直升机为什么能悬停在空中,它的飞行原理是什么?

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发布时间:

2023-11-20

LearnEngineering制作的动画,讲解的是直升机的飞行原理!直升机可以起飞和着陆而不需要跑道,可以在空中悬停,可以在360度空间内任意方向进行操纵。 这个视频将揭开直升机背后的复杂性和科学性,你还将了解为什么直升机飞行员是一个非常复杂的工作。

  LearnEngineering制作的动画,讲解的是直升机的飞行原理!直升机可以起飞和着陆而不需要跑道,可以在空中悬停,可以在360度空间内任意方向进行操纵。这个视频将揭开直升机背后的复杂性和科学性,你还将了解为什么直升机飞行员是一个非常复杂的工作。

  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)直升机的大螺旋桨旋转产生升力平衡重力。

  直升机的桨叶大概有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)直升机的横向稳定。

  因为直升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,就必须把直升机的机身加长,所以,直升机有一个像蜻蜓式的长尾巴。

直升机,飞行