2023年3月2日发(作者:搞笑祝福语)螺旋桨飞机:用空气螺旋桨将发动机的功率转化为推进力的飞机
喷气式飞机:一种使用喷气发动机作为推进力来源的飞机
这都是飞机动力的来源,当飞机达到一定时速度时就会,依靠机翼,依靠空气动力学(部分战斗机除外)产生浮力飞行。
空气动力学简单的来说就是由于上侧机翼凸,下侧机翼平,飞行时机翼在空气中移动,也可以看成空气在机翼中流动,下侧空气流动比上侧快,产生向上的浮力
直升机是由旋翼和尾桨组合进行飞行的,是靠螺旋桨的转动来提供向上的升力
人类从很早就想像鸟一样在空中飞,但是由于理论加硬件的不完善,直到1903年美国莱特兄弟设计制造了第一台成功的飞行的飞机
而直升机其实最早是中国人发明的,就是我们玩的竹蜻蜓。
清楚吧]
所有双桨布局均采用分别的总距和周期距控制,所有桨叶都有各自的“三铰”(变距铰、挥舞铰、摆振铰,或起同等作用的相应的弹性元件)。对于共轴双桨和交替双桨布局来说,转向是通过改变上下或左右旋翼的扭力来实现的。增加顺时针旋翼的桨距,使其更能吃上劲,减少逆时针旋翼的桨距,使其吃劲小一点,就造成扭矩差,使直升机向逆时针方向偏转,反之亦然。交替双桨的方向控制和共轴双桨相同。由于上下或左右旋翼的桨距增减是对称的,共轴双桨或交替双桨向左右转向的速度是一样的。主旋翼也比尾桨更能吃上劲,所以转向也更快捷,可以作所谓的“急转”(snap turn)。 对于串列和并列双桨布局来说,转向是通过使前后或左右旋翼在水平方向上通过周期距控制产生差动的扭转推力来实现的。换句话说,前旋翼向左倾斜,在产生升力的同时,产生向右的水平推力分量;后旋翼向右倾斜,同样在产生升力的同时,产生向左的水平推力分量。前后一“夹攻”,飞机就向右偏转,反之亦然。前后旋翼反向倾斜,偏转的支点是机身中央。如果光倾斜前旋翼,就可以绕后机身打转转;光倾斜后旋翼,当然也就可以绕前机身打转转;如果控制得当,甚至可以一面转一面侧飞。事实上,串列双桨几乎像超市里四个轮子可以分别转向的购物车一样,爱怎么走就可以怎么走,爱怎么转就可以怎么转,不过有的时候太灵活了,选择太多了,反而容易弄糊涂,这个道理是一样的。并列双桨也是同样道理,只是把前后双桨变成左右双桨。
直升机不光可以垂直起落,还可以悬停、侧飞、倒飞、原地转弯。直升机的这些非常规机动动作提供了空前的战术灵活性,比如,反坦克直升机可以在低于树梢的极低空高度悬停,在战机恰当的时刻,突然冒起来发射武器,然后迅速下降到
树梢以下高度隐蔽,既可以躲避对方直射武器的打击,又有利于隐蔽地转移阵地。如果装备桅杆顶的观察装置装置的话,可以更好地隐蔽观察敌情、掌握战机。同样的战术也适用于山脊、建筑物等适当的隐蔽物背后。在巷战中,直升机可以隐蔽在建筑物后悬停,在适当时机侧飞出来发射武器,然后迅速返回隐蔽位置,这样可以避开敌人从远处房顶的观察和伏击。在营救和精确定点空降作业中,悬停中的侧飞和倒飞更是必不可少的。然而,成也萧何,败也萧何,直升机的旋翼不光提供了空前的机动能力,也从根本上限制了前飞速度。旋翼尺寸和桨叶数的限制不谈,飞机的前飞速度不可能超过旋翼翼尖的线速度,在极限情况下,假定飞机的前飞速度和翼尖速度都为音速的一半,前行方向上,翼尖速度在 3 点钟方向已经达到音速,而后行方向上,翼尖在 9 点钟方向的速度就为零,要发生失速。实际上,翼尖失速速度要高于零速度,所以飞行速度比理论上的极限情况要低。另外,由于半径的关系,旋翼前倾时,旋翼翼尖附近是产生推力的部分,中间部分的线速度低,实际上不产生推力,是在迎风气流的作用下像风车一样地自旋,靠近圆心的部分的线速度低于失速速度,已经处在失速区了。由于前飞时旋翼前倾,阻力在旋翼上形成一个向下的分量,造成速度越大,“降力”越大的尴尬局面,必须用增加的升力来补偿,白白浪费发动机功率。据计算,直升机的理论速度不能超过 420 公里/小时。英国 Westland 公司对旋翼翼尖进行加大后掠角的修形,使直升机速度有了不小的提高,但还是没有突破这个理论限制。
理论上,只要旋翼线速度突破音障,直升机速度进一步提高就是可能的。固定翼超音速飞机的机翼理论早已解决。但固定翼飞机的机翼处于相对简单的气流流场,直升机旋翼所处的流场实在太复杂了,不光有前进方向,还有旋转的切向和径向方向,此外,在机身上发动机结构和旋翼之间,还有复杂的纵向的马蹄形流和横向的涡漩。即使这些问题都解决了,理论上有可能研制出一种弯弯的马刀形状的桨叶,延迟超音速激波的产生,但桨叶受力情况十分复杂,包括扭曲、拉伸,在材料上要制造足够坚固耐用又轻巧的旋翼很困难,旋翼要突破音障不是一件容易的事。要突破直升机速度的限制,只有突破旋翼既作为升力装置又作为推力装置的局限。
突破旋翼既作为升力装置又作为推力装置的第一步就是为旋翼减轻负担,用单独的推进装置提供推力。从 50 年代开始,大量方案就是从在普通直升机上加装推进发动机开始,将常规直升机改装为复合直
升机(compound holicopter)。采用专用的推进发动机,前飞时,旋翼就不必前倾,既减小迎风面积带来的阻力,又避免了前倾旋翼造成的“降力”。为了进一步减轻旋翼的负担,直升机还可以安装短翼,在前飞时提供气动升力,这样,对旋翼产生升力的要求可以降到最低,后行桨叶失速也就不成为问题,消除了直升机速度上不去的一大障碍。
很多常规直升机并没有专用的推进发动机,但安装了短翼,就是为了在前飞中产生升力,减低对旋翼升力的依赖,以提高前飞速度。对于攻击直升机来说,短翼还是提供武器挂架的好地方。采用短翼的典型直升机有米-6、AH-64 等,米-24 的短翼也有提供升力的作用,但最主要的目的却是加强横滚稳定性。就像世上所有的好事一样,没有免费的午餐。短翼不光增加结构重量,最大的问题是遮挡旋翼的下洗气流,削弱了旋翼的效率。所以强调悬停和直升机特有的非常规机动性能的直升机常常不选用短翼,即使采用短翼,也使短翼有较大的下反,以减小对旋翼下洗气流的不利遮挡。有人把这种采用短翼的直升机也称为复合直升机,因为升力的产生已经不再单纯依靠旋翼,但通常人们还是把升力和推力两者都不再依靠旋翼的直升机称为复合直升机
主螺旋桨旋转的时候,根据牛顿第三运动定律,机身会反向转动(系统内部动量平衡),所以要加一个尾螺旋桨抵消机身转动的趋势。
那为什么有些普通的直升机(不是卡50或支奴干那种),尾巴上没有螺旋桨呢?这样的直升机用什么机制控制机身、不让它转呢?
主螺旋桨位于直升机顶部,带动4个约6米长的桨叶旋转。飞行员通过调整旋转斜盘来操纵直升机。旋转斜板通过改变桨叶的姿态角(倾斜角度)来增加上升力。均匀地调整所有桨叶的姿态角可使直升机垂直升降。当浆叶旋转起来后改变姿态角可以产生不均匀的上升力,从而使直升机沿特定方向侧飞。
在主螺旋桨旋转时,会给整个直升机施加一种旋转力。尾部螺旋桨桨叶产生抗拒力,从而将尾桁推向相反方向。通过改变尾部螺旋桨桨叶的迎角,飞行员可以让直升机向任意方向旋转或根本不让它转向。而阿帕奇有两个尾部螺旋桨,每个螺旋桨有两个桨叶。
貌似还没发现没有尾部螺旋桨的直升机
是想制作载人直升机吗?如果是想采用专业的航空发动机价格非常高,由于和直升机起飞总重量相关,(常规设计的直升机大概合一马力能够承载3~4kg重量)一般一个超轻型单人直升机需要50~80马力的发动机,这个功率范围的航空发动机一般价格在50000~90000不等,最好的是若泰克斯和赫斯的发动机,不
过这两种都是国外产品,国内尚未有正式生产的厂家,目前只有金轮集团打算与捷克合作生产航空发动机,但还没有正式的产品出来,而价格也不低,80多马力的要价50000多元。 制作图纸和资料可以在科技论坛找到。 如果顾及价格并且只是出于娱乐性尝试,可以采用几个飞行论坛上普遍使用的快艇发动机,相对摩托车发动机改装方便,不能相对正规航空发动机比较,目前国内这类发动机大都使用在旋翼机上,低空尝试性能还算稳定,而且功率大重量轻一般来说,二手价格大概只有3000~10000元左右,不过改装费用会需要几千元,各个飞行论坛都有出售。
我是非常用心回答的,请加分