直升机是靠旋翼转速控制升降的?原来我们的认知是错的

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发布时间:

2023-11-20

直升机是靠旋翼转动来提供升力的,不是靠旋翼的转速来控制机身本身上升和下降的。不太了解直升机的朋友可能以为直升机的旋翼转速快,直升机就上升,旋翼转速慢,直升机就下降,这样理解可就错了。其实直升机在飞行时的旋翼转速是恒定的,当然不同的机型会根据自己的起飞重量和机体结构等因素来搭配最适合自己的旋翼转速。

  直升机是怎样飞起来的?乘坐直升机的感受如何?如何调节直升机桨叶的动平衡?气流变化对直升机飞行都有哪些影响?陆军为什么需要航空兵?

  今天《军事科技》带您一起了解直升机飞行背后的奥秘。

  直升机桨叶仰角的秘密

  直升机是靠旋翼转动来提供升力的,不是靠旋翼的转速来控制机身本身上升和下降的。不太了解直升机的朋友可能以为直升机的旋翼转速快,直升机就上升,旋翼转速慢,直升机就下降,这样理解可就错了。其实直升机在飞行时的旋翼转速是恒定的,当然不同的机型会根据自己的起飞重量和机体结构等因素来搭配最适合自己的旋翼转速。

  直升机的飞行是通过操纵变距使桨叶的仰角发生了改变,这样旋翼在快速地旋转时每片桨叶就会利用仰角来切割空气。桨叶的仰角大,它与空气的接触面就大,这样直升机的升力就会大。反过来说直升机的桨叶如果不改变角度,一直呈水平状态,那么旋翼转得再快直升机也是飞不起来的。

  直升机的伯努利原理

  当然仅仅靠改变仰角还不能使旋翼产生如此大的升力,这是为什么呢?答案就在直升机的桨叶形状上,直升机桨叶的横截面与普通飞机机翼的横截面类似,均为头粗尾尖的纺锤形或半纺锤形。当桨叶划过空气时的切入角度发生变化时,桨叶所产生的升力也会随之改变,而这是因为直升机桨叶在旋转过程中与空气产生了流速和压力的变化。

  那么直升机的桨叶为什么要设计成头粗尾尖的秘密形状呢?为了弄清楚这里面的科学原理,我们专程来到了北京交通大学物理演示与探索实验室,在物理老师的带领下我们一起来看看直升机桨叶的设计到底有何独到之处。

  飞机升力跟伯努利原理有什么关系呢?原来飞机机翼的翼型都是经过特殊设计的,当气流经过机翼上下表面时,上表面路程要比下表面长,气流在上表面的流速要比在下表面流速快。根据伯努利定理,流速大的地方压强小,流速小的地方压强大,因此下表面的压强大于上表面的压强,由此产生压力差,这个压力差就是使飞机飞起来的升力。

  旋翼动平衡是安全生命线

  旋翼的动平衡非常重要,动平衡不好会引起直升机异常振动,对直升机机体和飞行操纵产生很大影响危及飞行安全,打椎体是一种能有效改善旋翼动平衡的方法。

  直升机的锥体其实就是直升机的旋翼,当直升机在飞行过程中直升机的旋翼快速转动,目测它就会形成一个倒过来的圆锥体。

  打锥体,我们得先准备一套不同颜色的彩笔,然后将不同的彩笔颜色分别涂在直升机的每片桨叶上。然后再准备一个纸筒,我们将纸筒高举在能够接触到旋翼的位置,旋翼在快速旋转时6片不同的桨叶会均匀地划过纸筒,这样就可以在纸筒上留下6种颜色的痕迹。通过这个痕迹,我们就可以观察出6片桨叶是否平衡,6片桨叶中有一片为基准桨叶,我们根据纸筒上彩笔痕迹的高低,来调整其它桨叶向基准桨叶靠拢,这样直升机的桨叶动平衡就调节完成了。

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