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直升机飞行操控的基本原理
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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.
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直升机尾桨结构设计
The Graduation Design for Bachelor's Degree
The Helicopter Tail Rotor Structure
Design
Depname: Mechatronic Engineering College
Specialty：Machinery Design and Manufacture
and Automation
Class：
Candidate：
Supervisor： 本科生毕业论文
II
摘 要
通过对直升机尾桨结构设计，能够使我们对直升机的结构有了进一步的了解。同时对直升机尾桨桨距改变进行分析，桨距的改变对提高直升机尾桨的工作效率有很大的作用。直升机的尾桨对直升机的平衡和改变方向有很大的作用，尾桨会产生巨大的噪音和对附近的环境产生影响，只有对尾桨进行改进，才能对环境有所改善。直升机尾桨轴系是连接发动机和尾桨的主要系统，轴系的分析对直升机整体的大小有巨大作用，对直升机的灵活运动有很大的影响。
本文对常规的直升机尾桨结构和尾桨轴系进行分析，分别对尾桨毂，桨叶，减速器等零件进行结构分析，这样使直升机尾桨和尾桨轴系的结构更加清晰，对设计有了更深的了解。尾桨是直升机最重要的组成部分之一，结构了解之后才能对尾桨进行改进，让直升机有进一步的发展。
关键词：直升机；尾桨；减速器；运动系统；尾桨轴系；桨距变化
本科生毕业论文
III
Abstract
Through the design of helicopter tail rotor helicopter structure, enables us to have a
further understanding of the structure. At the same time the helicopter tail rotor pitch change
桨距
桨距
螺旋桨的桨叶都与旋转平面有一个倾角。
假设螺旋桨在一种不能流动的介质中旋转，那么螺旋桨每转一圈，就会向前进一个距离，连续旋转就形成一段螺旋。
同一片桨叶旋转一圈所形成的螺旋的距离，就称为浆距。
显然，桨叶的角度越大，浆距也越大，角度与旋转平面角度为0，浆距也为0。
这个“距”，就是桨叶旋转形成的螺旋的螺距。
桨距指的是直升机的旋翼或固定翼的螺旋桨旋转一周360度，向上或向前行走的距离(理论上的)。就好比一个螺丝钉，您拧一圈后，能够拧入的长度。桨距越大前进的距离就越大，反之越小！然而要测量实际桨距的大小是比较困难的，所以一般固定翼飞机使用桨距不变的螺旋桨上都会标明其直径和桨距的大小(单位以英寸居多)，以便于和合适的发动机配套使用。绝大多数的固定桨距的直升机桨一般是专为某一级别的飞机定制的，所以只标明直径。可变桨距直升机可以非常容易的通过测量桨叶的攻角(迎风角度)大小来体现桨距的大小，和变化幅度。
直升机桨毂结构
直升机结构(桨毂)
旋翼系统由桨叶和桨毂组成。旋翼形式是由桨毅形式决定的。它随着材料、工艺和旋翼理论的发展而发展。到目前为止，已在实践中应用的旋翼形式有铰接式、跷跷板式、无铰式和无轴承式，它们各自的原理如下表所示。
一、桨毂结构特点
(一)铰接式
铰接式(又称全铰接式)旋翼桨毂是通过桨毂上设置挥舞铰、摆振铰和变距铰来实现桨叶的挥舞、摆振和变距运动。典型的铰接式桨毂铰的布置顺序(从里向外)是由挥舞铰、摆振铰到变距铰，如图2(2—1所示。也有挥舞铰与摆振铰重合的。
在轴向铰中除了用推力轴承来负担离心力并实现变距运动外，另一种流行的方式是利用弹性元件拉扭杆来执行这个功能，如图2(2—2所示。这样在旋翼进行变距操纵时必须克服拉扭杆的弹性及扭短，为了减小操纵力，就必须使拉扭杆有足够低的扭转刚度。
铰接式桨毂构造复杂，维护检修的工作量大，疲劳寿命低。因此在直升机的发展中一直在努力改善这种情况。在20世纪60年代后期开始发展的层压弹性体轴承(橡胶轴承)也是解决这个问题的一个较好的方案，现已实际应用。
层压弹性体轴承也可称为核胶轴承，以图2(2—3b中径向轴承为例，这是由每两层薄橡胶层中间由金属片隔开并硫化在一起。 图2(2—4为桨毂一个支管的构造。轴承组件的主要部分是一个球面弹性体轴承，桨叶的挥舞及摆振运动全部通过这个轴承来实现。此外靠近内端有一个层压推力铀承，桨叶变距运动的85,通过这个轴承的扭转变形来实现，其余15,则由球面轴承来实现。这种形式的桨毂是用一组层压弹性体轴承组件来实现挥舞铰、摆振铰、变距铰三铰的功能，这样使构造大大简化，零件数量也大大减少。同时由于不需要润滑及密封，维护检修的工作量亦少很多。
(二)桨毂减摆器
铰接式旋翼在摆振铰上都带有桨毂减摆器，简称为减摆器，为桨叶绕摆振铰的摆振运动提供阻尼。减摆器对于防止出现“地面共振”，保证其有足够的稳定性裕度是必要的。此外，对于装备涡轮轴发动机的直升机，发动机、传动系统及旋翼整个系统的扭转振动，由于存在着燃油控制系统而形成一个闭合回路，也存在着
