直升机的操纵原理

直升机原理图

1动压

科技名词定义 中文名称:动压 英文名称:dynamic pressure 其他名称:速压 定义:总压与静压之差,运动流体密度和速度平方积之半。 所属学科:航空科技(一级学科);飞行原理(二级学科) 本内容由全国科学技术名词审定委员会审定公布 物体在流体中运动时,在正对流动运动的方向的表面,流体完全受阻,此处的流体速度为0,其动能转变为压力能,压力增大,其压力称为全受阻压力(简称全压或总压,用P表示),它与未受扰动处的压力(即静压,用P静表示)之差,称为动压(用P动表示)。即: P动 = P - P静 = ρ*V*V*1/2 其中:ρ为密度,V为速度 推导: 先看看势能的推导 势能=F*S=m*g*h=ρ*Q*g*h=ρ*g*h*Q F为力大小,S为面积,m为质量,g为重力加速度,h为高度,Q为体积 即势能=压强*体积 动能=m*V*V*1/2=ρ*Q*V*V*1/2=ρ*V*V*Q*1/2=动压*体积 体积为Q,所以动压为1/2*ρ*V*V 即证。 飞机飞行的原理就是运用机翼上下气流速度是不一样而产生的压力差托起飞机的,注意机翼上下的空气速度是不一样的,它是由机翼的结构和飞机的迎角所决定的。 2 L=CρV^2/2,L是升力,C为升力系数,ρ是标准大气密度为一恒量,V是飞机的指示空速 3直升机是怎样改变方向的

陀螺效应这是一个很奇妙的物理现象,如下图,一个转动的物体,当在某一点施力,施力的效果会出现在沿转动方向90 度的地方出现,而且转动的物体会有保持原来状态,抗拒外来力量的倾向,也就是转动中物体的轴心会极力保持在原来所指的方向。像枪管中的膛线使子弹高速旋转以保持直进性就是运用陀螺效应,直升机高速旋转的主旋翼同样的也会有陀螺效应产生,控制方式也必须考虑这种力效应延后90 度出现的陀螺效应。 陀螺仪的功用 直升机飞行的基本原理是利用主旋翼可变角度产生反向推力而上升,但对机身会产生扭力作用,于是需要加设一个尾旋翼来抵消扭力,平衡机身,但怎样使尾旋翼利用合适的角度,来平衡机身呢?这就用到陀螺仪了,它可以根据机身的摆动多少,自动作出补偿讯号给伺服器,去改变尾旋翼角度,产生推力平衡机身。以前,模型直升机是没有陀螺仪的,油门、主旋翼角度和尾旋翼角度很难配合,起动后便尽快往上空飞(因为飞行时较易控制),如要悬停就要控制杆快速灵敏的动作,所以很容易撞毁,现在已有多中直升机模型使用的陀螺仪,分别有机械式、电子式、电子自动锁定式。 直升机的抬头现象 当直升机快速前进时,旋翼一偏离6 点和12 点钟方向时,两支旋翼对空气速度就会不一样,而在 3 点和9 点钟方向产生最大速度差,假设旋翼翼端转速300km/h,机体前进速度100km/h 时,以R/C 直升机顺时钟方向转动的旋翼来讲,3 点钟方向对空气速度200km/h ( 后退旋翼),9 点钟方向对空气速度400km/h(前进旋翼),产生 3 点和9 点钟方向的升力差,因陀螺效应的关系,力效应发生在 6 点和12 点钟方向产生抬头现象,此种抬头现象不论主旋翼是顺时针或逆时针转动皆会发生。 翼端速度与离心力 直升机靠著主旋翼高速回转时所产生的离心力来悬住机体。离心力是水平方向的力而机体重力是垂直方向的力,实№飞行时两者几乎呈90 度,所以直升机飞行时其主旋翼所产生的速度和离心力是非常大的。 在这里有一个公式可算出翼端速度和离心力: 翼端速度: V = 2 * 圆周率* R * 60 * RPM V = 旋翼翼端速度(公尺/小时) 圆周率= 3.14(大约值) R = 旋翼头中心到翼端距离(公尺) RPM = 旋翼每分钟转速 以30级来算 停悬1500 RPM 翼端速度= 2 * 3.14 * 0.625 * 60 * 1500 = 353km/h

飞机的起飞原理及操纵Microsoft-Word-文档

飞机的起飞原理及操纵 飞机开始滑跑到离开地面,并升到一定高度的运动过程,叫做起飞。 飞机起飞的操纵原理 飞机从地面滑跑到离地升空,是由于升力不断增大,直到大于飞机重力的结果。而只有当飞机速度增大到一定时,才可能产生足以支持飞机重力的升力。可见飞机的起飞是一个速度不断增加的加速过程。;剩余拉力较小的活塞式螺旋桨飞机的起飞过程,一般可分为起飞滑跑、离地、小角度上升(或一段平飞)、上升四个阶段。对有足够剩余拉力的螺旋桨飞机,或有足够剩余推力的喷气式飞机,因可使飞机加速并上升,故起飞一般只分三个阶段,即起滑跑、离地和上升。 (一)起飞滑跑的目的是为了增大飞机的速度,直到获得离地速度。拉力或推力愈大,剩余拉力或剩余推力也愈大,飞机增速就愈快。起飞中,为尽快地增速,应把油门推到最大位置。 1.抬前轮或抬尾轮 * 前三点飞机为什么要抬前轮? 前三点飞机的停机角比较小,如果在整个起飞滑跑阶段都保持三点姿态滑跑,则迎角和升力系数较小,必然要将速度增大到很大才能产生足够的升力使飞机离地,这样,滑咆距离势必很长。因此,为了减小离地速度,缩短滑跑距离,当速度增大到一定程度时就需要抬起前轮作两点姿态滑跑,以增大迎角和升力系数。 * 抬前轮的时机和高度 抬前轮的时机不宜过早或过晚。抬前轮过早,速度还小,升力和阻

力都小,形成的上仰力矩也小。要拾起前轮,必须使水平尾翼产生较大的上仰力矩,但在小速度情况下,水平尾翼产生的附加空气动力也小,要产主足够的上仰力矩就需要多拉杆。结果,随着滑跑速度增大,上仰力矩又将迅速增大,飞行员要保持抬前伦的平衡状态,势必又要用较大的操纵量进行往复修正,给操纵带来困难。同时,抬前轮过旱,使飞机阻力增大而增长起飞距离。如果抬前轮过晚,不仅使滑跑距离增长,而且还由于拉杆抬前轮到离地的时间很短,飞行员不易修正前轮抬起的高度而保持适当的离地迎角。甚至容易使升力突增很多而造成飞机猛然离地。各型飞机抬前轮的速度均有其具体规定。前轮抬起高度应正好保持飞机离地所需的迎角,前轮抬起过低,势必使迎角和升力系数过小,离地速度增大,滑跑距离增长,前轮抬起过高,滑跑距离虽可缩短,但因飞机阻力大,起飞距离将增长,而且迎角和升力系数过大,又势必造成大迎角小速度离地,离地后,飞机的安定住差操纵性也不好。仰角过大,还可能造成机尾擦地。从既要保证安全又要缩短滑跑距离的要求出发,各型飞机前轮抬起高度都有其具体规定。飞行员可从飞机上的俯仰指示器或从机头与天地线的关系位置来判断前轮抬起的高度是否适当。 * 后三点飞机为什么要抬尾轮 后三点飞机与前三点飞机相比,停机角比较大,因此三点滑跑中迎角较大,接近其临界迎角,如果整个滑跑阶段都保持三点滑跑,升力系数比较大,飞机在较小的速度下即能产生足够的升力使飞机离地。此时滑跑距离虽然很短,但大迎角小速度离地后,飞机安定性操纵性都

直升飞机飞行原理

直升飞机飞行原理 直升机的机翼与固定翼飞机一样,当气流从机翼前缘流向机翼后缘,从上翼面流过的气流比下翼面走过的路程长,为避免出现真空,上翼面的气流流速比下翼面的大。根据伯努利方程,相同条件下,气流的静压与动压的和恒定,因为上翼面的气流的流速大,导致动压大,所以其静压就小,机翼收到来自上翼面的压力小于来自下翼面的压力,大气对机翼的总压力向上,这个压力就是升力,有了升力直升机就能飞起来,但机翼旋转会对机身产生扭矩,为了不使机身旋转,通过加尾浆的方式平衡掉这个扭矩,所以直升机都是有尾浆的。直升机的机翼旋转面和轴的夹角可以通过杠杆机构来调整,通过调整这个夹角使升力与直升机的重力同轴或不同轴,同轴时,直升机悬停,不同轴时,直升机前飞 直升机升空的原理和竹蜻蜓是一样的,主桨桨叶上产生升力。至于你说的玩具有两个桨,而真机只有一个,应该是上下两层吧,总共四片桨叶,而真机只有一层。都知道,主桨高速转动,会给机身一个反方向的扭矩,如果不加以平衡,机身就会沿着和主桨转动方向相反的方向高速自旋,这样的直升机能飞么?玩具的两层桨叶就是平衡这个扭矩的,你仔细观察下,上下桨的转动方向一定是相反的,也就是靠两对桨叶给机身的扭矩来平衡机身,它们给机身的扭矩方向是相反的,如果大小也相同,那么机身就能保持稳定。但是真机,或者真正的航模直升机,都是单层桨叶的,因为它们都带尾桨,靠尾桨产生的推力来稳住机身。主桨产生的扭矩如果会使机尾顺时针旋转,那么就让尾桨产生逆时针的推力,平衡这个顺时针的扭矩。

一、直升机与普通飞机区别及飞行简单原理:不可否认,直升机和飞机有些共同点。比如,都是飞行在大气层中,都重于空气,都是利用空气动力的飞行器,但直升机有诸多独有特性。(1)直升机飞行原理和结构与飞机不同飞机靠它的固定机翼产生升力,而直升机是靠它头上的桨叶(螺旋桨)旋转产生升力。(2)直升机的结构和飞机不同,主要由旋翼、机身、发动机、起落装置和操纵机构等部分组成。根据螺旋桨个数,分为单旋翼式、双旋翼式和多旋翼式。(3)单旋翼式直升机尾部还装有尾翼,其主要作用:抗扭,用以平衡单旋翼产生的反作用力矩和控制直升机的转弯。(4)直升机最显眼的地方是头上窄长的大刀式的旋翼,一般由2~5片桨叶组成一副,由1~2台发动机带动,其主要作用:通过高速的旋转对大气施加向下的巨大的力,然后利用大气的反作用力(相当与直升飞机受到大气向上的力)使飞机能够平稳的悬在空中。二、平衡分析(对单旋翼式):(1)直升飞机的大螺旋桨旋转产生升力平衡重力。直升飞机的桨叶大概有2—3米长,一般有5叶组成。普通飞机是靠翅膀产生升力起飞的,而直升飞机是靠螺旋桨转动,拨动空气产生升力的。直升飞机起飞时,螺旋桨越转越快,产生的升力也越来越大,当升力比飞机的重量还大时,飞机就起飞了。在飞行中飞行员调节高度时,就只要通过改变大螺旋桨旋转的速度就可以了。(2)直升飞机的横向稳定。因为直升飞机如果只有大螺旋桨旋,那么根据动量守衡,机身就也会旋转,因此直升飞机就必须要一个能够阻止机身旋转的装置。而飞机尾部侧面的小型螺旋桨就是起到这个作用,飞机的左转、右转或保持稳定航向都是靠它来完成的。同时为了不使尾桨碰到旋翼,就必须把直升飞机的机身加长,所以,直升飞机有一个像蜻蜓式的长尾巴。三、能量方式分析。根据能量守恒定律可知:能量既不会消失,也不会无中生有,它只能从一种形式转化成为另一种形式。在低速流动的空气中,参与转换的能量只有压力能和动能。一定质量的空气具有一定的压力,能推动物体做功;压力越大,压力能也越大;流动的空气具有动能,流速越大,动能也越大。而空气的流速只有来自于发动机所带的螺旋桨对空气的作用,当然从这里分析 能量也是守衡的

飞机的飞行操作原理

飞行原理简介 飞行原理简介(一) 要了解飞机的飞行原理就必须先知道飞机的组成以及功用,飞机的升力是如何产生的等问题。这些问题将分成几个部分简要讲解。 一、飞行的主要组成部分及功用 到目前为止,除了少数特殊形式的飞机外,大多数飞机都由机翼、机身、尾翼、起落装置和动力装置五个主要部分组成: 1.机翼——机翼的主要功用是产生升力,以支持飞机在空中飞行,同时也起到一定的稳定和操作作用。在机翼上一般安装有副翼和襟翼,操纵副翼可使飞机滚转,放下襟翼可使升力增大。机翼上还可安装发动机、起落架和油箱等。不同用途的飞机其机翼形状、大小也各有不同。 2.机身——机身的主要功用是装载乘员、旅客、武器、货物和各种设备,将飞机的其他部件如:机翼、尾翼及发动机等连接成一个整体。 3.尾翼——尾翼包括水平尾翼和垂直尾翼。水平尾翼由固定的水平安定面和可动的升降舵组成,有的高速飞机将水平安定面和升降舵合为一体成为全动平尾。垂直尾翼包括固定的垂直安定面和可动的方向舵。尾翼的作用是操纵飞机俯仰和偏转,保证飞机能平稳飞行。 4.起落装置——飞机的起落架大都由减震支柱和机轮组成,作用是起飞、着陆滑跑,地面滑行和停放时支撑飞机。 5.动力装置——动力装置主要用来产生拉力和推力,使飞机前进。其次还可为飞机上的其他用电设备提供电源等。现在飞机动力装置应用较广泛的有:航空活塞式发动机加螺旋桨推进器、涡轮喷气发动机、涡轮螺旋桨发动机和涡轮风扇发动机。除了发动机本身,动力装置还包括一系列保证发动机正常工作的系统。 飞机上除了这五个主要部分外,根据飞机操作和执行任务的需要,还装有各种仪表、通讯设备、领航设备、安全设备等其他设备。 二、飞机的升力和阻力 飞机是重于空气的飞行器,当飞机飞行在空中,就会产生作用于飞机的空气动力,飞机就是*空气动力升空飞行的。在了解飞机升力和阻力的产生之前,我们还要认识空气流动的特性,即空气流动的基本规律。流动的空气就是气流,一种流体,这里我们要引用两个流体定理:连续性定理和伯努利定理 流体的连续性定理:当流体连续不断而稳定地流过一个粗细不等的管道时,由于管道中任何一部分的流体都不能中断或挤压起来,因此在同一时间内,流进任一切面的流体的质量和从另一切面流出的流体质量是相等的。

《飞机构造基础》课程教学大纲

《飞机构造基础》课程教学大纲 课程名称:飞机构造基础计划学时:48 计划学分:2.5 先修课程:工程力学、飞行技术基础课程性质:专业课 课程类型:必修课适用专业:飞机机电维修专业 编制单位:广州民航职业技术学院机务工程系编制时间:2001年11月 一、课程的性质和任务 本课程是飞机机电专业的一门重要专业课,其主要任务是使学生初步了解飞机的结构及飞机各系统的基本知识,为进行实际维护工作及故障诊断打下基础。本课程也是后续课程《飞机系统与附件》的基础课程 二、课程特色 本课程突出技能和能力培养,配合双证书制,使学生在校期间即可获得岗位资格证书。 本课程可利用现有737飞机附件,飞行操纵摸拟器及飞机电源系统示教板,采用现场教学方法使学生加深对飞机各系统的理解. 三、知识能力培养目标 (一)基本知识 飞机结构、载重与平衡、飞行操纵系统、液压系统、起落架系统、座舱环境控制系统、防冰排雨系统、飞机燃油系统、飞机防火系统、飞机电子系统等。 (二)应用能力 通过本课程的学习,使学生了解飞机组成、结构形式及受力特点,飞机载重与平衡的基本知识,掌握飞机飞行操纵系统、液压系统、起落架系统、座舱环境控制系统、飞机燃油系统的基本组成及工作原理;了解防冰排雨系统、飞机防火系统、飞机电子系统的基本知识。 (三)自学能力 培养学生具有对飞机构造及各系统的总的认识,为以后的飞机维护和排故工作打下基础。 四、课程内容和要求 见附表 五、考核方法和成绩评定 (一)考核方法 本课程的考核以平时作业、平时测验和期末笔试为主,平时占总成绩的40%,期34

末占总成绩的60%。 (二)成绩评定 1.基本知识,应知考核(书面、闭卷)成绩 2.上课的出勤率,学习态度 3.平时实践操作情况 六、教学参考书 ⑥《飞机构造基础》宋静波·王洪涛主编,广州民航职业技术学院出版 ⑥《航空电气》盛乐山主编 ⑥《民用航空器维修人员指南》(机体部分) 七、说明与建议 1.本大纲的总学时为48学时,学习本门课,应具有《飞行技术基础》、《工程力学》的基本知识。 2.本大纲由机务工程系宋静波老师编写。 附表: 35

图解直升机原理

图解直升机原理之一---涡轮轴发动机工作 原理 航空涡轮轴发动机 航空涡轮轴发动机,或简称为涡铀发动机,是一种输出轴功率的涡轮喷气发动机。法国是最先研制涡轴发动机的国家。50年代初,透博梅卡公司研制成一种只有一级离心式叶轮压气机、两级涡轮的单转于、输出轴功率的直升机用发动机,功率达到了206kW(280hp),成为世界上第一台直升机用航空涡轮轴发动机,定名为“阿都斯特—l”(Artouste—1)。首先装用这种发动机的直升机是美国贝尔直升机公司生产的Bell 47(编号为X H—13F),于1954年进行了首飞。 涡轴发动机的主要机件 与一般航空喷气发动机一样,涡轴发动机也有进气装置、压气机、燃烧室、涡轮及排气装置等五大机件,涡轴发动机典型结构如下图所示。

进气装置 由于直升机飞行速度不大,一般最大平飞速度在3 50km/h以下,故进气装置的内流进气道采用收敛形,以便气流在收敛形进气道内作加速流动,以改善气流流场的不均匀性。进气装置进口唇边呈圆滑流线,适合亚音速流线要求,以避免气流在进口处突然方向折转,引起气流分离,为压气机稳定工作创造一个好的进气环境。有的涡轴发动机将粒子分离器与进气道设计成一体,构成“多功能进气道”,以防止砂粒进入发动机内部磨损机件或者影响发动机稳定工作,这种多功能进气道利用惯性力场,使含有砂粒的空气沿着一定几何形状的

通道流动。由于砂粒质量较空气大,在弯道处使砂粒获得较大的惯性力,砂粒便聚集在一起并与空气分离,排出机外(见下图)。 压气机 压气机的主要作用是将从进气道进入发动机的空 气加以压缩,提高气流的压强,为燃烧创造有利条件。根据压气机内气体流动的特点,可以分为轴流式和离心式两种。轴流式压气机,面积小、流量大;离心式结构简单、工作较稳定。涡轴发动机的压气机,其结构形式几经演变,从纯轴流式、单级离心、双级离心到轴流与离心混装一起的组合式压气机。当前,直升机的

飞机操纵原理

一、飞行原理 飞机在空气中运动时,是靠机翼产生升力使飞机离陆升空的。机翼升力是怎样产生的呢?这首先得从气流的基本原理谈起。在日常生活中,有风的时候,我们会感到有空气流过身体,特别凉爽;无风的时候,骑在自行车上也会有同样的体会,这就是相对气流的作用结果。滔滔江水,流经河道窄的地方时,水流速度就快;经过河道宽的地方时,水流变缓,流速较慢。空气也是一样,当它流过一根粗细不等的管子时,由于空气在管子里是连续不断地稳定流动,在空气密度不变的情况下,单位时间内从管道粗的一端流进多少,从细的一端就要流出多少。因此空气通过管道细的地方时,必须加速流动,才能保证流量相同。由此我们得出了流动空气的特性:流管细流速快;流管粗流速慢。这就是气流连续性原理。 实践证明,空气流动的速度变化后,还会引起压力变化。当流体稳定流过一个管道时,流速快的地方压力小。流速慢的地方压力大。 飞机在向前运动时,空气流到机翼前缘,分为上下两股,流过机翼上表现的流线,受到凸起的影响,使流线收敛变密,流管(把两条临近的流线看成管子的管壁)变细;而流过下表面的流线也受凸起的影响,但下表面的凸起程度明显小于上表面,所以,相对于上表面来说流线较疏松,流管较粗。由于机翼上表面流管变细,流速加快,压力较小,而下表面流管粗,流速慢,压力较大。这样在机翼上、下表面出现了压力差。这个作用在机翼各切面上的压力差的总和便是机翼的升力(见图)。其方向与相对气流方向垂直;其大小主要受飞行速度、迎角(翼弦与相对气流方向之间的夹角)、空气密度、机翼切面形状和机翼面积等因素的影响。当然,飞机的机身、水平尾翼等部位也能产生部分升力,但机翼升力是飞机升空的主要升力源。飞机之所以能起飞落地,主要是通过改变其升力的大小而实现的。这就是飞机能离陆升空并在空中飞行的奥

各种飞机发动机原理

一、活塞式发动机 航空活塞式发动机是利用汽油与空气混合,在密闭的容器(气缸)内燃烧,膨胀作功的机械。活塞式发动机必须带动螺旋桨,由螺旋桨产生推(拉)力。所以,作为飞机的动力装置时,发动机与螺旋桨是不能分割的。主要由气缸、活塞、连杆、曲轴、气门机构、螺旋桨减速器、机匣等组成。气缸是混合气(汽油和空气)进行燃烧的地方。气缸内容纳活塞作往复运动。气缸头上装有点燃混合气的电火花塞(俗称电嘴),以及进、排气门。发动机工作时气缸温度很高,所以气缸外壁上有许多散热片,用以扩大散热面积。气缸在发动机壳体(机匣)上的排列形式多为星形或V形。常见的星形发动机有5个、7个、9 个、14个、18个或24个气缸不等。在单缸容积相同的情况下,气缸数目越多发动机功率越大。活塞承受燃气压力在气缸内作往复运动,并通过连杆将这种运动转变成曲轴的旋转运动。连杆用来连接活塞和曲轴。曲轴是发动机输出功率的部件。曲轴转动时,通过减速器带动螺旋桨转动而产生拉力。除此而外,曲轴还要带动一些附件(如各种油泵、发电机等)。气门机构用来控制进气门、排气门定时打开和关闭。 二、涡轮喷气发动机 在第二次世界大战以前,所有的飞机都采用活塞式发动机作为飞机的动力,这种发动机本身并不能产生向前的动力,而是需要驱动一副螺旋桨,使螺旋桨在空气中旋转,以此推动飞机前进。这种活塞式发动机+螺旋桨的组合一直是飞机固定的推进模式,很少有人提出过质疑。到了三十年代末,尤其是在二战中,由于战争的需要,飞机的性能得到了迅猛的发展,飞行速度达到700-800公里每小时,高度达到了10000米以上,但人们突然发现,螺旋桨飞机似乎达到了极限,尽管工程师们将发动机的功率越提越高,从1000千瓦,到2000千瓦甚至3000千瓦,但飞机的速度仍没有明显的提高,发动机明显感到“有劲使不上”。问题就出在螺旋桨上,当飞机的速度达到800公里每小时,由于螺旋桨始终在高速旋转,桨尖部分实际上已接近了音速,这种跨音速流场的直接后果就是螺旋桨的效率急剧下降,推力下降,同时,由于螺旋桨的迎风面积较大,带来的阻力也较大,而且,随着飞行高度的上升,大气变稀薄,活塞式发动机的功率也会急剧下降。这几个因素合在一起,决定了活塞式发动机+螺旋桨的推进模式已经走到了尽头,要想进一步提高飞行性能,必须采用全新的推进模式,喷气发动机应运而生。 喷气推进的原理大家并不陌生,根据牛顿第三定律,作用在物体上的力都有大小相等方向相反的反作用力。喷气发动机在工作时,从前端吸入大量的空气,燃烧后高速喷出,在此过程中,发动机向气体施加力,使之向后加速,气体也给发动机一个反作用力,推动飞机前进。事实上,这一原理很早就被应用于实践中,我们玩过的爆竹,就是依*尾部喷出火药气体的反作用力飞上天空的。早在1913年,法国工程师雷恩.洛兰就获得了一项喷气发动机的专利,但这是一种冲压式喷气发动机,在当时的低速下根本无法工作,而且也缺乏所需的高温耐热材料。1930年,弗兰克.惠特尔取得了他使用燃气涡轮发动机的第一个专利,但直到11年后,他的发动机在完成其首次飞行,惠特尔的这种发动机形成了现代涡轮喷气发动机的基础。现代涡轮喷气发动机的结构由进气道、压气机、燃烧室、涡轮和尾喷管组成,战斗机的涡轮和尾喷管间还有加力燃烧室。涡轮喷气发动机仍属于热机的一种,就必须遵循热机的做功原则:在高压下输入能量,低压下释放能量。因此,从产生输出能量的原理上讲,喷气式发动机和活塞式发动机是相同的,都需要有进气、加压、燃烧和排气这四个阶段,不同的是,在活塞式发动机中这4个阶段是分时依次进行的,但在喷气发动机中则是

航模舵机控制原理详解

在机器人机电控制系统中,舵机控制效果是性能的重要影响因素。舵机可以在微机电系统和航模中作为基本的输出执行机构,其简单的控制和输出使得单片机系统非常容易与之接口。 舵机是一种位置(角度)伺服的驱动器,适用于那些需要角度不断变化并可以保持的控制系统。目前在高档遥控玩具,如航模,包括飞机模型,潜艇模型;遥控机器人中已经使用得比较普遍。舵机是一种俗称,其实是一种伺服马达。 其工作原理是: 控制信号由接收机的通道进入信号调制芯片,获得直流偏置电压。它内部有一个基准电路,产生周期为20ms,宽度为1.5ms的基准信号,将获得的直流偏置电压与电位器的电压比较,获得电压差输出。最后,电压差的正负输出到电机驱动芯片决定电机的正反转。当电机转速一定时,通过级联减速齿轮带动电位器旋转,使得电压差为0,电机停止转动。当然我们可以不用去了解它的具体工作原理,知道它的控制原理就够了。就象我们使用晶体管一样,知道可以拿它来做开关管或放大管就行了,至于管内的电子具体怎么流动是可以完全不用去考虑的。 3. 舵机的控制: 舵机的控制一般需要一个20ms左右的时基脉冲,该脉冲的高电平部分一般为0.5ms~2.5ms 范围内的角度控制脉冲部分。以180度角度伺服为例,那么对应的控制关系是这样的: 0.5ms--------------0度; 1.0ms------------45度; 1.5ms------------90度; 2.0ms-----------135度; 2.5ms-----------180度; 这只是一种参考数值,具体的参数,请参见舵机的技术参数。 小型舵机的工作电压一般为4.8V或6V,转速也不是很快,一般为0.22/60度或0.18/60度,所以假如你更改角度控制脉冲的宽度太快时,舵机可能反应不过来。如果需要更快速的反应,就需要更高的转速了。 要精确的控制舵机,其实没有那么容易,很多舵机的位置等级有1024个,那么,如果舵机的有效角度范围为180度的话,其控制的角度精度是可以达到180/1024度约0.18度了,从时间上看其实要求的脉宽控制精度为2000/1024us约2us。如果你拿了个舵机,连控制精度为1度都达不到的话,而且还看到舵机在发抖。在这种情况下,只要舵机的电压没有抖动,那抖动的就是你的控制脉冲了。而这个脉冲为什么会抖动呢?当然和你选用的脉冲发生器有

飞机副翼操纵系统原理

张家界航空工业职业技术学院 毕业设计 题目:飞机副翼操纵系统分析 系别:数控工程系 专业:航空机电设备维修 姓名: 学号: 指导老师:

摘要 本论文主要阐述了关于飞机副翼的组成,个组成部件的工作原理,调整及日常维护方法。飞机的操纵性又可以称为飞机的操纵品质,是指飞机对操纵的反应特性。操纵则是飞行员通过驾驶机构改变飞机的飞行状态。改变飞机纵向运动(如俯仰)的操纵称为纵向操纵,主要通过推、拉驾驶杆,使飞机的升降舵或全动平尾向下或向上偏转,产生俯仰力矩,使飞机作俯仰运动。使飞机绕机体纵轴旋转的操纵称为横向操纵,主要由偏转飞机的副翼来实现。 关键词:驾驶杆传动杆传动机构载荷感觉器

Abstract The main thesis expounded aileron plane about the composition of component parts of the working principle, adjustment and routine maintenance methods. Manipulate the plane of the plane can be referred to as the quality of the manipulation means to manipulate the plane's response characteristics. Manipulation is to change the pilot institutions have passed the driving plane flight status. Vertical plane to change the sport (such as pitch) of manipulation known as vertical manipulation, mainly through the push, pull stick, so that the elevator or the whole plane Hirao moving downward or upward deflection, resulting in pitching moment, so that plane for pitch sports. Plane around the longitudinal axis so that rotation of the body known as the lateral manipulation manipulation, mainly by the plane's aileron deflection to achieve. Key word:Stick load transmission rod drive mechanism sensilla

直升机原理详解真实完整版

发一套最完整的直升机原理(绝对完整,绝对精华) 这是我找到的最完整,最系统介绍直升机的原理及发展史的文章。转到这里,送给论坛里喜欢飞行,向往蓝天的朋友!! 自从莱特兄弟发明飞机以来,人们一直为能够飞翔蓝天而激动不已,同时又受起飞、着落所需的滑跑所困扰。在莱特兄弟时代,飞机只要一片草地或缓坡就可以起飞、着陆。不列颠之战和巴巴罗萨作战中,当时最高性能的“ 喷火 ”战斗机和 Me 109 战斗机也只需要一片平整的草地就可以起飞,除了重轰炸机,很少有必须用“正规”的混凝土跑道起飞、着陆的。今天的飞机的性能早已不能为这些飞机所比,但飞机的滑跑速度、重量和对跑道的冲击,使对起飞、着陆的跑道的要求有增无减,连简易跑道也是高速公路等级的。现代战斗机和其他高性能军用飞机对平整、坚固的长跑道的依赖,日益成为现代空军的致命的软肋。为了摆脱这一困境,从航空先驱的时代开始,人们就在孜孜不倦地研制能够象鸟儿一样腾飞的具有垂直/短距起落能力的飞机。 自从人们跳出模仿飞鸟拍翅飞行的谜思之后,依据贝努力原理的空气动力升力就成为除气球和火箭外所有动力飞行器的基本原理。机翼前行时,上下翼面之间的气流速度差造成上下翼面之间的压力差,这就是升力。所谓“机翼前行”,实际上就是机翼和空气形成相对速度。既然如此,和机身一起前行时,机翼可以造成升力,机身不动而机翼像风车叶一样打转转,和空气形成相对速度,也可以形成升力,这样旋转的“机翼”就成为旋翼,旋翼产生升力就是直升机可以垂直起落的基本原理。

中国小孩竹蜻蜓玩了有2,000 年了,流传到西方后,成为现代直升机的灵感/ 达·芬奇设计的直升机,到底能不能飞起来,很是可疑 旋翼产生升力的概念并不新鲜,中国儿童玩竹蜻蜓已经有2,000 多年了,西方也承认流传到西方的中国竹蜻蜓是直升机最初的启示。多才多艺的达·芬奇在15 世纪设计了一个垂直的螺杆一样的直升机,不过没有超越纸上谈兵的地步。1796 年,英国人George C ayley 设计了第一架用发条作动力、能够飞起来的直升机,50 年后的1842 年,英国人W.H. Philips 用蒸气机作动力,设计了一架只有9 公斤重的模型直升机。1878 年,意大利人Enrico Forlanini 用蒸气机制作了一架只有3.5 公斤重的模型直升机。1880 年,美国发明家托马斯·爱迪生着手研制用电动机驱动的直升机,但最后放弃了。法国人Paul C ornu 在1907 年制成第一架载人的直升机,旋翼转速每分钟90 转,发动机是一台24 马力的汽油机。Cornu 用旋翼下的“舵面”控制飞行方向和产生前进的推力,但Cornu 的直升机的速度和飞行控制能力很可怜。

飞机原理与构造简答题答案

1、以双梁式直机翼为例,说明气动载荷是如何传递的。(18分) (1)蒙皮把气动载荷分别传给长桁和翼肋:蒙皮受气动吸力时,桁条和翼肋通过铆钉受拉对蒙皮提供支反力;蒙皮受气动压力时,蒙皮直接压在桁条和翼肋上,根据作用力与反作用力的原理,蒙皮把外载传递给了翼肋和长桁。 (2)长桁把自身承受的初始气动载荷传给翼肋 桁条与翼肋直接用角片(或间接通过蒙皮)相连,此时载荷方向垂直于长桁轴线,翼肋向长桁提供支持。此时,桁条可以看成支持在翼肋上的多点连续梁,长桁把气动载荷传递给了翼肋。至此,作用在蒙皮上的气动载荷直接或由长桁间接地全部传给了翼肋。 (3)翼肋把气动载荷转换成了垂直载荷和力矩,并相应的传到了梁腹板和组成封闭翼盒的各元件上 (4)翼梁将剪流往根部传递 由于梁腹板的抗弯能力比梁的缘条小的多,可略去其承弯能力,因而腹板以平板受剪的形式平衡,并将剪流往根部传递。最后在根部有机翼—机身对接接头提供垂直方向的支反力来平衡。 (5)蒙皮、腹板承受扭矩。机翼的第三个总体内力扭矩以蒙皮和腹板受剪的形式,向根部传递,总扭矩到机翼根部应通过加强肋将一圈剪流转换成适合于机翼—机身对接接头承受的一对集中力,再通过接头传给机身。 2、说明双梁式直机翼的普通翼肋的作用。(10分) (1)用以承受蒙皮传来的局部气动载荷 (2)把局部气动载荷转换成适合于主受力盒段各组成元件受力特性的载荷形式 (3)然后把它们传到这些主要元件上,向机翼根部传递,并进而通过对接接头传给机身 3、比较分析机翼各典型受力型式的结构受力特点。(20分) (1)梁式机翼:翼梁是主要受力构件,梁式机翼便于开口而不致破坏原来的主要传力路线;机翼、机身通过几个集中接头连接,所以连接简单、方便;主要依靠翼梁承受弯矩(2)单块式机翼:上、下壁板为主要受力构件。这种机翼比梁式机翼的刚度特性好。同时,由于结构分散受力,能更好的利用剖面高度,在某些情况下材料利用率较高,重量可能较轻,缺点是不便于大开口。 (3)多腹板式机翼:主要由上、下蒙皮承受弯矩,与梁式、单块式机翼相比,材料分散性更大。一般来说,多腹板式机翼的刚度大,材料利用率也更好些,然而也存在类似单块式机翼的缺点 4、以桁条式机身后段上的一个垂直集中力Pz为例,分析说明载荷是如何传给机身结构,又是如何在机身结构中传递的?(10分) 桁条式机身的一个加强隔框和水平尾翼的接头相连接,该加强隔框受到由接头传来的P z力,该框受到P z力后,要有向上移动的趋势,对此桁条起不了直接的限制作用,而由蒙皮通过沿框缘的连接铆钉给隔框以支反剪流q。q的分布与机身的受力型式,更明确地说,是和该框平面处机身壳体上受正应力面积的分布有关。对桁条式机身,假设只有桁条承受正应力,而蒙皮只受剪切时,剪流沿周缘按阶梯形分布。若蒙皮也受正应力,则在两桁条间的剪流值将不是等值,而成曲线分布。又因为蒙皮与桁条连接,蒙皮因剪流q受剪时将由桁条提供轴向支反剪流平衡,也即蒙皮上的剪流q将在桁条上产生拉、压的轴向力。 作用在框平面内的集中力:(1)由加强框承受该集中载荷(2)加强框将集中力扩散,以剪流的形式传给蒙皮。(3)剪流在蒙皮中向机身中段传递时,其剪切内力通过蒙皮连续向前传递;而弯曲内力则通过桁条的轴向拉、压力向前传递。 5、阐述飞机起落架减震机构中油气式减震器工作原理。(12分)

直升机分类

直升机分类 1 直升机的分类从古代漫长的构想 , 到近代的设计与探索, 再到20世纪上半叶终于发明成功至今, 直升机已经经历了半个多世纪的发展。在直升机广泛投入使用的同时, 直升机技术也获得了长足的进步。目前, 全世界大约有4万多架直升机用于各个领域。直升机也因技术与应用的不同,被划分成各种类型。一、按用途划分,直升机可以分成军用直升机和民用直升机。 1.军用直升机包括武装直升机、运输直升机和战斗勤务直升机三大类。武装直升机机上有武器系统 , 用于攻击地面、水面 ( 或水下 ) 及空中目标 , 因此它也被称为攻击直升机或战斗直升机。现代武装直升机机载武器系统通常包括 : 反坦克 ( 装甲 ) 导弹、反舰导弹、空空导弹、航炮、火箭及机枪等。按不同的作战任务, 可有多种武器配挂方式。通常一种型号的武装直升机具有配带上述多种武器的能力, 可以执行多种攻击任务, 可以"一机多用" 。但由于飞行质量、性能及使用等多方面的要求或限制, 也有专门或主要执行某种任务的, 因而武装直升机又可分为以下几种 : l) 强击直升机。主要执行对地面、水面目标的攻击任务。也可携带空空导弹或航炮 , 具有对空攻击或自卫的能力 , 但其主要使命是配合地面部队作战 , 用于消灭敌方装甲等各种软硬目标 , 实施火力支援 , 这是现代武装直升机的主要用途。2) 空战直升机。也可称为" 歼击直升机 ", 主要用于对付空中目标敌方直升机、低空飞行的固定翼飞机或其他飞行器, 争夺超低空( 通常是高度l50米以下) 制空权 , 也可为己方运输、战勤直升机护航。 4) 反潜直升机。装有搜索和探测潜艇的设备及鱼雷、深水炸弹等武器 , 主要执行反潜作战任务。运输直升机主要用于执行运送作战人员、武器装备及各种军用物资、器材等任务。这类直升机可有大小不等的运载能力, 但任务类型都是运输, 包括使用重型直升机对大型武器装备或物资的吊运。战斗勤务直升机简称"战勤直升机" 。这是用于执行各种特定作战勤务的直升机的统称。按专门执行侦察、通信、指挥、电子对抗、校射、救护、营救、布雷、扫雷、中继制导和教练等不同任务的需要, 直升机自己备有完成特定使命的机载任务设备 , 成为某种专用的战勤直升机。战斗勤务直升机通常有以下种类 : l) 侦察直升机。自己备专用侦察设备 , 执行空中侦察任务。2) 通信直升机。携带专用通信设备 , 用于执行空中通信 ( 或中继通信 ) 任务。3) 指挥直升机。携带作战指挥、观察、通信等设备 , 用干实施空中指挥 ( 主要是对己方直升机进行指挥 ) 。 4) 电子对抗直升机。自己备电子对抗设备写执行电子对抗任务。 5) 校射直升机。配备空中校射设备 , 用于为炮兵指示目标和校正射击。6) 救护直升机。配备坦架、备有医护人员及简易救护设备 , 将伤病人员运送至医院或指定地点。这类直升机通常由运输直升机加装担架 ( 可快速拆装 ) 等设施组成。配备可进行较全面的检测诊断设备和多种手术设备 , 能在救护现场作手术治疗的大型直升机被称为"空中医院", 实际上它也是救护直升机的一种。 3 7) 营救直升机。它装有搜索设备、救援设备 ( 如救生绞车、急救医疗设备等 ) 和精确定位设备, 用于对遇险人员的救援(如对紧急跳伞着陆飞行人员的寻找和救生) 。 8) 布雷、扫雷直升机。携带布雷或扫雷设施 ,实施布雷、扫雷作业。9) 中继制导直升机。携带导弹制导设备 , 能将目标信息传输给飞行中的导弹 , 井导引导弹命中目标。 10) 教练直升机。具有双座、双操纵系统 , 专用于飞行员的训练。在这种直升机上通常是进行驾驶术训练, 而战术飞行训练, 应在武装直升机、运输直升机或各种战勤直升机上进行。各类直升机均可用于训练, 尤其是高级驾驶术和战术训练, 但这些直升机不被称为专用的教练直升机。 2.在国民经济建设和公共事务方面 , 民用直升机具有广泛用途, 以执行运输任务为主 , 能担负多种多样的空中作业, 民用直升机接用途大体可分为以下几类 : l) 通用运输直升机。它既可内装或外吊物资, 也可用于人员运输 ( 有折叠或快速拆装座椅 ), 必要时亦可安装担架用于救护, 或用绞车对遇险人员进行营救。它装有任务所需的物资或设施、能实施多种空中特种作业, 如空中摄影、摄像和电子信号转播、护林灭火等。2) 旅客运输直升机。机舱内设有较舒适的座商及隔音、减摄和其他所需设施、专用于旅客运输。在客运直升机中,有一类经专门设计、装有较好设施、作为

直升机飞行原理(图解)

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。即使不算战损情况,平时使用中,尾桨对地面人员的危险很大,一不小心,附近的人员和器材就会被打到。在居民区或林间空地悬停或起落时,尾桨很容易挂上建筑物、电线、树枝、飞舞物品。 尾桨可以是推式,也可以是拉式,一般认为以推式的效率为高。虽然不管推式还是拉式,气流总是要流经尾撑,但在尾桨加速气流前,低速气流流经尾撑的动能损失较小。尾桨的旋转方向可以顺着主旋翼,也就是说,对于逆时针旋转的主旋翼,尾桨向前转(或者说,从右

遥控直升机操作技巧

上空飞行之前要有扎实的左右侧悬停基础,可先进行侧悬停平视高度左右平移并逐渐加快平移速度的练习,这种练习主要是练习控制飞机速度的能力,此种练习要达到既可将飞机加速飞行,也可以以准确的杆量将快速飞行的飞机机速控制住,还能减速将飞机停下来。 初次上空飞行可采取图一的形式,(顺便讲明,直升机在慢速前进时,因直升机机体本身与风相对运动也产生一些升力,所以直升机只比悬停时稍加一点油门,就可以升空慢速跑航线了)逐渐加大距离。返回的路线为原路退回。在逐渐熟悉飞机在高空姿态观察以后可以按图二的航线飞行。在爬升转弯以后可以稍加速。图三解释的是顺时针单旋翼直升机在加速飞行时,因旋翼每旋转一周分顶风、顺风面,会产生一个升力差,速度越大越明显会机体往右倾斜,需压左副翼修正,同样,机体本身有自律安定性,克服反扭力矩的右尾桨舵也显偏大,机头要修左来纠正(现在多数的陀螺带锁头功能,也就很不明显了)。 图一 图二

图三 图四 图五

图六 好了,现在我们可以上天了。图四所画的是直升机标准的转弯航线。开始的时候逐渐压右副翼、右尾桨稍微拉一点升降舵使飞机刚刚能转过弯即可,图中列举了两种过度打尾桨和尾桨舵量不够的情况,需要注意的是开始的时候以慢机速前进,转弯时副翼、尾桨舵量要小,使飞机以缓坡度大半径转弯。一旦直升机在没有机速或是机速很小的情况下副翼量过大的话,将会导致直升机侧滑甚至摔机。在有机速的前提下直升机依靠惯性就可以像固定翼那样打副翼、拉杆转弯了(图五)。刚上天的爱好者如果场地允许可以采取图六的方式让飞机以一个方向绕着操纵者进行小航线体会飞机在天上时的各种杆量-------需要讲明的是这仅是一个权宜之计,每个人在练习飞行时都会有一个方向(或左或右)顺手,一个方向怎么飞都别扭,进行任何一个新动作的练习时不妨先从顺手的那一面练习,掌握一些了再举一反三,从另一面加强练习,达到两面都‘顺手’的程度,图十三是容易犯的毛病,应仔细对照克服。 好了,飞机已经上天了,但它怎样才能安全返回着陆呢?从练习悬停的那天起就盼着上天,真的上天飞行的时候千万不要紧张,脑子里一定要将提前考虑好的地面练习的航线、舵量等清醒地、清楚地再现,并从手上的操纵中体现出来。千万不要脑子里一片空白,一通乱给杆------不摔才怪! 着陆航线可以按着图二所示航线的反向轨迹,逐渐减油门降低高度着陆,此种方式也为权宜之计(让初次上空飞行的人克服心理障碍,先能够安全地上去、安全地返回)。实际飞行中应用最广泛的方法是图七所示直升机以中高机速30~50米高度飞行,在顶风飞到差30度角至正前方时,1.逐渐减小油门使飞机以柔和的角度慢速下滑,2.着陆动作开始,拉杆逐渐减小飞机前进速度并适当加一些油门,3.飞机前进速度为零时推杆至水平并加油门到悬停点悬停。这个动作要经过反复练习才能逐渐掌握飞机向高度、速度、拉推杆时机等等。千万不要急于求成,否则事倍功半。图十二为容易犯的错误(稍有夸张),这样会减少旋翼转数,操纵不灵、摔机。

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