【簡介:】直升飛機是當(dāng)今功能最多的一種飛行器。 它的這種多功能性可使飛行員全面領(lǐng)略三維空間,這是其他飛機做不到的。 如果乘坐過直升飛機,您就會知道它是如何讓人感到興奮!
直升
直升飛機是當(dāng)今功能最多的一種飛行器。 它的這種多功能性可使飛行員全面領(lǐng)略三維空間,這是其他飛機做不到的。 如果乘坐過直升飛機,您就會知道它是如何讓人感到興奮!
直升機原理 直升飛機高度的靈活e799bee5baa性意味著它幾乎可以飛到任何地方。 但是,這也意味著要駕駛它是非常復(fù)雜的。 飛行員必須具有三維觀念,并且必須始終使用雙臂和雙腿才能使直升飛機停留在空中! 駕駛直升飛機需要經(jīng)過長期大量培訓(xùn)以及高度注意力集中。
在要想了解直升機原理以及它是如何做出復(fù)雜飛行動作的,將直升飛機的能力與火車、汽車和飛機的能力進行比較會有所幫助。 通過比較,您會知道為何直升飛機具有如此強大的功能!
如果您進過火車的駕駛室,就會知道,駕駛火車相當(dāng)容易。 畢竟火車只有兩個行駛方向,不是向前就是向后。 火車上有一個制動器,但沒有轉(zhuǎn)向機構(gòu)。 是鐵軌將火車帶到它需要到達的地方。
由于火車只有兩個行駛方向,因此用一只手就可以駕駛火車。
當(dāng)然,汽車可以像火車一樣向前和向后行駛。 當(dāng)在任一方向行駛時,您還可以向左或向右轉(zhuǎn)彎:
要使汽車轉(zhuǎn)向,就需要使用方向盤,駕駛員可以將它順時針或逆時針旋轉(zhuǎn)。 駕駛員可以用一只手和一只腳來駕駛汽車。
任何參加過飛行員培訓(xùn)或見過飛行員駕駛艙的人都知道,飛機的駕駛比汽車要復(fù)雜得多。 但其實它們也是很相似的:
飛機可以向前運動并左右轉(zhuǎn)向。 另外它還具有上升和下降的能力。 但它無法向后飛行。因此,飛機具有五個不同運動方向,而汽車僅有四個。上升和下降能力是飛機的一個全新特色,它是飛機區(qū)別于汽車的特點之一。要控制飛機的向上和向下運動,需要用一個操縱桿取代方向盤,或者使方向盤能夠向內(nèi)和向外運動(除了順時針和逆時針旋轉(zhuǎn)之外)。在大多數(shù)飛機上,飛行員還通過兩個踏板來操縱方向舵。因此,飛行員是用一只手和兩只腳來駕駛飛機的。
直升飛機可以完成飛機所無法完成的三件事情:
直升飛機可以向后飛行。 整個直升飛機可在空中旋轉(zhuǎn)。 直升飛機可在空中靜止盤旋。 對于汽車或飛機來說,它們必須在移動中才能轉(zhuǎn)向。而直升飛機則可以向任一方向側(cè)向移動,也可以旋轉(zhuǎn)360度。這些額外的運動自由度以及掌握這些運動需具備的技巧,正是直升飛機讓人興奮同時操作起來又很復(fù)雜的原因。 操縱直升飛機時,一只手要握住周期變距操縱桿,它用于控制直升飛機的側(cè)方向(包括向前、向后、向左和向右)。另外一只手握住總距操縱桿,它用于控制直升飛機的向上和向下運動(還控制發(fā)動機轉(zhuǎn)速)。飛行員的雙腳放在用于操縱尾旋翼的踏板上,尾旋翼可使直升飛機圍繞自身的軸在任一方向上旋轉(zhuǎn)。 駕駛直升飛機需要使用雙手和雙腳! 本文中,您將了解到直升飛機的相關(guān)信息,包括它的各種能力以及它是如何做出眾多令人驚異的事情的! 直升飛機具有其他飛機所不具備的一些獨特能力。 下面的視頻中展示了直升飛機的幾種能力。 直升飛機的特征就是能夠在地面上方的某一點盤旋。在盤旋時,直升飛機還可以圍繞它的軸旋轉(zhuǎn),這樣飛行員就可以查看任意方向上的情況。
直升飛機的另一個獨特之處是能夠向后飛行。 同樣,直升飛機還可以側(cè)向飛行
由于直升飛機可以向后和側(cè)向飛行,因此它可以做出一些有趣的表演。 在下面的視頻中,一架直升飛機正在表演原地旋轉(zhuǎn),它在垂直于地面向下飛行的同時,自身進行360度旋轉(zhuǎn):
向前飛行的直升飛機還可以停止在半空中,并非常快速地盤旋,正像在下面的視頻中所看到的那樣:
所有這些動作對于飛機來說都是不可能做到的,飛機必須在向前飛行時才能從機翼獲得升力(有關(guān)詳細信息,請參見飛機如何飛上藍天)。
您可以通過考慮前面所介紹的直升飛機的各種能力,開始了解直升飛機是如何飛行的。 讓我們縱覽一下直升飛機的各種能力,看一看它們是如何影響直升飛機的設(shè)計和控制的。
感謝Raleigh Helicopters我在此向Raleigh Helicopters公司總裁格倫·布朗以及本文視頻中的飛行員兼演示人員Ellen Turcio表示感謝。他們二人提供了極大的幫助,并在我撰寫本文過程中給予了鼎力支持。如果您處于北卡羅萊納州羅利市區(qū),并需要直升飛機服務(wù)或指導(dǎo),那么您可以與Raleigh Helicopters公司聯(lián)系,電話(919)497-1870?! ∠胂褚幌拢覀円圃煲患芸奢p而易舉騰空而起的飛行器。 我們暫時不要擔(dān)心如何降落,如何升到空中是我們關(guān)心的問題。如果您想通過槳葉提供向上的力,那么要產(chǎn)生升力,槳葉必須處于運動之中。 槳葉通過將空氣下壓并利用由此獲得的作用力產(chǎn)生升力(有關(guān)詳細信息,請參見[/url]飛機如何飛上藍天,該文章詳細解釋了槳葉是如何產(chǎn)生升力的)。 旋轉(zhuǎn)運動是保持槳葉處于連續(xù)運動狀態(tài)的最簡單方式。您可以將兩個或更多槳葉安裝在中心軸上并使軸旋轉(zhuǎn),這與吊扇上的葉片十分相似。直升飛機槳葉的形狀與飛機螺旋槳的形狀很相似,但直升飛機旋翼上的槳葉一般窄而薄,因為它們必須十分快速地旋轉(zhuǎn)。 直升飛機的旋轉(zhuǎn)槳葉總成稱為主旋翼。如果在軸上為主旋翼槳葉提供一個微小的迎角并使軸旋轉(zhuǎn),槳葉就開始產(chǎn)生升力。 為了使軸旋轉(zhuǎn),就需要某種類型的發(fā)動機。 往復(fù)式汽油發(fā)動機和燃氣渦輪發(fā)動機是兩種最常見的發(fā)動機。 在離地前,發(fā)動機的傳動軸通過變速器連接到主旋翼軸上。在離地后,發(fā)動機將與主旋翼軸同步運轉(zhuǎn)。 這樣,在沒有任何阻力的情況下,機身將在與主旋翼旋轉(zhuǎn)方向相反的方向上旋轉(zhuǎn)。 為抑制機身旋轉(zhuǎn),您需要對它施加力。
向機身施加力的方式通常是在長尾桁上安裝另外一組旋轉(zhuǎn)槳葉。 這些槳葉稱為尾旋翼。 尾旋翼的作用類似于飛機螺旋槳。通過在側(cè)面產(chǎn)生推力,抵消發(fā)動機使機身旋轉(zhuǎn)的趨勢,尾旋翼可抑制機身旋轉(zhuǎn)。通常,尾旋翼由一個長傳動軸驅(qū)動。該軸經(jīng)由主旋翼變速器、尾桁一直延伸到尾旋翼處的一個小型變速器。
這樣就可以得到與下圖類似的直升飛機:
為了對靈活直升飛機進行操縱,主旋翼和尾旋翼都需是可調(diào)節(jié)的。 以下兩節(jié)將介紹如何對其進行調(diào)節(jié)。
調(diào)節(jié)尾旋翼非常簡單,您只需改變尾旋翼槳葉的迎角,就可以通過尾旋翼使直升飛機在主傳動軸所在軸線上旋轉(zhuǎn)。
駕駛員可通過兩個腳踏板來控制迎角。 通過以下兩段視頻,您可以看到這一過程:
您可以在駕駛員座艙的這個畫面中看到踏板
尾旋翼槳葉的長度只有大約61厘米。
尾旋翼的槳轂可使飛行員改-變旋翼槳葉的迎角。
主旋翼是直升飛機上最重要的部件。 它提供了直升飛機飛行的升力,并可控制直升飛機的側(cè)向運動、轉(zhuǎn)向和飛行高度的改變。
為完成所有這些動作,首先要求旋翼要非常堅固。 它還必須能夠通過槳轂的每圈旋轉(zhuǎn)來調(diào)節(jié)旋翼槳葉的角度。 這種調(diào)節(jié)是通過自動傾斜器總成完成的。
自動傾斜器總成
自動傾斜器總成主要有兩個作用:
在總距操縱方向上,自動傾斜器總成可以同時改變兩個槳葉的角度。 這樣就可以增加或降低主旋翼提供給直升飛機的升力,使直升飛機升高或降低。
在周期變距操縱方向上,自動傾斜器總成可以單獨改變旋轉(zhuǎn)時槳葉的角度。 這樣就可使直升飛機在任意方向上實現(xiàn)360度運動。
自動傾斜器總成由兩個斜盤組成(即固定斜盤和旋轉(zhuǎn)斜盤),上圖中分別用藍色和紅色部分所示。 由于連接裝置(紫色)將旋轉(zhuǎn)斜盤與傳動軸連接在一起,因此旋轉(zhuǎn)斜盤隨傳動軸(綠色)和旋翼槳葉(灰色)一起旋轉(zhuǎn)。 槳距操縱桿(橙色)可使旋轉(zhuǎn)斜盤改變旋翼槳葉的槳距。 固定斜盤的角度通過與固定斜盤相連的操縱桿(黃色)而發(fā)生改變。 若飛行員對周期距控制和總距控制實施操縱,固定斜盤的操縱桿將受到影響。 固定斜盤和旋轉(zhuǎn)斜盤通過這兩個斜盤之間的一組軸承相連接。 這些軸承可使旋轉(zhuǎn)斜盤在固定斜盤上方旋轉(zhuǎn)。
自動傾斜器總成可隨槳葉的旋轉(zhuǎn)改變主旋翼槳葉的迎角。
迎角越陡,提供的升力越大。 總距控制可同時改變兩個槳葉上的迎角:
通過總距操縱,可以同時改變兩個槳葉上的主旋翼迎角。
周期距控制可使自動傾斜器總成傾斜,從而使直升飛機一側(cè)的迎角大于另一側(cè),如圖所示:
周期距控制可使自動傾斜器總成傾斜,
從而不均衡地改變主旋翼槳葉的迎角。
直升飛機的駕駛需要經(jīng)驗和技巧。駕駛員需對周期距控制進行調(diào)節(jié),以使直升飛機保持在地面上方的某一點。駕駛員需對總距操縱進行調(diào)節(jié),以使其保持在固定高度。駕駛員需對腳踏板進行調(diào)節(jié),以使直升飛機保持前進。您可以想象,在風(fēng)力很大的情況下,駕駛直升飛機在空中盤旋是一個多么大的挑戰(zhàn)! 下面的視頻可幫助您了解周期距控制、總距控制和自動傾斜器總成之間的關(guān)系。 一般而言: 總距控制可將自動傾斜器總成作為一個整體進行提升。這可以起到同時改變兩個槳葉槳距的效果。 周期距控制可將自動傾斜器總成的一側(cè)向上或向下推。這可以起到根據(jù)槳葉在旋轉(zhuǎn)中的位置而均勻改變槳葉槳距的作用。周期距控制可使旋翼的槳葉在直升機的一側(cè)具有較大迎角(因而獲得較大的升力),而在另一側(cè)具有較小迎角(因而獲得較小的升力)。這種升力的不平衡可使直升機傾斜,并側(cè)向移動。