直升机飞行原理及平衡
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。
直升机起飞原理
直升机起飞原理
直升机起飞原理可以简单描述为通过旋转的主旋翼产生升力，使得直升机能够离开地面垂直起飞。
主要的工作原理包括主旋翼、尾旋翼和发动机。
首先是主旋翼的工作原理。
主旋翼由多个具有特殊形状的叶片组成，这些叶片通过旋转产生升力。
当直升机起飞时，驾驶员通过操纵杆控制主旋翼的角度，使其倾斜的位置推动空气向下。
这样，通过牛顿第三定律，空气向下的推力会使直升机产生向上的升力，并且通过改变主旋翼的迎角可以调整产生的升力大小。
其次是尾旋翼的工作原理。
尾旋翼的主要作用是平衡直升机产生的主旋翼扭矩。
由于主旋翼的旋转会产生一个反作用力，使得直升机在垂直方向上呈现转动的趋势。
为了抵消这个扭矩，尾旋翼会提供一个相反方向的推力，使得直升机能够保持平衡。
由于尾旋翼所需的推力较小，通常使用一根小型的旋转翼来实现这个功能。
最后是发动机的工作原理。
直升机通常搭载内燃机或涡轮引擎，用于提供动力。
这些发动机通过燃烧燃料产生的高压气体驱动旋转翼旋转，从而产生升力。
同时，发动机也会驱动其他必要的设备，如助推器和马达，以提供额外的动力。
通过这些工作原理的相互配合，直升机能够从地面垂直起飞。
当主旋翼开始旋转时，产生的推力提供了向上的升力，同时通
过尾旋翼平衡了扭矩。
发动机提供了动力，使得直升机能够维持飞行。
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。
直升机飞行原理及平衡课件
……
• 图中的实线④为上述三项之和，即总的平飞需 用功率P平需随平飞速度的变化而变化。 它是一 条马鞍形的曲线：小速度平飞时，废阻功率很小， 但这时诱导功率很大，所以总的乎 飞需用功率仍 然很大。但比悬停时要小些。在一定速度范围内， 随着平飞速度的增加，由于 诱导功率急剧下降， 而废阻功率的增量不大，因此总的平飞需用功率 随乎飞速度的增加呈下 降趋势，但这种下降趋势 随 V的增加逐渐减缓。速度继续增加则由于废阻 功率随平飞速度 增加急剧增加。平飞需用功率随 V的增加在达到平飞需用功率的最低点后增加；总 的平飞 需用功率随 V的变化则呈上升趋势，而且 变得愈来愈明显
的飞行 纸飞机飞行中的 水桶中的回旋力 直升机中的回旋力
直升机平衡
平飞时的平衡 平飞时力的平衡 平飞需用其随速度的变化功率
及 平飞需用功率及其随速度的变
化 平飞需用功率随速度的变化 直升机的后飞 直升机的侧飞 直升机的转动惯量
• X轴：T2=X身
• Y轴： T1=G
• Z轴：T3约等于T尾
•
其中 Tl， T2， T3分别为旋翼拉力在 X， Y，Z
三个方向的分量。 对于单旋翼带尾桨直升机，由
于尾桨轴线通常不在旋翼的旋转平面内，为保持 侧向力矩 平衡，直升机稍带坡度角 r，故尾桨推 力与水平面之间的夹角为 y，T尾与T3方向不完全 一致，因为 y角很小，即cosr约等于1，故Z向力采 用近似等号。
平飞时的平衡...
• 相对于速度轴系平飞时， 作用在直升机上的力主要 有旋空拉力T，全机重力 G， 机体的废阻力 X身及尾桨 推力T尾。前飞时速度轴系 选取的原则是： X铀指向 飞行速度V方向； Y轴垂直 于X轴向上为正，2轴按右 手法则确定。保持直升机 等速直线平飞的力的平衡 条件
直升机的飞行原理
直升机的飞行原理
直升机的飞行原理是基于空气动力学的原理。
它的主要组成部分包括机身、旋翼和尾桨系统。
首先，旋翼是直升机飞行的关键部件。
直升机的旋翼是垂直放置的，由多个叶片组成。
当旋翼转动时，叶片会受到空气的作用力，产生升力。
升力是支撑直升机在空中的力量，使其能够飞行。
其次，直升机的尾桨系统起到平衡旋翼产生的扭矩的作用。
直升机的旋翼在转动过程中会产生一个相反的扭矩，使得机身产生旋转。
为了抵消这一扭矩，直升机安装了尾桨系统。
尾桨通过产生一个反方向的推力，将旋翼产生的扭矩平衡掉。
此外，直升机的飞行还需要通过对旋翼产生的升力进行控制。
这是通过改变旋翼的迎角（即叶片与风向的夹角）来实现的。
当迎角增大时，升力也增大，直升机上升；当迎角减小时，升力减小，直升机下降。
最后，直升机还可以通过改变旋翼的倾斜角度来实现机身的前进、后退和侧移。
倾斜后的旋翼除了产生升力外，还会产生一个水平方向的推力，从而使得直升机能够在空中进行水平移动。
总而言之，直升机的飞行原理是通过旋转的旋翼产生升力，通过尾桨系统平衡产生的扭矩，并通过调整迎角和倾斜角度来实现飞行和机身的控制。
直升机的空气动力学原理
直升机的空气动力学原理直升机是一种垂直起降的航空器，它通过一对主旋翼产生升力并完成飞行任务。
直升机的空气动力学原理是基于主旋翼的气动力学原理和力的平衡原理。
首先，我们需要了解主旋翼的结构和工作原理。
主旋翼由多个旋翼叶片、轴、旋翼毂和旋翼桨毂组成。
当发动机驱动主旋翼旋转时，旋翼叶片产生的升力和推力将使直升机空中悬停或飞行。
1.升力产生原理：主旋翼在旋转时产生升力，其主要原理是叶片运动和旋转产生了一个称为“高压面”和“低压面”的气流差，从而产生升力。
在主旋翼系中，上升气流经过整个叶片，从而减小了上升气流的速度和增大了气流的压力，形成了一个相对较高的压力区域。
而下降气流则经过叶片的上表面，增加了下降气流的速度和减小了气流的压力，形成了一个相对较低的压力区域。
这种压力差使得叶片产生了向上的力，即升力。
2.推力产生原理：主旋翼在旋转时产生的升力和推力对直升机的升力平衡和前进提供了动力。
在主旋翼上部安装有一个称为“高反扭矩”的尾旋翼，它以相反的旋转方向旋转，并且通过拉力杆与主旋翼连在一起。
当主旋翼产生的升力增加时，尾旋翼也会产生相应的反扭矩，以抵消主旋翼产生的扭矩。
这样，直升机就可以保持平衡。
3.平衡产生原理：在直升机的飞行中，通过控制旋翼角度和尾旋翼的推力来实现平衡。
调整主旋翼的迎角可以改变产生的升力和推力，从而改变直升机的高度和俯仰角。
调整尾旋翼的推力可以平衡主旋翼产生的扭矩，以及控制航向和横滚。
4.操纵产生原理：直升机通过改变主旋翼和尾旋翼的角度和推力，以及改变机身的姿态来实现操纵。
通过控制旋翼叶片的迎角，可以改变主旋翼的升力和推力大小，从而实现向上、向下、向前、向后移动。
通过调整尾旋翼的推力，可以控制直升机的航向。
而调整机身的姿态则可以实现横滚和俯仰的控制。
总结起来，直升机的空气动力学原理主要是基于主旋翼的升力和推力产生以及力的平衡原理。
通过控制旋翼叶片的角度和推力，以及调整尾旋翼的推力和机身的姿态，直升机可以在空中悬停、升降和飞行，实现机动操纵和飞行任务的完成。
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直升机的后飞（）
相对气流不对称，引起挥舞及桨叶迎角的变化
直升机的侧飞
侧飞是直升机特有的又一种飞行状态，它与悬停、小速度垂 直飞行及后飞 一起是实施某些特殊作业不可缺少的飞行性能。 一般侧飞是在悬停基础上实施 的飞行状态。其特点是要多注 意侧向力 的变化和平衡。由于直升机机体的侧向 投影面积很 大，机体在侧飞时其空气动 力阻力特别大，因此直升机侧飞 速度通 常很小。由于单旋翼带尾桨直升机的侧 向受力是不对 称的，因此左侧飞和右侧 飞受力各不相同。向后行桨叶一侧 侧飞，旋翼拉力向后行桨叶一例的水平分量大于向前行桨叶 一侧的尾桨推力，直 升机向后方向运动，会产生与水平分量 反向的空气动力阻力Z 反向的空气动力阻力Z。当侧力平衡时，水平分量等于尾桨推 力与空气动力 阻力之和，能保持等速向后行桨叶一侧侧飞。 向前行桨叶一例侧飞时，旋翼拉 力的水平分量小于尾桨推力， 在剩余尾桨推力作用下，直升机向民桨推力方向一例运动， 空气动力阻力与尾桨推力反向，当侧力平衡时，保持等速向 前行桨叶一侧飞行。
平飞需用功率及其随速度的变化（1 平飞需用功率及其随速度的变化（1）
平飞时，飞行速度垂直分量 Vv=0，旋翼在重力方向和Z方 Vv=0，旋翼在重力方向和Z 向均无位移，在这两个方向的分力不做功，此时旋翼的需 用功率由 三部分组成：型阻功率——P型；诱导 功率—— 三部分组成：型阻功率——P 功率—— P诱；废阻功率——P废。其中第三项是旋翼拉力克服机身 诱；废阻功率——P 阻力所消 耗的功率。 从上图可以看出，旋翼拉力的 第二分力 T2可平衡机 T2可平衡机 身阻力 X身。对旋翼而言，其分力T2在X轴方向以速度V作 身。对旋翼而言，其分力T2在 轴方向以速度V 位移。显然旋翼必须做功，P =T2V或 位移。显然旋翼必须做功，P =T2V或P废=X身V，而机身 =X身 废阻X 废阻X身 在机身相对水平面姿态变化不大的情况 下，其值 近似与V 近似与V的平方成正比，这样废阻功
直升机飞行原理及平衡
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姓名：阿迪力 班级：物理学院06－（1 班级：物理学院06－（1）班 学号：0610180 学号：0610180
直升机飞行原理及平衡
直升机原理
纸飞机的飞行 纸飞机飞行中的 水桶中的回旋力 直升机中的回旋力
……
图中的实线④为上述三项之和，即总的平飞需 用功率P 用功率P平需随平飞速度的变化而变化。 它是一 条马鞍形的曲线：小速度平飞时，废阻功率很小， 但这时诱导功率很大，所以总的乎 飞需用功率仍 然很大。但比悬停时要小些。在一定速度范围内， 随着平飞速度的增加，由于 诱导功率急剧下降， 而废阻功率的增量不大，因此总的平飞需用功率 随乎飞速度的增加呈下 降趋势，但这种下降趋势 随 V的增加逐渐减缓。速度继续增加则由于废阻 功率随平飞速度 增加急剧增加。平飞需用功率随 V的增加在达到平飞需用功率的最低点后增加；总 的平飞 需用功率随 V的变化则呈上升趋势，而且 变得愈来愈明显
平飞需用功率及其随速度的变化 （图）
平飞需用功率随速度的变化（3 平飞需用功率随速度的变化（3）
率P废就可以近似认为与平飞速 度的三次方成正 比，如上图中的点划线③所示。 平飞时，诱导功率为P =TV，其中T 平飞时，诱导功率为P诱=TV，其中T为旋翼 拉力， vl为诱导速度。当飞行重量不变时，近似 vl为诱导速度。当飞行重量不变时，近似 认为旋翼拉力不变，诱导速度271随平飞速度 认为旋翼拉力不变，诱导速度271随平飞速度 V的 增大而减小，因此平飞诱导功率 P诱随平飞速度V 诱随平飞速度V 的变化如上图中细实线②所示。 平飞型阻功率尸型则与桨叶平均迎角有关。 随平飞速度的增加其平均迎角变化不大。所以P 随平飞速度的增加其平均迎角变化不大。所以P型 随乎飞速度V 随乎飞速度V的变化不大，如图中虚线①所示。
直升机平衡
平飞时的平衡 平飞时力的平衡 平飞需用其随速度的变化功率 及 平飞需用功率及其随速度的变 化 平飞需用功率随速度的变化 直升机的后飞 直升机的侧飞 直升机的转动惯量
纸飞机的飞行
纸飞机飞行中的... 纸飞机飞行中的...
纸飞机受力情况 1.竖直方向 1.竖直方向 G-f1=f` 2.水平方向 2.水平方向 f2
因为在竖直方向上有风对飞机向上的分力 的作用f1，从而减少重力对飞机作用。 的作用f1，从而减少重力对飞机作用。 而在水平方向上有f2的作用， 而在水平方向上有f2的作用， 当 我们用力掷纸飞机时，飞机就轻而易举 的飞起来 而对于直升机的飞行还有一个“回旋力” 而对于直升机的飞行还有一个“回旋力” 的作用。
平飞时的平衡... 平飞时的平衡...
相对于速度轴系平飞时G，机体的废阻力 X身及 尾桨推力T 尾桨推力T尾。前飞时速 度轴系选取的原则是： X 铀指向飞行速度V 铀指向飞行速度V方向； Y 轴垂直于X轴向上为正，2 轴垂直于X轴向上为正，2 轴按右手法则确定。保持 直升机等速直线平飞的力 的平衡条件
直升机的转动惯量
直升机因为有两个旋旋转，所以他遵循角 动量守恒及对称问题… 动量守恒及对称问题…
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平飞时力的平衡
X轴：T2=X身 轴：T2=X身 Y轴： T1=G Z轴：T3约等于T尾 轴：T3约等于T 其中 Tl， T2， T3分别为旋翼拉力在 X， Y， Tl， T2， T3分别为旋翼拉力在 Z三个方向的分量。 对于单旋翼带尾桨直升机， 由于尾桨轴线通常不在旋翼的旋转平面内，为保 持侧向力矩 平衡，直升机稍带坡度角 r，故尾桨 推力与水平面之间的夹角为 y，T尾与T3方向不完 尾与T3方向不完 全 一致，因为 y角很小，即cosr约等于1，故Z向 角很小，即cosr约等于1，故Z 力采用近似等号。
水桶中的回旋力
在水桶中有 半桶水时，假如我们用一个木 棒来觉拌，水面会上升。这是因为水是流 体，当我们搅拌它是它受到回旋力的作用。
直升机中的回旋力
直升机工作时它的轮在高速旋转，形成高 速空气流，这就是，前面所提到过的流体 回旋。飞机就在这个力场上开始上升。
直升机的 平衡问题
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