直升机飞行原理
直升飞机飞行原理
直升飞机飞行原理直升飞机是一种可以垂直起降的飞行器，由于其独特的飞行原理，使其具有广泛的应用领域，如军事、救援、消防、交通、旅游等。
下面将详细介绍直升飞机的飞行原理。
直升飞机的飞行原理可以归结为气动力学原理和机械原理两个方面。
一、气动力学原理直升飞机的飞行依靠主旋翼和尾旋翼的升力和推力来实现。
主旋翼是由几片具有空气动力学曲线形状的旋翼叶片组成，通过相对于机身的旋转产生升力和推力。
尾旋翼则用来抵消主旋翼产生的反作用力，以保持机身的平衡。
1.主旋翼：主旋翼通过其旋转产生升力和推力。
当旋翼叶片快速旋转时，叶片上的气流会形成高气压区和低气压区。
高气压区的气流通过叶片的压力面，而低气压区的气流则通过叶片的吸力面，从而产生了升力。
升力的大小与旋翼的转速、叶片的角度和速度、空气密度等参数有关。
2.尾旋翼：尾旋翼位于直升飞机的尾部，主要起到平衡作用。
当主旋翼转动时，会产生反作用力，导致直升飞机产生旋转力矩。
为了抵消这一旋转力矩，尾旋翼也开始旋转，通过尾旋翼产生的推力来抵消反作用力，以保持机身的平衡。
二、机械原理直升飞机的机械原理主要包括控制系统和动力系统两个方面。
1.控制系统：直升飞机的控制系统包括操纵杆、螺旋桨角度调整机构和尾翼控制装置等。
通过操纵杆的操作，飞行员可以改变螺旋桨叶片的角度和旋转的速度，从而调整和控制直升机的升力、推力和方向。
2.动力系统：直升飞机的动力系统通常由发动机、传动系统和转子系统组成。
发动机负责提供动力，通常采用喷气发动机或涡轮发动机。
传动系统将发动机产生的动力传递给旋翼和尾翼，以驱动它们的旋转。
转子系统包括主旋翼和尾旋翼，负责产生升力和推力。
总结起来，直升飞机的飞行原理主要基于气动力学和机械动力学原理。
气动力学原理是通过主旋翼和尾旋翼的旋转来产生升力和推力，而机械原理则是通过控制系统和动力系统来改变和调整直升飞机的姿态、升力和推力。
这种独特的飞行原理使得直升飞机在垂直起降和悬停等方面具有显著的优势，使其在各个领域的应用变得更加广泛。
直升飞机飞行原理
直升飞机飞行原理直升机是一种垂直起降的飞行器，它可以在空中悬停、向前、向后、向左、向右飞行，还可以进行定点停留、低高度飞行、复杂地形涂毒、运输货物等，是一种非常灵活多变的飞行器。
那么，直升机是如何实现这种“绕不过去”的飞行方式的呢？下面，我们来了解一下直升机的飞行原理。
一、空气动力学基础不论是飞机还是直升机，它们都要靠空气动力学来实现飞行。
空气动力学是研究空气对物体的作用的学科。
在空气中，物体移动时，空气会对其产生阻力、升力和推力等作用。
在直升机的飞行中，最主要的就是升力了。
升力是空气对直升机产生的向上的支持力，使其能够腾空而起。
而产生升力的关键，则是由于在直升机的旋转叶片上产生了一个向下的气流，这个气流将气体压缩，使其速度加快，压力降低，形成低压区。
而直升机上方的空气则形成高压区，从而产生了升力。
二、基本构造1.机身部分：直升机的主体部分，其中装置有驾驶室、乘客和货物舱、发动机等。
2.旋翼部分：直升机最重要的部分，由主旋翼和尾旋翼组成。
3.主旋翼：是直升机上的最重要的部分，主要产生升力和推进力。
它是一组大型的可旋转叶片，可以轮流地在上下、左右和前后方向调整。
4.尾旋翼：又称为方向舵，主要负责平衡和转向直升机。
5.起落架：支撑直升机在地面或者水面上的装置。
三、飞行原理我们知道，飞机在飞行中通过翼面产生升力和推力来维持飞行。
而直升机则是通过旋翼来产生升力和推力，从而可以实现垂直起降和各种方向的移动。
正常飞行时，主旋翼的旋转速度越快，升力就越大。
主旋翼在旋转时还产生了空气流，对于尾旋翼而言，这种空气流就相当于一束强劲的风，从而也可以产生升力和推力，平衡直升机并控制飞行方向。
直升机的旋翼不仅可以产生升力和推力，还可以调整飞行方向。
当主旋翼向右旋转时，直升机就会向左飞行，反之亦然。
而尾旋翼则可以扭转调整直升机的飞行方向。
在直升机的飞行过程中，由于旋翼旋转的高速气流形成较大的后向力，所以需要加装平衡重量使其平衡。
直升机飞行原理
直升机飞行原理：直升机主要由机体和升力（含旋翼和尾桨）、动力、传动三大系统以及机载飞行设备等组成。
旋翼一般由涡轮轴发动机或活塞式发动机通过由传动轴及减速器等组成的机械传动系统来驱动，也可由桨尖喷气产生的反作用力来驱动。
目前实际应用的是机械驱动式的单旋翼直升机及双旋翼直升机，其中又以单旋翼直升机数量最多。
直升机的最大速度可达300km/h以上，俯冲极限速度近400km/h,使用升限可达6000m（世界纪录为12450m）,一般航程可达600～800km左右。
携带机内、外副油箱转场航程可达2000km以上。
根据不同的需要直升机有不同的起飞重量。
当前世界上投入使用的重型直升机最大的是俄罗斯的米-26（最大起飞重量达56t，有效载荷20t）。
直升机的来历：中国的竹蜻蜓和意大利人达芬奇的直升机草图，为现代直升机的发明提供了启示，指出了正确的思维方向，它们被公认是直升机发展史的起点。
竹蜻蜓又叫飞螺旋和“中国陀螺”，这是我们祖先的奇特发明。
有人认为，中国在公元前400年就有了竹蜻蜓，另一种比较保守的估计是在明代(公元1400年左右)。
这种叫竹蜻蜓的民间玩具，一直流传到现在。
现代直升机尽管比竹蜻蜓复杂千万倍，但其飞行原理却与竹蜻蜓有相似之处。
现代直升机的旋翼就好像竹蜻蜓的叶片，旋翼轴就像竹蜻蜓的那根细竹棍儿，带动旋翼的发动机就好像我们用力搓竹棍儿的双手。
竹蜻蜓的叶片前面圆钝，后面尖锐，上表面比较圆拱，下表面比较平直。
当气流经过圆拱的上表面时，其流速快而压力小；当气流经过平直的下表面时，其流速慢而压力大。
于是上下表面之间形成了一个压力差，便产生了向上的升力。
当升力大于它本身的重量时，竹蜻蜓就会腾空而起。
直升机旋翼产生升力的道理与竹蜻蜓是相同的。
直升机的特点：1、直升飞机可以向后飞行。
2、整个直升飞机可在空中旋转。
3、直升飞机可在空中静止盘旋。
直升机的突出特点是可以做低空（离地面数米）、低速（从悬停开始）和机头方向不变的机动飞行，特别是可在小面积场地垂直起降。
直升机飞行手册
直升机飞行手册一、介绍直升机作为一种独特的飞行器具有广泛的应用。
本文将详细介绍直升机飞行手册，包括基本原理、飞行操纵、安全操作等内容。
二、基本原理直升机的飞行原理有别于固定翼飞机。
直升机通过产生升力和推力来保持飞行平衡。
2.1 产生升力直升机通过旋转主旋翼产生升力。
主旋翼的叶片角度和旋转速度决定了产生的升力大小。
2.2 产生推力直升机通过尾旋翼产生推力，以抵消主旋翼反作用力和旋转桨叶产生的扭矩。
三、飞行操纵直升机的飞行操纵包括操纵杆、脚踏板和控制面等操作。
3.1 操纵杆操纵杆用于控制直升机的上下倾斜和左右转向。
向前推动操纵杆可以使直升机向前倾斜，增加前进速度。
3.2 脚踏板脚踏板用于控制直升机的转向，向左踏板可以使直升机向左转向，向右踏板则相反。
3.3 控制面直升机的控制面包括副翼、升降舵和方向舵等。
副翼用于横滚控制，升降舵用于上升和下降控制，方向舵用于方向控制。
四、安全操作直升机的安全操作对飞行员来说至关重要。
以下是一些安全操作的注意事项。
4.1 事前检查在飞行前必须进行彻底的事前检查，包括机身、旋翼、发动机、燃油系统等。
确保所有部件正常运作，不存在故障或损坏。
4.2 保持平衡直升机在飞行过程中需要保持平衡，飞行员需要不断调整操纵杆和脚踏板来控制飞行姿态。
保持飞行平衡可以提高飞行的安全性。
4.3 飞行规则遵守飞行规则是确保航空安全的重要措施。
飞行员应严格遵守空中交通管制规定，如保持适当距离、避免违规飞行等。
4.4 应急处置在紧急情况下，飞行员应能够迅速做出正确决策和应急处置。
训练良好的飞行员能够在危险情况下保持冷静，并及时采取必要的应对措施。
结论直升机飞行手册包括基本原理、飞行操纵和安全操作等内容。
了解和掌握这些知识对于成为一名合格的直升机飞行员至关重要。
飞行员需要在训练中不断学习和提升自己的技能，以确保飞行的安全和顺利。
直升机反回旋飞行原理
直升机反回旋飞行原理一、引言直升机是一种垂直起降的飞行器，它通过旋转的主旋翼产生升力，从而实现飞行。
然而，在直升机飞行过程中，存在一个很重要的问题，即回旋现象。
回旋是指直升机在飞行中产生的旋转力矩，使其身体产生旋转。
为了解决这个问题，直升机需要采取一系列措施来抵消回旋力矩，从而保持稳定的飞行姿态。
本文将深入探讨直升机反回旋飞行的原理。
二、直升机回旋力矩的来源直升机回旋力矩的产生主要源于两个方面：旋转主旋翼产生的反作用力和尾桨的作用。
2.1 旋转主旋翼产生的反作用力当直升机的主旋翼旋转时，它产生的升力反作用力会使直升机产生一个相反的力矩，即回旋力矩。
这是由牛顿第三定律所决定的，即作用力与反作用力大小相等、方向相反。
为了抵消这个回旋力矩，直升机需要采取一些措施。
2.2 尾桨的作用为了抵消旋转主旋翼产生的回旋力矩，直升机通常会配备一个尾桨。
尾桨的作用是通过产生一个与主旋翼反方向旋转的推力，来抵消回旋力矩。
尾桨的旋转由一个尾桨传动系统驱动，它可以通过调整尾桨叶片的角度和旋转速度来达到准确的抵消效果。
三、直升机反回旋飞行的原理为了实现直升机的反回旋飞行，需要采取一系列的技术手段来控制和平衡飞行姿态。
3.1 主旋翼与尾桨的配合直升机的主旋翼和尾桨需要良好的配合才能实现反回旋飞行。
主旋翼产生的升力和回旋力矩需要通过尾桨来抵消，而尾桨的控制需要通过飞行员的操作来实现。
飞行员通过操纵飞行控制杆和脚蹬，调整主旋翼和尾桨的角度和旋转速度，从而实现反回旋飞行。
3.2 尾桨传动系统的设计尾桨传动系统是直升机反回旋飞行的关键部分。
它通过传动装置将动力源传递给尾桨，从而产生推力。
尾桨传动系统需要具备高效、可靠的特点，以确保尾桨能够准确地抵消主旋翼产生的回旋力矩。
同时，传动系统的设计也需要考虑减小能量损耗和噪音产生，提高整个系统的效率。
3.3 飞行控制系统的作用飞行控制系统是直升机反回旋飞行的核心。
它通过传感器和计算机控制系统来感知和分析直升机的飞行状态，并根据需要进行调整和控制。
直升机和飞机的原理
直升机和飞机的原理直升机和飞机是现代航空领域中常见的飞行器，它们在飞行原理和工作原理上存在一些不同。
我们来了解一下直升机的原理。
直升机是一种能够垂直起降和悬停在空中的飞行器。
它的主要特点是具有旋翼，通过旋转旋翼产生升力来维持飞行。
直升机的旋翼由多个桨叶组成，通过发动机提供的动力使其旋转。
旋翼的旋转产生了气流，通过改变桨叶的角度来控制气流的方向和大小，从而实现飞行器的悬停、上升、下降、前进、后退、左移、右移等动作。
直升机的升力产生原理是由旋翼上方的气流产生的。
当旋翼旋转时，桨叶的前缘受到空气的冲击，产生升力。
同时，由于桨叶的扭转和变化的空气流动，也会产生一定的侧向力和推力。
通过调整桨叶的角度和旋转速度，直升机可以实现在空中的各种动作。
与直升机相比，飞机的飞行原理则有所不同。
飞机是一种能够在大气中飞行的飞行器，其主要特点是具有机翼和发动机。
飞机的机翼通过产生升力来维持飞行，而发动机则提供了飞行所需的动力。
飞机的机翼通过空气动力学原理产生升力。
当飞机飞行时，机翼上的气流会产生上升的力量，使飞机能够克服重力并保持在空中飞行。
机翼的形状、面积和攻角等因素都会影响升力的大小。
通过调整发动机的推力和飞机的姿态，飞机可以实现前进、上升、下降等动作。
与直升机不同的是，飞机的飞行速度通常较快，而且无法垂直起降或悬停在空中。
飞机需要一定的起飞距离和降落距离，并且通常需要在专门的机场或跑道上进行起降操作。
总结来说，直升机和飞机虽然都是飞行器，但其飞行原理和工作原理存在一些区别。
直升机通过旋转的旋翼产生升力，能够垂直起降和悬停在空中；而飞机则通过机翼产生升力并依靠发动机提供的推力来维持飞行，速度较快但无法垂直起降。
这些不同的原理使得直升机和飞机在不同的领域和任务中发挥着重要的作用。
直升机的原理及分类【优质PPT】
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双旋翼式
目前以纵列式的使用较多，即两 个旋翼沿机身长度方向排列，它的重 心移动范围大、机身长，可以把直升 机做得很大，共轴式的紧凑，但操纵 复杂，在小型直升机上有较多的使用。
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卡-50双桨共轴武装直升机
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纵列式双桨直升机
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单旋翼带尾桨式
单旋翼带尾桨式是目前最流行的 形式。这种直升机顶部有一个大的旋 翼，机身后伸出一个尾梁，在尾梁上 装一个尾部旋桨(简称尾桨)，尾桨的作 用是平衡由于旋翼旋转而产生的使机 身逆向旋转的扭矩。
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直-5
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双旋翼式
双旋翼的直升机有多种形式，有 两个旋翼共轴的，有两个旋翼交叉的， 有两个旋翼横列的和两个旋翼纵列的。 它们的共同点是有两个旋翼，两个旋 翼的旋转方向相反，从而使旋翼的反 作用力矩相互抵消保持机身不动。
1、旋翼受力（水平铰）
旋翼的桨叶在运动中产生拉力(向上)其原理和机 翼相同，都是因空气流过翼面产生升力，但是它的运 动是绕轴旋转的，旋翼在旋转一圈时在迎风的半圈 (称为前行)和顺风半圈(后行)中桨叶的相对风速是不 同的，即迎风一半大，而顺风时小，因而会造成升力 不平衡，即前行桨叶升力大，这会使直升机倾斜，并 使桨叶根部产生交变弯矩，使桨叶加速损坏。为了解 决这个问题，桨叶和桨毂之间用一个水平铰链或是柔 性的连接起来，使桨叶可在旋翼平面上、下摆动，这 样由于铰链不传递垂直方向的力，从而使两边升力平 衡，这个铰链称为水平铰或挥舞铰。
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§4.7 直升机
直升飞机飞行向前的原理
直升飞机飞行向前的原理
直升飞机飞行向前的原理基于两个主要的原理：旋翼推力和机身姿态调整。
首先，旋翼推力是直升飞机向前飞行的主要动力源。
直升机的旋翼通过改变旋翼叶片的角度和旋转速度来产生升力，并通过调整旋翼的总体推力来控制飞行方向。
在前进飞行时，直升机将旋翼产生的推力分成两个部分：升力和推力。
升力是垂直向上的力量，支撑直升机的重量。
推力是由旋转旋翼产生的水平向前的力量。
通过调整旋翼的倾斜角度和转速，直升飞机可以控制这两个力量的比例，从而实现向前飞行。
其次，机身姿态的调整对于直升飞机向前飞行也非常重要。
直升机可以通过改变机身的倾斜角度，即前倾或后倾，来改变飞行方向。
当直升飞机向前飞行时，它需要倾斜机身以产生一个称为气动阻力的侧向力。
这个侧向力可以抵消旋翼产生的侧向推力，从而使直升机向前飞行。
综上所述，直升机通过旋翼推力和机身姿态的调整来实现向前飞行。
旋翼推力提供了主要的动力，而机身姿态的调整则是调整飞行方向的手段。
这些原理协同作用，使直升机能够在空中实现平稳、灵活的向前飞行。
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缺点：传动系统复杂， 平飞时诱导损失大，利用旋 翼自转进行滑翔降落困难。
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美国 CH-47 支努干
二、分类
4交叉式双桨直升机
两个旋翼位于机身两侧，但两个 桨毂之间很近。转轴向外倾斜。
七、直升机的特殊问题
2、涡环状态
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七、直升机的特殊问题
2、涡环状态
涡环状态的改出
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七、直升机的 CAFUC. All rights reserved.
一、概述
★ 民用：
通用运输、抢险救生、公安巡查、特种作业…
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一、概述
★ 军用：
对地攻击、反潜攻舰、机降运输、战勤侦察…
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二、分类
六、直升机的平衡和操纵
直升机的三个轴
纵轴 立轴 横轴
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六、直升机的平衡和操纵
直升机的平衡 作用在直升机上的各种力和力矩之和均为零。 直升机的飞行速度和方向都能保持不变。
这里只分析力矩的平衡 1. 俯仰平衡-横轴 2. 方向平衡-立轴 3. 横侧平衡-纵轴
4、直升机的自转
Straight-in autorotation.
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七、直升机的特殊问题
5、 MAST Bumping
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七、直升机的特殊问题
二、分类
6 倾转旋翼机
V22
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三、旋翼的基本介绍
1、旋翼的作用
➢ 产生向上的力克服直升机重力 ➢ 产生向前的水平分力使直升机向前 ➢ 产生其他分力及力矩保持 直升机平衡或进行机动飞行 ➢ 若发动机停车，自转产生升力，保证安全着陆
3、横侧平衡 滚转力矩
尾桨拉力所产生的滚转力矩 尾桨旋转轴高于重心， 产生滚转力矩
压杆时产生的滚转力矩 压杆时，旋翼锥体倾斜，分解出T1和T3. 形成相应的滚转力矩。
横侧平衡的条件： 左滚力矩 = 右滚力矩
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六、直升机的平衡和操纵
优点：正面阻力小，外廓 尺寸小。
缺点：传动系统复杂， 桨尖可能碰地，不安全，直 升机的平衡复杂。
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二、分类
5无尾桨直升机
水平旋翼负责提供飞机升力，并从尾部吹出空 气，用附壁效应产生的推力抵消旋翼的反作用力
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六、直升机的平衡和操纵
俯仰力矩
旋翼力矩 水平安定面力矩 机身力矩 机身力矩是上仰还是下俯视情况而定。 悬停和小速度飞行时上仰，大速度飞行 时为下俯力矩。 俯仰平衡条件 上仰力矩 = 下俯力矩
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六、直升机的平衡和操纵
二、分类
1单旋翼带尾桨直升机
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。 缺点：尾桨造成功 率损失，重心定位范围 窄，尾部长，尺寸大。
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二、分类
2共轴式双桨直升机
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。
2、方向平衡
直升机绕立轴转动的左偏 力矩和右偏力矩相等。方向平 衡时，不绕立轴转动或等速转 动。
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六、直升机的平衡和操纵
2、方向平衡 偏转力矩
旋翼的反作用力矩 反扭矩系统 垂尾的方向稳定作用
方向平衡的条件
旋翼的反作用力矩 = 尾桨偏转力矩
直升机飞行原理
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主要内容
直升机概述 直升机的分类 旋翼的基本介绍 基本操纵系统 前飞中的空气动力 直升机的平衡和操纵 直升机的特殊问题
四、基本操纵系统
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四、基本操纵系统
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四、基本操纵系统
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一、概述
直升机定义：
以动力驱动的旋翼作为主要升力来源，能垂直起落的 重于空气的航空器。
——中国大百科全书
直升机的独特优势：
★垂直起落、悬停 ★良好的低空低速特性 使直升机可广泛应用于各个领域、各种环境。
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三、旋翼的基本介绍
挥舞
桨叶的挥舞运动
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三、旋翼的基本介绍
摆振
桨毂的摆振运动
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六、直升机的平衡和操纵
3、横侧平衡
直升机绕纵轴转动的左滚力矩和 右滚力矩相等。 横侧平衡时，不绕纵轴转动。
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六、直升机的平衡和操纵
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三、旋翼的基本介绍
2、旋翼的组成：桨叶+桨毂
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三、旋翼的基本介绍
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六、直升机的平衡和操纵
1、俯仰平衡
直升机绕横轴转动的上仰力矩和下俯力矩相等。 俯仰平衡时，不绕横轴转动，转动角速度等于零。
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五、前飞中的空气动力
直升机前飞时受力分析
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五、前飞中的空气动力
旋翼锥体的后到？
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主要内容
直升机概述 直升机的分类 旋翼的基本介绍 基本操纵系统 前飞中的空气动力 直升机的平衡和操纵 直升机的特殊问题
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谢谢大家！
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五、前飞中的空气动力
旋翼锥体的侧倒？
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• 结论：直升机前飞时
• 旋翼桨盘处 周向气流速度左右不对称，
•
引起旋翼纵向挥舞----后倒角
• 剖面迎角前后不对称，
•
引起旋翼横向挥舞----侧倾角
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三、旋翼的基本介绍
桨毂
旋翼的运动：变距、挥舞、摆振
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三、旋翼的基本介绍
变距
变总距操纵
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周期总距操纵
三、旋翼的基本介绍
挥舞
直升机前飞时， 左右速度不对称
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七、直升机的特殊问题
1、过度挥舞
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