直升机旋翼系统
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。
(完整版)直升机旋翼技术及发展
二、旋翼的主要动力学问题
➢ 从降低直升机振动考虑 （1）旋翼桨叶片数K增加时，传给机体的桨毂激振力降低 （2）小速度和高速度飞行时会出现激振力的峰值，特别是消速状态 （3）无铰式旋翼的桨毂激振力矩往往要比铰接式高 （4）如果能合成桨毂激振力的桨叶载荷谐波次数与桨叶固有频率接
近，则桨毂激振力加大。
二、旋翼的主要动力学问题
直升机旋翼技术及其发展
主要内容
1、引言 2、旋翼的主要动力学问题 3、旋翼技术的发展 4、新概念、新构型旋翼
一、引言
1.1 旋翼的功用
➢产生直升机飞行所需的力——升力面 ➢实现直升机的操纵——操纵面
旋翼总拉力
桨尖平面前倾
驾驶杆前移
旋翼总拉力
桨尖平面前倾
驾驶杆左倾
一、引言
1.2 旋翼的工作特点
（1）旋翼气动环境的特殊性
➢旋翼桨叶由三个方向的运动——挥舞、摆振、扭转，相应有 这三个方向的固有特性，在有些情况下这三个方向的固有模 态之间存在着耦合。
➢旋翼动特性与旋翼型式密切相关——即与桨毂型式有关
二、旋翼的主要动力学问题
2.1.2 旋翼桨叶动特性的计算
➢桨叶动特性可以采用有限元或其它方法进行计算，并通过试验验证 ➢计算所用原始参数是桨叶的质量、刚度分布，质量刚度计算结果也
➢气动载荷可以分解为以为基频的傅里叶级数，即包含有旋翼转速整数 倍的各次谐波的成分：1、 2、 3、 L L 。
➢在各次谐波气动载荷作用下，会引起桨叶同频率的各阶模态的动响应 （弹性振动），此响应又会反馈于气动载荷，形成一个气动弹性耦合的 响应问题, 旋翼的振动载荷.
二、旋翼的主要动力学问题
➢消除措施
1）制造过程中严格控制各组件的尺寸、外形及质量准确度。 2）设计补偿措施。 旋翼静平衡、动平衡（调锥度）
直升机旋翼的工作原理
航空航天概论《一》直升机旋翼的工作原理旋翼是直升机的关键部件。
它有数片（至少两片）桨叶和桨毂构成，形状像细长机翼的桨叶连接在桨毂上。
桨毂安装在旋翼轴上，旋翼轴方向接近于铅垂方向，一般由发动机带动旋转。
旋转时，桨叶与周围空气相互作用，产生气动力。
直升机旋翼绕旋翼转轴旋转时，每个叶片的工作都与一个机翼相似。
沿旋翼旋转方向在半径处切一刀，其剖面形状是一个翼型。
翼型弧线与垂直于桨毂旋转轴的桨毂旋转平面之间的夹角称为桨叶的安装角。
相对气流与翼弦之间的夹角为该剖面的迎角。
因此，沿半径方向每段叶片上产生的空气动力可分解为沿桨轴方向上的分量和在旋转平面上的分量。
桨轴方向的分量将提供悬停时需要的拉力;在旋转平面上的分量产生的阻力力矩将由发动机所提供的功率来克服。
旋翼旋转所产生的拉力和阻力的大小，不仅取决于旋翼的转速，而且取决于桨叶的桨距。
调节旋翼的转速和桨距都可以达到调节拉力大小的目的。
但是旋翼转速取决于发动机的主轴转速，而发动机转速有一个最佳的工作范围，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的油门，保持转速尽量靠近最有利的工作转速。
火箭的基本构造火箭的基本组成部分有推进系统、箭体结构和有效载荷。
有控火箭还装有制导和控制系统，有时还可根据需要在火箭上装设遥测、安全自毁和其他附加系统。
推进系统是火箭飞行的动力源。
固体火箭的推进系统就是固体火箭发动机。
液体火箭的推进系统包括发动机、推进剂贮箱、增压系统和管路活门组（见飞行器推进系统）。
箭体结构的作用是装载火箭的所有部件，使之构成一个整体。
通常固体火箭发动机的壳体和液体火箭的箱体构成箭体结构的一部分。
除此之外，还包括尾段、级间段、仪器舱结构和有效载荷整流罩等部分。
箭体结构应有良好的空气动力外形。
在完成相同功能的前提下，箭体结构的重量和体积越小越好。
减轻箭体结构重量的途径，除设计技巧和工艺方法外，结构型式和材料的选择也很重要。
直升机的旋翼原理
直升机的旋翼原理直升机的旋翼是一种能够产生升力和推力的旋转翼，它由大量的旋翼叶片、桨毂和可调节的襟翼组成。
直升机使用旋翼通过空气动力学原理产生升力和推力，从而让直升机在空中飞行。
旋翼的升力产生原理旋翼的升力产生原理是由机翼产生升力的原理演变而来的。
翼型通过相对空气的运动产生升力。
旋翼同样利用相对空气的运动并且它的翼型通常比固定翼更薄。
旋翼可以在空气中产生向上的势能，同时可以产生横向推力，从而让直升机在空中悬停和移动。
旋翼的旋转方向旋翼的旋转方向是与直升机的实际方向相反的。
这是因为旋转的旋翼在运动过程中造成向下的气流以克服其自身重量和推进飞机前进。
如果旋翼与直升机的实际飞行方向相同，则在前进时将会撞上这个气流而导致飞机失速。
旋翼的切向速度和流量感应切向速度和流量感应是旋翼产生升力的重要元素。
当旋翼旋转时，每个旋翼叶片相对空气的速度将不断变化，因为沿着旋翼的理论平面出现不同的临界面和速度场。
这时，刀锋的前缘会受到更快的风速，而后缘受到更慢的风速。
这种速度的变化产生了一个升力差，从而使旋翼产生升力。
旋翼的倾斜旋翼的倾斜也是重要的原理之一，这是旋翼产生向前推进力的原因。
当旋转的旋翼向前倾斜时，旋翼产生的升力被分为两个分量：垂直于旋翼旋转平面的升力和平行于旋翼旋转平面的升力。
当旋翼向前倾斜时，平行于旋转平面的升力将会导致飞行器沿着旋转平面向前移动，产生推力。
旋翼的机械控制和配平旋翼的机械控制和配平也是直升机原理的重要组成部分之一。
旋翼可使用不同的冰柱、轴承和传动装置进行机械控制和平衡。
这些机械装置可以确保旋翼始终停留在与飞机平面垂直的位置，同时也可以改变旋转速度和倾斜角度以产生所需的升力和推力。
总结旋翼的原理和操作非常复杂，但是理解旋翼基本原理是对直升机的工作原理有一个全面的认识。
通过合理的机械控制和驾驶操作，人们可以使用这个原理使直升机在空中稳定飞行、移动和悬停。
直升机旋翼知识点总结
直升机旋翼知识点总结直升机是一种可以垂直起降的飞行器，其旋翼是实现垂直升降的关键部件。
在直升机的设计和运行过程中，旋翼的知识是非常重要的。
本文将从旋翼基本原理、旋翼结构、旋翼型式、旋翼控制等几个方面来进行详细的介绍。
一、旋翼基本原理1. 旋翼的作用旋翼是直升机的升力产生器，它产生的升力可以支撑直升机的重量，并使其垂直起降。
旋翼还可以控制直升机的飞行方向和高度。
2. 旋翼受力旋翼在飞行时受到四种力的作用：升力、拉力、风力和扭矩。
升力是垂直方向的力，支持直升机的重量；拉力是使直升机向前飞行的推动力；风力是来自旋翼运动所产生的气流作用力；扭矩是使直升机旋转的力。
3. 旋翼的旋转旋翼在飞行时以相对静止的直升机机身为中心旋转，旋转的目的是为了产生升力和推动力。
旋翼的旋转还可以产生反作用力，使直升机保持稳定飞行。
二、旋翼结构1. 旋翼叶片旋翼叶片是旋翼的主要部件，它由叶片根部、叶片翼型、叶片桨距、叶片弹性铰链等部分组成。
叶片是直升机产生升力和推动力的关键部件。
2. 旋翼桨毂旋翼桨毂是旋翼的连接部件，它将旋翼叶片连接到直升机的主转子轴上，使旋翼可以旋转并受到机身的控制。
3. 旋翼支撑系统旋翼支撑系统由旋翼桨毂、旋翼桨叶、旋翼振动减震器等部分组成，用于支撑和固定旋翼整体结构，保证旋翼的正常运行及稳定飞行。
三、旋翼类型1. 直升机旋翼直升机旋翼通常采用主旋翼和尾旋翼的形式，主旋翼产生升力和推动力，尾旋翼用于平衡主旋翼产生的扭矩。
2. 双旋翼直升机双旋翼直升机采用上下两层旋翼结构，上旋翼产生升力和推动力，下旋翼用于平衡上旋翼产生的扭矩。
3. 旋翼无人机旋翼无人机采用小型旋翼结构，可以进行垂直起降和定点悬停，用于军事侦察、航拍摄影等领域。
四、旋翼控制1. 旋翼调整旋翼调整是通过改变旋翼叶片的角度、转速和位置来控制旋翼的升力和飞行方向，以实现直升机的飞行和悬停等动作。
2. 旋翼平衡旋翼平衡是通过旋翼振动减震器、旋翼铰链等部件来保持旋翼在飞行过程中的稳定性和平衡性。
直升机旋翼的工作原理
直升机旋翼的工作原理
直升机旋翼的工作原理主要涉及旋翼的旋转产生升力和空气给旋翼的反作用力矩。
直升机旋翼在发动机驱动下旋转时，会产生向上的升力和空气给旋翼的反作用力矩。
这个升力主要用以平衡直升机的重力以及机身、平尾、机翼等部件在垂直方向上的分力。
旋翼的旋转方向有右旋和左旋之分，这取决于旋翼的旋转方向与大拇指指向旋翼升力方向的四指握拳方向是否一致。
旋翼还起到类似于飞机副翼、升降舵的作用，在飞行中可以产生向前的水平分力，克服空气阻力使直升机前进，也能产生侧向或向后水平分力，使直升机进行侧飞或后飞。
旋翼产生的升力大小取决于旋翼的迎角，即旋翼的翼型与空气流动方向的夹角。
当旋翼的迎角加大，被旋翼推向下方的气流速度也增大，旋翼也会受到更大的反作用力，这就是直升机升力来源。
直升机的旋翼是由发动机带动的，旋翼的轴连接着发动机的轴。
直升机的旋转是动力系统提供的，旋翼旋转会产生向上的升力和空气给旋翼的反作用力矩，在设计中需要提供平衡旋翼反作用扭矩的方法，通常有单旋翼加尾桨式（尾桨通常是垂直安装）、双旋翼纵列式（旋转方向相反以抵消反作用扭矩）等。
直升机旋翼的工作原理是通过旋翼的旋转产生升力和空气给旋翼的反作用力矩，从而实现直升机的垂直升降、前进、后退、侧飞等动作。
直升机旋翼系统的结构组成
直升机旋翼系统的结构组成
直升机旋翼系统是直升机的重要组成部分，它由旋翼、旋翼轴、旋翼桨叶、旋翼头、旋翼振动控制系统等多个部分组成。
1. 旋翼
旋翼是直升机的主要升力装置，由多个桨叶组成。
旋翼的旋转产生升力，使直升机能够垂直起降和悬停。
旋翼的形状和尺寸根据直升机的用途和性能要求而定。
2. 旋翼轴
旋翼轴是连接旋翼和直升机机身的部件，它承受旋翼的重量和旋转力矩，并将这些力矩传递给直升机机身。
旋翼轴的材料和尺寸也根据直升机的用途和性能要求而定。
3. 旋翼桨叶
旋翼桨叶是旋翼的组成部分，它们通过旋翼轴连接在一起。
旋翼桨叶的形状和尺寸也根据直升机的用途和性能要求而定。
旋翼桨叶的材料通常是复合材料或金属材料。
4. 旋翼头
旋翼头是连接旋翼轴和旋翼桨叶的部件，它允许旋翼桨叶在旋转时
自由变化角度。
旋翼头还包括旋翼振动控制系统，用于减少旋翼振动对直升机的影响。
5. 旋翼振动控制系统
旋翼振动控制系统是用于减少旋翼振动对直升机的影响的系统。
它包括旋翼头、振动传感器、振动控制器和振动补偿器等部件。
旋翼振动控制系统可以提高直升机的稳定性和安全性。
直升机旋翼系统的结构组成是非常复杂的，它们的协同作用使得直升机能够在空中自由飞行。
对于直升机的设计和制造来说，旋翼系统是至关重要的。
直升机起飞简单原理
直升机起飞简单原理
直升机是一种能够垂直起降和悬停在空中的飞机，其简单的起飞原理是基于旋翼的工
作原理。
直升机的旋翼是由多个叶片组成的，它们通过转动产生升力，从而使机身离开地
面并开始飞行。
首先，启动直升机的引擎，开始旋转旋翼。
旋翼的旋转速度通常在200 - 500 转/分钟之间，这要根据机型和空气密度进行调整。
在旋转过程中，叶片形成了类似风扇的叶片面积，将空气向下推，并且形成了对地面产生下压力的旋涡。
这种下压力在直升机起飞阶段
非常重要，因为它能够抵消引擎产生的重量，使得机身可以离开地面。
当旋翼达到一定速度时，直升机产生了足够的升力，可以开始离开地面了。
首先，旋
翼开始斜向前倾，这使得机身开始向前推动，提高了机体速度。
然后，机体开始向前倾斜，使得旋翼的角度相对于水平面偏向前方，这能够产生更多的上升力，使得直升机能够飞行
到更高的高度。
在直升机起飞过程中，需要非常注意掌握控制杆。
控制杆通过调整旋翼的倾角和旋转
速度来调整升力和向前推进的程度。
此外，飞行员还需要不断调整推进器和纵向和横向稳
定器的位置来保持直升机的平衡和稳定。
如果过于斜倾或者过于倾斜，直升机就会失去平衡，产生危险。
总之，直升机的起飞是利用旋翼产生的升力，通过调整机体倾斜角度和旋翼角度来实
现的。
这个过程需要控制杆和各种稳定器的调整，并且需要飞行员具备高超的飞行技术和
丰富的经验。
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铰接式
桨叶通过桨毂上的挥舞铰、摆振铰及变距 铰与桨毂相连，通过三个铰实现桨叶的挥舞、 摆振和变距运动。这些铰有不同的排列方式， 一般都采用金属滚动轴承实现构件之间的相 对运动。这种型式的旋翼的运动关系明确， 桨叶根部的弯曲载荷较小，但结构复杂，维 护不便。
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美国重型运输直升机CH53
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4.升降
总距操纵——飞行员操纵总距杆使自动倾斜器沿旋 翼轴平行向上或向下滑动。各片桨叶的桨距将同时 增大或减小,使旋翼的升力增大或减小,直升机随之 上升或下降。
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5.转向
旋翼旋转时会产生一个反作用力矩，使直升机 机身向旋翼旋转的反方向旋转。为了克服飞行力矩， 产生了多种不同的结构形式，如单桨式、共轴式、 横列式、纵列式等。对于最常见的单桨式，需要靠 尾桨旋转产生的拉力来平衡反作用力矩，维持机头 的方向。 当需要转向时，只需增大或减小尾桨的转速， 以调节拉力，使其与反作用力矩不平衡，让机身转 向。
2.起飞
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(F∝v2)。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。
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3.前行
周期变距操纵——通过操纵机构（周期变距杆）使 自动倾斜器向前倾斜，由于拉杆的作用导致桨叶的 桨距发生周期性变化，其旋转平面将向前倾，升力 的方向随之前倾，产生前向分量，直升机向前运动。
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二、飞行原理
1.定义
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桨距φ——翼型弦线与旋转平面间的夹角 迎角α——气流 V 翼弦之间的夹角 总距——各片桨叶的桨距的平均值
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。
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直升机旋翼系统
一、组成
桨毂
桨叶
自 动 倾 斜 器
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1.桨叶
由单向玻璃 纤维预浸带 构成，主要 承受离心力
由玻璃布和 碳布组成的 复合材料， 以提高桨叶 的刚度和抗 蚀性
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2.桨毂
结构型式 ·指旋翼桨叶与桨毂的连接方式，不同的旋翼型式其 动力学特性及设计特点有明显的差别。
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3.自动倾斜器
直升机上用以操纵旋翼实现升降、前 后、左右运动的特殊装置
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组成
（1）不旋转环（不动环）——安装在 旋翼轴上，并与操纵装置相连，能向 任意方向倾斜，也能垂直移动
（2）旋转环（动环）——通过轴承安 装在不旋转环上
（3）变距拉杆——连接旋转环和桨叶， 可改变桨距
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无铰式
无挥舞铰和摆振铰，只保留变距铰，桨叶 的挥舞、摆振运动完全通过桨根弹性变形来 实现。 桨叶在挥舞、摆振方向根部是固支的，扭 转与铰接式相同。 与铰接式相比，它的结构简单，但桨叶和 桨毂的弯曲载荷较大。从70年代初开始，由 于在旋翼上应用了疲劳强度较高的复合材料 和钛合金，这种型式的旋翼增多。
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山猫直升机
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半铰接式（跷跷板式）
只有两片桨叶，共用一个挥舞铰，无摆振铰， 有变距铰。这种型式旋翼的结构也比较简单。
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“眼镜蛇”直升机
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无轴承式
无挥舞、摆振、变距铰，挥、摆、扭运动完 全通过桨根柔性梁来实现。 桨叶在挥、摆方向根部支持同无铰式，扭转 （变距）为弹性约束。 它的结构简单，但要求桨叶根部的材料既有 很高的弯曲强度和刚度，很低的扭转刚度。70 年代以来，在采用先进复合材料桨叶基础上， 无轴承式旋翼的研究已有一定进展。
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