵系统包括周期变距操纵系统、总距操纵系统和航向操纵系统。
如图2所示,周期变距操纵系统控制直升机的姿态(横滚和俯仰),总距操纵系统控制直升机的高度,航向操纵系统控制直升机的航向。
一、周期变距操纵系统周期操纵系统用于操纵旋翼桨叶的桨距周期改变。
当桨距周期改变时,引起桨叶拉力周期改变,而桨叶拉力的周期改变,又引起桨叶周期挥舞,最终使旋翼锥体相对于机身向着驾驶杆运动的方向倾斜,从而实现直升机的纵向(包括俯仰)及横向(包括横滚)运动。
纵向和横向操纵虽然都通过驾驶杆进行操纵,但二者是各自独立的。
周期变距操纵系统(见图3)包括右侧和左侧周期变距操纵杆(1)和(3)、可调摩擦装置(2)、橡胶波纹套(4)、俯仰止动件(5)、横滚连杆(7)、俯仰连杆(8)、横滚止动件及中立位置定位孔(9)、横滚拉杆(10)、横滚协调拉杆(11)、俯仰扭矩管轴组件(12)、总距拉杆(13)、与复合摇臂相连接的拉杆(14)、伺服机构(15)、伺服机构(横滚+总距)(16)、伺服机构(俯仰+总距)(17)和可调拉杆(18)等组件。
1.右侧周期变距操纵杆3.左侧周期变距操纵杆2.可调摩擦装置4.橡胶波纹套5.俯仰止动件6.复合摇臂 7.横滚连杆8.俯仰连杆9.横滚止动件及中立位置定位孔10.横滚拉杆11.横滚协调拉杆12.俯仰扭矩管轴组件13.总距拉杆14.与复合摇臂相连接的拉杆15.伺服机构16.伺服机构(横滚+总距)17.伺服机构(俯仰+总距)18.可调拉杆图 3 直升机周期变距操纵系统(一)纵向操纵情况当前推驾驶杆时,通过俯仰扭矩管轴组件(9)及俯仰连杆(8),使复合摇臂(6)上的纵向摇臂逆时针转动,通过其后的拉杆、摇臂,使左前侧纵向伺服机构下移,自动倾斜器固定盘向左前方倾斜,旋翼桨盘前倾,进而使直升机向前运动。
直升机控制原理嘿,朋友们!今天咱来聊聊直升机那神奇的控制原理。
你说直升机咋就能在空中那么灵活地飞来飞去呢?就好像一只机灵的小鸟!其实啊,它就靠那几个关键的部分来掌控。
先说说主旋翼吧,这可是直升机的大功臣啊!它就像个大力士,不停地旋转产生升力,把直升机托起来。
你想想,要是没有它,直升机不就跟块铁疙瘩似的掉地上啦?主旋翼转得快,升力就大,直升机就能飞得高;转得慢呢,那就能慢慢降落。
这多有意思啊,就跟咱骑自行车控制速度似的。
还有那尾桨呢,可别小瞧它。
它就像个小尾巴,专门负责保持直升机的平衡和方向。
要是没有尾桨,直升机不就像个无头苍蝇一样乱转啦?它能让直升机稳稳地向前飞、向后飞,或者来个漂亮的转弯。
你说神奇不神奇?操纵杆就像是直升机的大脑,飞行员通过它来下达各种指令。
往前推,直升机就往前飞;往后拉,它就往后退。
往左边掰,它就往左拐;往右边掰,它就往右拐。
这不就跟咱玩遥控汽车一样嘛,只不过这个可是在天上玩的,刺激吧!那发动机呢,就是直升机的心脏啊!它提供动力,让一切都动起来。
要是发动机出了问题,那直升机可就没法飞啦。
就好像人没了心脏,还怎么活呀!咱再说说直升机在空中的姿态调整,这可需要飞行员有高超的技术和敏锐的反应。
就好比咱走路,得时刻保持平衡,不然不就摔跟头啦?直升机也是一样,飞行员得通过操纵杆和各种设备,时刻让它保持稳定。
你说开直升机的飞行员得多厉害呀,他们得同时关注那么多东西,还得做出准确的判断和操作。
这可不是一般人能做到的呀!咱普通人虽然不能亲自去开直升机,但了解了解这些知识也挺有意思的呀。
想象一下,要是你能像飞行员一样坐在驾驶舱里,掌控着这架神奇的机器,在蓝天白云下自由翱翔,那该是多么酷的一件事啊!总之,直升机的控制原理虽然复杂,但也充满了趣味和挑战。
它让我们看到了人类的智慧和科技的力量。
下次再看到直升机在天上飞,你就可以跟身边的人讲讲它是怎么飞起来的啦!。
直升机的飞控原理直升机的飞控系统是控制直升机飞行的核心部件,它的基本原理是通过对旋钮、操纵杆等操纵装置的操作转换成电信号,再通过电子设备对这些信号进行处理和控制,最终传达给直升机各个部位,实现对直升机姿态、航向、高度、速度等参数的控制。
直升机的飞控系统由多个部分组成,包括飞行总线、飞行控制计算机、电动操纵表面、液压操纵系统等。
飞行总线是连接飞行控制计算机和其他部件的通信系统,用于传输控制指令和接收状态信息。
飞行控制计算机是控制系统的核心,负责处理操纵装置转换成的电信号,根据飞行任务要求和飞行状态进行计算和控制,再通过飞行总线向其他部件发送控制指令。
直升机的飞控系统实现对姿态的控制主要是通过电动操纵表面和液压操纵系统来实现的。
电动操纵表面一般包括前翼、副翼和方向舵等,通过电机驱动改变表面的位置和角度,从而改变直升机的姿态。
液压操纵系统一般包括液压泵、液压缸和液压阀等,通过泵将液压油输送到缸中,使缸表面的活塞发生位移,进而改变操纵表面的位置和角度。
直升机的飞控系统还可以实现对航向、高度和速度等参数的控制。
航向控制主要是通过控制尾桨的转动来实现的。
尾桨通过尾桨马达驱动,可以改变直升机的航向。
高度控制主要是通过改变旋翼的推力来实现的。
旋翼的叶片角度可以通过电机驱动的系统或液压驱动的系统进行调节,从而改变旋翼的推力。
速度控制主要是通过改变旋翼的转速来实现的。
旋翼的转速可以通过燃油分配系统或液压调节系统来进行控制。
飞行控制计算机是直升机飞控系统的核心部件,它通过接收操纵装置的输入信号,根据飞行任务和状态信息进行计算和控制,最终向操纵表面和液压操纵系统发送控制指令。
飞行控制计算机一般具有实时计算、状态估计和故障处理等功能。
它可以实现对直升机的自动控制和稳定飞行。
总之,直升机的飞控系统是控制直升机飞行的关键部件,通过操纵装置的操作转换成电信号,然后通过飞行控制计算机进行处理和控制,最终传达给直升机各部件,实现对直升机的姿态、航向、高度、速度等参数的控制。
直升机工作原理
直升机是一种能够在空中垂直起降并在空中悬停的飞行器。
其工作原理主要基于角动量守恒和空气动力学原理。
首先,直升机通过主旋翼产生升力。
主旋翼由多个叶片组成,通过旋转产生上方向的向下气流,进而产生升力。
主旋翼的叶片角度可以调整以控制升力的大小。
其次,直升机通过尾旋翼控制自身的转向。
尾旋翼通常位于机身尾部,与主旋翼相垂直。
当主旋翼产生升力时,直升机会出现反作用力,使机身产生旋转。
为了抵消这个旋转力矩,尾旋翼通过向一侧喷出气流产生扭矩,实现机身的稳定。
另外,直升机还配备了一个副翼,用于控制机身的滚动和横向飞行。
副翼位于主旋翼上方,可以根据需要倾斜以改变飞行方向。
最后,直升机通过发动机提供动力。
传统直升机使用内燃机驱动主旋翼和尾旋翼,而现代直升机则普遍采用涡轮发动机。
发动机的功率通过传动系统传输到旋翼上,从而产生升力和推力。
综上所述,直升机通过主旋翼产生升力,尾旋翼控制转向,副翼控制滚动和横向飞行,发动机提供动力。
这样,直升机就能够在空中自由飞行、悬停和执行各种任务。
飞行原理(图解)直升机能够垂直飞起来的基本道理简单,但飞行控制就不简单了。
旋翼可以产生升力,但谁来产生前进的推力呢?单独安装另外的推进发动机当然可以,但这样增加重量和总体复杂性,能不能使旋翼同时担当升力和推进作用呢?升力-推进问题解决后,还有转向、俯仰、滚转控制问题。
旋翼旋转产生升力的同时,对机身产生反扭力(初中物理:有作用力就一定有反作用力),所以直升机还有一个特有的反扭力控制问题.直升机主旋翼反扭力的示意图没有一定的反扭力措施,直升机就要打转转/ 尾桨是抵消反扭力的最常见的方法直升机抵消反扭力的方案有很多,最常规的是采用尾桨。
主旋翼顺时针转,对机身就产生逆时针方向的反扭力,尾桨就必须或推或拉,产生顺时针方向的推力,以抵消主旋翼的反扭力.抵消反扭力的主旋翼-尾桨布局,也称常规布局,因为这最常见/ 典型的贝尔407 的尾桨主旋翼当然也可以顺时针旋转,顺时针还是逆时针,两者之间没有优劣之分。
有意思的是,美、英、德、意、日直升机的主旋翼都是逆时针旋转,法、俄、中、印、波兰直升机都是顺时针旋转,英、德、意、日的直升机工业都是从美国引进许可证开始的,和美国采用相同的习惯可以理解,中、印、波兰是从前苏联和法国引进许可证开始的,和法、俄的习惯相同也可以理解,但美国和俄罗斯为什么从一开始选定不同的方向,法国为什么不和选美国一样的方向,而和俄罗斯一致,可能只是一个历史的玩笑。
各国直升机主旋翼旋转方向的比较尾桨给直升机的设计带来了很多麻烦。
尾桨要是太大了,会打到地上,所以尾桨尺寸受到限制,要提供足够的反扭力,就需要提高转速,这样,尾桨翼尖速度就大,尾桨的噪声就很大。
极端情况下,尾桨翼尖速度甚至可以超过音速,形成音爆.尾桨需要安装在尾撑上,尾撑越长,尾桨的力矩越大,反扭力效果越好,但尾撑的重量也越大。
为了把动力传递到尾桨,尾撑内需要安装一根长长的传动轴,这又增加了重量和机械复杂性.尾桨是直升机飞行安全的最大挑战,主旋翼失去动力,直升机还可以自旋着陆;但尾桨一旦失去动力,那直升机就要打转转,失去控制.在战斗中,直升机因为尾桨受损而坠毁的概率远远高于因为其他部位被击中的情况。
直升机控制方向的原理直升机控制方向的原理可真是个有趣的话题!大家都知道,直升机看似在空中翩翩起舞,实际上它的控制原理可不简单。
想象一下,直升机就像是一位优雅的舞者,随时准备在空中翻转、旋转。
这其中的关键,当然少不了那几个重要的部分,像是主旋翼、尾旋翼,还有驾驶舱里的各种操控杆。
主旋翼就像直升机的心脏,负责提供升力。
说白了,就是让它飞起来的那个“推手”。
当飞行员拉动操控杆,主旋翼的角度就会发生变化,升力也随之变化。
就像人们在跳舞时需要根据节奏调整动作,直升机也得根据飞行的需求来调整旋翼的角度。
这时候,飞行员就像是导演,负责指挥这场空中舞蹈。
只要一用力,直升机就会瞬间向上升,真是太酷了!尾旋翼也是个关键角色,别小看它!它的作用是抵消主旋翼带来的扭转力。
如果没有尾旋翼,直升机可能会在空中像个失控的陀螺,转得人晕头转向。
尾旋翼通过调整自己的角度,给直升机提供了一个稳定的方向感。
简而言之,尾旋翼就像是舞者的另一只手,帮助保持平衡。
飞行员只需要稍微调一下控制杆,就能让直升机稳定地向某个方向飞去,真是灵活得很!在实际飞行中,直升机的控制可不是一帆风顺的。
风的影响、空气的流动,还有各种气候变化,都会对飞行造成挑战。
这时候,飞行员的技术就显得尤为重要。
可以说,飞行员就像是直升机的灵魂人物,操控着这台空中机器在各种情况下游刃有余。
面对突如其来的气流,飞行员只需迅速调整操控杆,直升机就能像一只灵活的小鸟,轻松应对。
想想看,能在空中自由飞翔,那种感觉简直就是人生赢家!飞行员在操作直升机时,还得运用到“集体控制”和“局部控制”的原理。
集体控制主要影响主旋翼的角度,决定直升机的升降。
而局部控制则是调整尾旋翼,帮助直升机进行转向。
就好比在团体舞中,大家需要配合默契,才能跳得好。
飞行员通过精妙的配合,令直升机在空中游走如飞。
这个过程真的是一门艺术,甚至有点像是在空中绘画,每一个动作都是一笔,最终勾勒出一幅美丽的图画。
说到直升机的方向控制,那可真是个技术活!飞行员通过操控杆的前后左右移动,来实现直升机的飞行方向。
直升机飞行原理直升机是一种能够垂直起降、悬停、倾斜飞行的飞行器,其飞行原理和固定翼飞机有很大的不同。
直升机依赖于旋翼产生升力,并利用动力系统提供动力,从而实现飞行。
本文将从直升机的构造和旋翼原理出发,详细介绍直升机的飞行原理。
构造直升机的主要构造包括机身、旋翼系统、尾部装置和动力系统。
其中,旋翼系统是直升机的关键部件,主要负责提供升力和推进力。
在旋翼系统中,主要包括主旋翼和尾旋翼。
主旋翼位于直升机的上方,通过叶片的旋转产生升力,同时还能控制直升机的姿态和前进方向。
尾旋翼位于直升机的尾部,主要负责抵消主旋翼产生的扭矩,以保持直升机平衡。
旋翼原理在直升机的飞行中,旋翼起着至关重要的作用。
旋翼的工作原理类似于扭矩力和力的平衡,通过叶片的旋转产生升力。
当旋翼快速旋转时,叶片的形状和角度可以改变,从而在不同飞行阶段产生不同的升力。
当旋翼产生足够的升力时,直升机就能够垂直起飞和悬停。
除了升力,旋翼还可以产生推进力。
通过调整叶片的角度和旋速,直升机可以实现水平飞行和向前推进。
在飞行过程中,旋翼还可以控制直升机的姿态和高度,使其能够灵活地适应各种飞行任务。
飞行原理直升机的飞行原理主要基于旋翼的运动和控制。
在起飞阶段,直升机通过增加旋翼的旋速和角度,产生足够的升力,从而实现垂直起飞。
在悬停和低速飞行时,直升机通过调整旋翼的角度和叶片的位置,保持飞行平稳。
在水平飞行时,直升机借助尾旋翼来抵消旋翼产生的扭矩,使飞行保持平衡。
总的来说,直升机的飞行原理是通过旋翼系统产生升力和推进力,同时通过尾部装置和动力系统来控制飞行姿态和方向。
这种独特的设计使得直升机成为一种灵活多变的飞行器,适用于各种特殊环境和任务需求。
通过了解直升机的构造和飞行原理,我们可以更好地理解直升机的工作原理和操作方法,为飞行员和工程师提供了重要的参考。
直升机作为一种重要的飞行器,不仅在军事、救援和运输领域发挥着重要作用,也在科研和探索领域有着广泛的应用前景。
直升机飞行原理分析直升机旋翼绕旋翼转轴旋转时,每个叶片的工作类同于一个机翼。
下面是店铺为大家分享直升机飞行原理分析,欢迎大家阅读浏览。
直升机旋翼的工作原理直升机旋翼绕旋翼转轴旋转时,每个叶片的工作类同于一个机翼。
旋翼的截面形状是一个翼型,如图1所示。
翼型弦线与垂直于桨毂旋转轴平面(称为桨毂旋转平面)之间的夹角称为桨叶的安装角,以j表示,有时简称安装角或桨距。
各片桨叶的桨距的平均值称为旋翼的总距。
驾驶员通过直升机的操纵系统可以改变旋翼的总距和各片桨叶的桨距,根据不同的飞行状态,总距的变化范围约为2º~14º。
直升机旋翼的操纵直升机体放在地面时,旋翼受其本身重力作用而下垂。
发动机开车后,旋翼开始旋转,桨叶向上抬,直观地看,形成一个倒立的锥体,称为旋翼锥体,同时在桨叶上产生向上的升力。
随着旋翼转速的增加,升力逐渐增大。
当升力超过重力时,直升机即铅垂上升;若升力与重力平衡,则悬停于空中;若升力小于重力,则向下降落。
旋转旋翼桨叶所产生的拉力和需要克服阻力产生的阻力力矩的大小,不仅取决于旋翼的转速,而且取决于桨叶的桨距。
从原理上讲,调节转速和桨距都可以调节拉力的大小。
但是旋翼转速取决于发动机(通常用的是涡轮轴发动机或**式发动机)主轴转速;而发动机转速有一个最有利的值,在这个转速附近工作时,发动机效率高,寿命长。
因此,拉力的改变主要靠调节桨叶桨距来实现。
但是,桨距变化将引起阻力力矩变化,所以,在调节桨距的'同时还要调节发动机油门,保持转速尽量靠近最有利转速工作。
直升机的平飞依靠升力倾斜所产生的水平分量来实现。
例如,欲向前飞,需将驾驶杆向前推,经过操纵系统,自动倾斜器使旋翼各桨叶的桨距作周期性变化,从而改变旋翼的拉力方向,使旋翼锥体前倾,产生向前的拉力,将直升机拉向前进。
直升机的方向是靠尾桨控制的。
欲使直升机改变方向,则需踩脚蹬,改变尾桨的桨距,使尾桨拉力变大或变小,从而改变平衡力矩的大小,实现机头指向的操纵。
直升机飞行操控的基本原理图 1 直升机飞行操纵系统- 概要图(a)(b)图2 直升机操纵原理示意图1.改变旋翼拉力的大小2.改变旋翼拉力的方向3.改变尾桨的拉力飞行操纵系统包括周期变距操纵系统、总距操纵系统和航向操纵系统。
如图2所示,周期变距操纵系统控制直升机的姿态(横滚和俯仰),总距操纵系统控制直升机的高度,航向操纵系统控制直升机的航向。
一、周期变距操纵系统周期操纵系统用于操纵旋翼桨叶的桨距周期改变。
当桨距周期改变时,引起桨叶拉力周期改变,而桨叶拉力的周期改变,又引起桨叶周期挥舞,最终使旋翼锥体相对于机身向着驾驶杆运动的方向倾斜,从而实现直升机的纵向(包括俯仰)及横向(包括横滚)运动。
纵向和横向操纵虽然都通过驾驶杆进行操纵,但二者是各自独立的。
周期变距操纵系统(见图3)包括右侧和左侧周期变距操纵杆(1)和(3)、可调摩擦装置(2)、橡胶波纹套(4)、俯仰止动件(5)、横滚连杆(7)、俯仰连杆(8)、横滚止动件及中立位置定位孔(9)、横滚拉杆(10)、横滚协调拉杆(11)、俯仰扭矩管轴组件(12)、总距拉杆(13)、与复合摇臂相连接的拉杆(14)、伺服机构(15)、伺服机构(横滚+总距)(16)、伺服机构(俯仰+总距)(17)和可调拉杆(18)等组件。
1.右侧周期变距操纵杆3.左侧周期变距操纵杆2.可调摩擦装置4.橡胶波纹套5.俯仰止动件6.复合摇臂 7.横滚连杆8.俯仰连杆9.横滚止动件及中立位置定位孔10.横滚拉杆11.横滚协调拉杆12.俯仰扭矩管轴组件13.总距拉杆14.与复合摇臂相连接的拉杆15.伺服机构16.伺服机构(横滚+总距)17.伺服机构(俯仰+总距)18.可调拉杆图 3 直升机周期变距操纵系统(一)纵向操纵情况当前推驾驶杆时,通过俯仰扭矩管轴组件(9)及俯仰连杆(8),使复合摇臂(6)上的纵向摇臂逆时针转动,通过其后的拉杆、摇臂,使左前侧纵向伺服机构下移,自动倾斜器固定盘向左前方倾斜,旋翼桨盘前倾,进而使直升机向前运动。