Ⅰ 飛機為什麼會飛它的動力來源是什麼
飛機是重於空氣的飛行器,當飛機飛行在空中就會產生作用於飛機的空氣動力,飛機就是靠空氣動力升空飛行的。動力是鍋輪發動機,一種是鍋扇發動機.
Ⅱ 直升機一般都有兩個發動機,我想知道兩個發動機分別起什麼作用
兩個發動機的功能完全是一樣的,並車工作帶動同一個旋翼,一方面是兩台發動機能夠提高功率,另一方面作為安全冗餘,當一台發動機故障時,僅用另一台還可以保證應急降落。留意一下前些日子有直升機單發著艦的報道。有的直升機甚至有三個發動機,如美國總統新選購的座機「陸戰隊一號」。
尾槳沒有專門的發動機,是通過尾梁內的傳動軸從發動機獲取的功率。
直升機的前後左右運動是通過「旋轉斜板」裝置改變整個旋翼盤面的傾角來實現的。此控制方式稱為「周期矩控制」。
雙旋翼則是軸有內外兩層,分別帶動兩個旋翼。
Ⅲ 直升機靠什麼動力前進不要解釋靠什麼動力上升。
說到底,直升機仍然靠發動機的動力前進的。
與固定翼不同的是,固定翼靠發動機產生推、拉力,在高速行進中由機翼提供升力。而普通直升機除了升力由旋翼提供外,向前、後、左、右的機動,仍由旋翼一並提供。
尤如你原地不動,從旁邊提起一桶水,水桶不僅上升,還同時向拉力方向作水平方向的位移。這就是拉力方向不垂直於地面時,產生的分力,由分力帶動了物體作水平方向的移動。這類似於直升機的水平機動。一個力可以分解成兩個不同方向的分力。
直升機前進時,調整旋翼旋轉面前傾,向上的分力維持高度,向前的分力拉動飛機前進,向左右、向後也是同理。
正常巡航時,前傾旋轉面即可。高速前進時,僅靠前傾旋轉面還不夠,還要前傾機身,配合旋轉面前傾角度加大,以獲得更大程度的前進分力。所以你看到直升機身大角度前傾時,往往是其最快飛行速度。但是,正由於其巨大的漿葉和旋轉面,無論配再強勁的發動機也無濟於事,三、四百公里己算不錯了!
尾旋主要自動平衡軸向扭力,並控制方向。由於其低速飛行,尾部力矩較長,因此,轉向效果遠勝固定翼。
Ⅳ 直升飛機的特點是什麼有什麼功能為什麼
直升機是飛機的一種,其最大特點是以一個或多個大型水平旋轉的旋翼提供向上升力。直升機可以垂直升降,也可以停留在半空不動(懸停),或向後飛行,這一突出特點使得直升機在很多場合大顯身手。直升機突出的反坦克能力更是是它成為現代戰爭不可缺少的一環。直升機的缺點是旋翼阻力大,速度低,耗油量高,航程短,在戰爭中雷達反射面積大,易遭受地面單兵作戰武器的襲擊。
飛行原理
普通固定翼飛機飛行浮力源自固定在機身上的機翼。當定翼飛機向前飛,機翼與空氣的相對運動產生向上升的浮力。直升機的浮力也來自相同的原理;但是直升機上的機翼並不是固定在飛機上,隨著飛機向前運動;而是在機頂上旋轉。所以直升機上的「螺旋槳」其實是旋轉中的機翼,正確名稱為「旋翼」。當旋翼提供浮力的同時,也會令飛機與旋翼作相反方向旋轉,必須以相反的力平衡。多數做法是以小型的螺旋槳或風扇在機尾作相反方向的推動,也有新型直升機是靠在尾部吹出空氣,用附壁效應產生的推力平衡,好處是大幅減少噪音,而且也可以避免尾部螺旋槳碰損的可能性,提高飛機安全性。部分大型直升機則使用向不同方向旋轉的旋翼,互相抵消對機體產生的旋轉力。
歷史
人類有史以來就嚮往著能夠自由飛行。古老的神話故事訴說著人類早年的飛行夢,而夢想的飛行方式都是原地騰空而起,像現代直升機那樣既能自由飛翔又,能懸停於空中,並且隨意實現定點著陸。例如哪阿拉伯人的飛毯,希臘神的戰車,都是垂直起落飛行器。然而它們畢競只存在於神話故事中,那個時代的科學技術水平太低,不可能創造出載人的飛行器,可以說,那是人類飛行的幻想時期。即使在幻想時期,仍然產生了直升機的基本思想, 昭示了現代直升機的原理。最有價值、最具代表性的是中國古代的玩具「竹蜻蜒」和義大利人達•芬奇的畫。
竹蜻蜒有據可查的歷史記載於晉朝(公元265—420『年).葛洪所著的《抱朴子》一書中。它利用螺旋槳的空氣動力實現垂直升空,演示了現代直升機旋翼的基本工作原理。《簡明不列顛網路全書》第9卷寫道:「直升機是人類最早的飛行設想之一,多年來人們一直相信最早提出這一想法的是達•芬奇,但現在都知道,中國人比中世紀的歐洲人更早做出了直升機玩具。」 這種玩具於14世紀傳到歐洲,帶去了中國人的創造。 歐洲人將它作為航空器來研究和發展。「
英國航空之父」喬治•凱利(1773一1857年)曾製造過幾個竹蜻蜓,用鍾表發條作為動力來驅動旋轉,飛行高度曾達27m。 隨著生產力的發展和人類文明的進步, 直升機的發展史由幻想時期進入了探索時期。歐洲產業革命之後,機械工業迅速倔起,尤其是本世紀初汽車和輪船的發展,為飛行器准備了發動機和可供借鑒的螺旋槳。經過航空先驅者們勇敢而艱苦的創造和試驗,1903年萊特(Wright)兄弟創造的固定翼飛機滑跑起飛成功。在此期間,盡管在發展直升機方面他付出了很多的艱辛和努力,但由於直升機技術的復雜性和發動機性能不佳,它的成功飛行比飛機遲了30多年。
20世紀初為直升機發展的探索期,多種試驗性機型相繼問世。試驗機方案的多樣性表明了探索階段的技術不成熟性。經過多年實踐,這些方案中只有縱列式和共軸雙旋翼式保留了下來,至今仍在應用。雙槳橫列式方案未在直升機家族中延續,但在傾轉旋翼/機翼式垂直起落飛行器中得到了繼承和發展。
俄國人尤利耶夫另闢捷徑,提出了利用尾槳來配平旋翼反扭矩的設計方案並於1912年製造出了試驗機。這種單旋翼帶尾槳式直升機成為至今最流行的形式,佔到世界直升機總數的95%以上。
經過20世紀初的努力探索,為直升機發展積累了可貴的經驗並取得顯著進展,有多架試驗機實現了短暫的垂直升空和短距飛行,但離實用還有很大距離。
飛機工業的發展,使航空發動機的性能迅速提高,為直升機的成功提供了重要條件。旋翼技術的第一次突破,歸功於西班牙人Ciervao他為了創造「不失速」的飛機以解決固定翼飛機的安全問題,採用自轉旋翼代替機翼,發明了旋翼機。旋翼技術在旋翼機上的成功應用和發展,為直升機的誕生提供了另一個重要條件。
1907年8月,法國人保羅•科爾尼研製出一架全尺寸載人直升機,並在同年11月13日試飛成功。這架直升機被稱為「人類第一架直升機」。 1938年,年輕的德國人漢納賴奇駕駛一架雙旋翼直升機在柏林體育場進行了一次完美的飛行表演。這架直升機被直升機界認為是世界上第一種試飛成功的直升機。 1936年,德國福克公司在對早期直升機進行多方面改進之後,公開展示了自己製造的FW-61直升機,1年後該機創造了多項世界紀錄。
1939年春,美國的伊戈爾•西科斯基完成了VS-300直升機的全部設計工作,同年夏天製造出一架原型機。這種單旋翼帶尾槳直升機構型成為現在最常見的直升機構型。
20世紀40年代,美國沃特-西科斯基公司研製的一種2座輕型直升機R-4,它是世界上第1種投入批量生產的直升機,也是美國陸軍航空兵、海軍、海岸警衛隊和英國空軍、海軍使用的第一種軍用直升機。該機的公司編號為VS-316,VS-316A。美國陸軍航空兵的編號為R-4,美國海軍和海岸警衛隊的編號為HNS-1,英國空軍將其命名為「食蚜虻」1(Hoverfly1),英國海軍將其命名為「牛虻」(Gadfly)。
到30年代末期,在法國、德國、美國和蘇聯都有直升機試飛成功,並迅速改進達到了能夠實用的程度。第二次世界大戰的軍事需要,加速了這一進程,促使直升機發展由探索期進入實用期,直升機開始投入生產線生產。到二戰結束時,德國工廠已生產了30多架直升機,美國交付的 R5、 R6直升機已達400多架。
20世紀的後半期直升機進入航空實用期,直升機的應用領域不斷擴展,數量迅速增加。至今已有幾萬架直升十機服務於國民經濟的各個部門和軍事領域。直到今天,經過人類100多年的不懈努力,直升機技術技術不斷突破,使其應用效能和飛行性能不斷改善,從而更適合於使用的拓展,技術上也逐步趨於成熟。
20世紀90年代,直升機發展進入全新的階段,出現了目視、聲學、紅外及雷達綜合隱身設計的武裝偵察直升機。典型機種有:美國的RAH-66和S-92,國際合作的「虎」、NH90和EH101等,這些新型的直升機又被人們稱為第四代直升機。這一時期的直升機,採用了先進的發動機全權數字控制系統及自動監控系統,並與機載計算機管理系統集成在一起。其重要特性是採用了先進的增穩增控裝置,用電傳、光傳操縱取代了常規的操縱系統,採用高度集成化的電子設備。計算機技術、信息技術及智能技術。同時,直升機電子設備朝著高度集成化方向發展。先進的捷聯慣導、衛星導航設備及組合導航技術,先進的通訊、識別及信息傳輸設備,先進的目標識別、瞄準、武器發射等火控設備及先進的電子對抗設備,採用了匯流排信息傳輸與數據融合技術,並正向感測器融合方向發展。機上的電子、火控及飛行控制系統等通過多餘度數字數據匯流排交連,實現了信息共享。採用了多功能集成顯示技術,用少量多功能顯示器代替大量的單個儀表,通過鍵盤控制顯示直升機的飛行信息,利用中央計算機對通訊、導航、飛行控制、敵我識別、電子對抗、系統監視、武器火控的信息進行集成處理從而進行集成控制。採用這類先進的集成電子設備,大大簡化了直升機座艙布局和儀錶板布置,系統部件得到簡化,重量大大減輕。更主要的是極大地減輕了飛行員工作負擔,改善了直升機的飛機品質和使用性能。
分類
單旋翼尾槳直升機
最常見的直升機類型,一個水平旋翼負責提供飛機升力,尾部一個小型垂直螺旋槳負責抵消旋翼的反作用力。代表型號:蘇聯米里設計局研製的米-26運輸直升機以及美國麥道公司研製的AH-64武裝直升機。
單旋翼無尾槳直升機
一個水平旋翼負責提供飛機升力,並從尾部吹出空氣,用附壁效應產生的推力抵消旋翼的反作用力。代表型號:美國麥道公司生產的MH-6直升機。
雙旋翼直升機
縱列式
兩個旋翼前後縱向排列,旋轉方向相反,多見於大型運輸直升機。代表型號:美國波音公司製造的CH-47「支努干」運輸直升機。
共軸式
兩個旋翼上下排列在同一個軸上,並且沒有尾槳,優點是穩定性好,但技術復雜,因而較為少見。代表型號:蘇聯卡莫夫設計局研製的卡-50武裝直升機。
側旋翼直升機
又稱為傾斜旋翼直升機,結合了固定翼飛機和直升機兩者特點的混合技術直升機。起飛時採用水平並置的雙旋翼,飛行中將旋翼向前旋轉90度變成兩個真正的螺旋槳,按照普通固定翼飛機的模式飛行。這樣做的好處是可以減小飛行阻力,提高飛行速度,最高可以超過600公里/小時,同時省油,提高航程,缺點是結構復雜,故障率高,因而極為少見。代表型號:美國貝爾公司和波音公司聯合製造的V-22運輸直升機。
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(一)直升機的發展簡史
中國的竹蜻蜓
中國的竹蜻蜓和義大利人達?芬奇的直升機草圖,為現代直升機的發明提供了啟示,指出了正確的思維方向,它們被公認是直升機發展史的起點。
竹蜻蜓又叫飛螺旋和「中國陀螺」,這是我們祖先的奇特發明。有人認為,中國在公元前400年就有了竹蜻蜓,另一種比較保守的估計是在明代(公元1400年左右)。這種叫竹蜻蜓的民間玩具,一直流傳到現在。
現代直升機盡管比竹蜻蜓復雜千萬倍,但其飛行原理卻與竹蜻蜓有相似之處。現代直升機的旋翼就好象竹蜻蜓的葉片,旋翼軸就像竹蜻蜓的那根細竹棍兒,帶動旋翼的發動機就好像我們用力搓竹棍兒的雙手。竹蜻蜓的葉片前面圓鈍,後面尖銳,上表面比較圓拱,下表面比較平直。當氣流經過圓拱的上表面時,其流速快而壓力小;當氣流經過平直的下表面時,其流速慢而壓力大。於是上下表面之間形成了一個壓力差,便產生了向上的升力。當升力大於它本身的重量時,竹蜻蜓就會騰空而起。直升機旋翼產生升力的道理與竹蜻蜓是相同的。
《大英網路全書》記載道:這種稱為「中國陀螺」的「直升機玩具」在15世紀中葉,也就是在達?芬奇繪制帶螺絲旋翼的直升機設計圖之前,就已經傳入了歐洲。
《簡明不列顛網路全書》第9卷寫道:「直升機是人類最早的飛行設想之一,多年來人們一直相信最早提出這一想法的是達?芬奇,但現在都知道,中國人比中世紀的歐洲人更早做出了直升機玩具。」
義大利達芬奇的畫
義大利人達芬奇在1483年提出了直升機的設想並繪制了草圖。
19世紀末,在義大利的米蘭圖書館發現了達芬奇在1475年畫的一張關於直升機的想像圖。這是一個用上漿亞麻布製成的巨大螺旋體,看上去好象一個巨大的螺絲釘。它以彈簧為動力旋轉,當達到一定轉速時,就會把機體帶到空中。駕駛員站在底盤上,拉動鋼絲繩,以改變飛行方向。西方人都說,這是最早的直升機設計藍圖。
人類第一架直升機
1907年8月,法國人保羅?科爾尼研製出一架全尺寸載人直升機,並在同年11月13日試飛成功。這架直升機被稱為「人類第一架直升機」。這架名為「飛行自行車」的直升機不僅靠自身動力離開地面0.3米,完成了垂直升空,而且還連續飛行了20秒鍾,實現了自由飛行。
保羅?科爾尼研製的直升機帶兩副旋翼,主結構為一根V形鋼管,機身由V形鋼管和6個鋼管構成的星形件組成,並採用鋼索加強,以增加框架結構的剛度。V形框架中部安裝一台24馬力的 Antainette 發動機和操作員座椅。機身總長6.20米,重260千克。V形框架兩端各裝一副直徑為6米的旋翼,每副旋翼有2片槳葉。
世界上第一種試飛成功的直升機
1938年,年輕的德國姑娘漢納賴奇駕駛一架雙旋翼直升機在柏林體育場進行了一次完美的飛行表演。這架直升機被直升機界認為是世界上第一種試飛成功的直升機。
1936年,德國福克公司在對早期直升機進行多方面改進之後,公開展示了自己製造的FW-61直升機,1年後該機創造了多項世界紀錄。這是一架機身類似固定翼飛機,但沒有固定機翼的大型雙旋翼橫列式直升機,它的兩副旋翼用兩組粗大的金屬架分別向右上方和左上方支起,兩副旋翼水平安裝在支架頂部。槳葉平面形狀是尖削的,用揮舞鉸和擺振鉸連接到槳轂上。用自動傾斜器使旋翼旋轉平面傾斜進行縱向操縱,通過兩副旋翼朝不同方向傾斜實現偏航操縱。旋翼槳葉總距是固定不變的,通過改變旋翼轉速來改變旋翼拉力。利用方向舵和水平尾翼來增加穩定性。FW61旋翼轂上裝有周期變距裝置,在旋翼旋轉過程中可改變槳葉槳距。還有一根可變動槳距的操縱桿來改變旋翼面的傾斜度,以實現飛行方向控制。FW61就是靠這套周期變距裝置和操縱桿保證了它的機動飛行。該機旋翼直徑7米。動力裝置是一台功率140馬力的活塞發動機。這是世界上第一架具有正常操縱性的直升機。該機時速100~120公里,航程200公里,起飛重量953千克。
第一架實用直升機
1939年春,美國的伊戈爾?西科斯基完成了VS-300直升機的全部設計工作,同年夏天製造出一架原型機。這是一架單旋翼帶尾槳式直升機,裝有三片槳葉的旋翼,旋翼直徑8.5米,尾部裝有兩片槳葉的尾槳。其機身為鋼管焊接結構,由V型皮帶和齒輪組成傳動裝置。起落架為後三點式,駕駛員座艙為全開放式。動力裝置是一台四氣缸、75馬力的氣冷式發動機。這種單旋翼帶尾槳直升機構型成為現在最常見的直升機構型。
自首次系留飛行以來,西科斯基不斷對VS-300進行改進,逐步加大發動機的功率。1940年5月13日,VS-300進行了首次自由飛行,當時安裝了90馬力的富蘭克林發動機。
世界上第一種投入批生產的直升機
R-4是美國沃特-西科斯基公司20世紀40年代研製的一種2座輕型直升機,是世界上第1種投入批量生產的直升機,也是美國陸軍航空兵、海軍、海岸警衛隊和英國空軍、海軍使用的第一種軍用直升機。
該機的公司編號為VS-316,VS-316A。美國陸軍航空兵的編號為R-4,美國海軍和海岸警衛隊的編號為HNS-1,英國空軍將其命名為「食蚜虻」1(Hoverfly1),英國海軍將其命名為「牛虻」(Gadfly)。
早期的活塞式發動機和木質槳葉直升機
在20世紀40年代至50年代中期是實用型直升機發展的第一階段,這一時期的典型機種有:美國的S-51、S-55/H-19、貝爾47;蘇聯的米-4、卡-18;英國的布里斯托爾-171;捷克的HC-2等。這一時期的直升機可稱為第一代直升機。
貝爾47是美國貝爾直升機公司研製的單發輕型直升機,研製工作開始於1941年,試驗機貝爾30於1943年開始飛行,1945年改名為貝爾47,1946年3月8日獲得美國民用航空署(CAA)的適航證,這是世界上第一架取得適航證的民用直升機。該機是單旋翼帶尾槳式布局、兩葉槳葉的蹺蹺板式旋翼。旋翼下面有穩定桿,與槳葉呈直角。普通的自動傾斜器可進行總距和周期變距操縱。尾梁後部有兩個槳葉的全金屬尾槳。
卡-18是蘇聯卡莫夫設計局設計的單發雙旋翼共軸式輕型多用途直升機,於1957年年中首次飛行,此後不久投入批生產。採用兩副旋轉方向相反的3槳葉共軸式旋翼,槳葉為木質結構。裝1台275馬力的九缸星形活塞式發動機。機身為鋼管焊接結構,具有輕金屬蒙皮和硬殼式尾梁。座艙內可容納1名駕駛員和3名旅客。採用四輪式起落架,前起落架機輪可以自由轉向。
這個階段的直升機具有以下特點:動力源採用活塞式發動機,這種發動機功率小,比功率低(約為1.3千瓦/千克),比容積低(約247.5千克/米3)。採用木質或鋼木混合結構的旋翼槳葉,壽命短,約為600飛行小時。槳葉翼型為對稱翼型,槳尖為矩形,氣動效率低,旋翼升阻比為6.8左右,旋翼效率通常為0.6。機體結構採用全金屬構架式,空重與總重之比較大,約為0.65。沒有必要的導航設備,只有功能單一的目視飛行儀表,通信設備為電子管設備。動力學性能不佳,最大飛行速度低(約為200千米/小時),振動水平在0.25g左右,雜訊水平約為110分貝,乘坐舒適性差。
渦軸發動機和金屬槳葉直升機
20世紀50年代中期至60年代末是實用型直升機發展的第二階段。這個階段的典型機種有:美國的S-61、貝爾209/AH-1、貝爾204/UH-1,蘇聯的米-6、米-8、米-24,法國的SA321「超黃蜂」等。這個時期開始出現專用武裝直升機,如AH-1和米-24。這些直升機稱為稱為第二代直升機。
這個階段的直升機具有以下特點:動力源開始採用第一代渦輪軸發動機。渦輪軸發動機產生的功率比活塞式發動機大得多,使直升機性能得到很大提高。第一代渦輪軸發動機的比功率約為3.62千瓦/千克,比容積為294.9千瓦/米3左右。直升機旋翼槳葉由木質和鋼木混合結構發展成全金屬槳葉,壽命達到1200飛行小時。槳葉翼型為非對稱的,槳尖簡單尖削與後掠,氣動效率有所提高,旋翼升阻比達到7.3,旋翼效率提高到0.6。機體結構為全金屬薄壁結構,空重與總重之比降低到0.5附近。已採用減振的吸能起落架和座椅。機體外形開始考慮流線化,以減小氣動阻力。直升機座艙開始採用縱列式布置,使機身變窄。性能明顯改善,最大飛行速度達到200~250千米/小時,振動水平降低到0.15g左右,雜訊水平為100分貝,乘坐舒適性有所改善。
第三代直升機
20世紀70年代至80年代是直升機發展的第三階段,典型機種有:美國的S-70/UH-60「黑鷹」、S-76、AH-64「阿帕奇」,蘇聯的卡-50、米-28,法國的SA365「海豚」,義大利的A129「貓鼬」等。
在這一階段,出現了專門的民用直升機。為了深入研究直升機的氣動力學和其它問題,這時也設計製造了專用的直升機研究機(如S-72和貝爾533)。各國競相研製專用武裝直升機,促進了直升機技術的發展。
這個階段的直升機具有以下特點:渦輪軸發動機發展到第二代,改用了自由渦軸結構,因此具有較好的轉速控制特徵,改善了起動性能,但加速性能沒有定軸結構的好。發動機的重量和體積有所減小,壽命和可靠性均有提高。典型的發動機耗油率為0.36千克/千瓦小時,與活塞式發動機差不多。旋翼槳葉採用復合材料,其壽命比金屬槳葉有大幅度提高,達到3600小時左右。翼型不再借用固定翼飛機的翼型,而是為直升機專門研製的翼型,即二維曲線變化翼型。槳尖呈拋物線後掠。槳轂廣泛使用彈性軸承,有的成無鉸式。尾槳已開始採用效率高又安全的涵道尾槳。旋翼升阻比達8.5左右,旋翼效率提高到0.7左右。機體次結構也採用復合材料製造,復合材料占機體總重的比例通常為10%左右,直升機的空重/總重比一般為0.5。對於軍用直升機,特別是武裝直升機來說,提出了抗彈擊和耐墜毀要求。美軍方提出了軍用直升機耐毀標准MIL-STD-1290,已成為軍用直升機的設計標准。為滿足這些標准,軍用直升機採用了乘員裝甲保護,專門設計了耐墜毀起落架、座椅和燃油系統。電子系統已發展到半集成型。直升機採用大規模集成電路通訊設備、集成的自主導航設備、集成儀表、電子式與機械式混合操縱機構等。機上的電子設備之間靠一條雙向數字數據匯流排交連,通過這條匯流排可進行信息發射和接收。直升機採用混合布置的局部集成駕駛艙。第一代夜視系統的使用使直升機具備了夜間飛行能力。這種較為先進的半集成電子設備使直升機通訊距離顯著增大,導航距離與精度明顯提高,儀表數量有所減少,飛行員工作負荷得到減輕,也使直升機具備了機動/貼地飛行以及在不利氣象/夜間條件下的飛行能力,從而提高了直升機的整體性能。動力學性能明顯提高。直升機的升阻比達到5.4,全機振動水平約為0.1g,雜訊水平低於95分貝,最大飛行速度達到300千米/小時。
現代直升機
20世紀90年代是直升機發展的第四階段,出現了目視、聲學、紅外及雷達綜合隱身設計的武裝偵察直升機。典型機種有:美國的RAH-66和S-92,國際合作的「虎」、NH90和EH101等,稱為第四代直升機。
這個階段的直升機具有以下特點:採用第3代渦軸發動機,這種發動機雖然仍採用自由渦軸結構,但採用了先進的發動機全權數字控制系統及自動監控系統,並與機載計算機管理系統集成在一起,有了顯著的技術進步和綜合特性。第3代渦軸發動機的耗油率僅為0.28千克/千瓦小時,低於活塞式發動機的耗油率。其代表性的發動機有T800、RTM322和RTM390。槳葉採用碳纖維、凱芙拉等高級復合材料製成,槳葉壽命達到無限。新型槳尖形狀繁多,較突出的有拋物線後掠形和先前掠再後掠的BERP槳尖。這些新槳尖的共同特點是可以減弱槳尖的壓縮性效應,改善槳葉的氣動載荷分布,降低旋翼的振動和雜訊,提高旋翼的氣動效率。球柔性和無軸承槳轂獲得了廣泛應用,槳轂殼體及槳葉的連接件採用復合材料,使結構更為緊湊,重量大為降低,阻力大大減小。旋翼升阻比達到10.5,旋翼效率為0.8。這個階段應用了無尾槳反扭矩系統,其優點是具有良好的操縱響應特性、振動小、雜訊低,不需要尾傳動軸和尾減速,使零部件數量大大減小,因而提高了可維護性。復合材料在直升機上獲得了前所未有的廣泛應用。直升機開始採用復合材料主結構,復合材料的應用比例大幅度上升,通常占機體結構重量的30~50%。這一時期的民用型直升機的空重/總重比約為0.37。高度集成化的電子設備。計算機技術、信息技術及智能技術在直升機上獲得應用,直升機電子設備朝著高度集成化方向發展。這一時期的直升機,採用了先進的增穩增控裝置,用電傳、光傳操縱取代了常規的操縱系統,採用先進的捷聯慣導、衛星導航設備及組合導航技術,先進的通訊、識別及信息傳輸設備,先進的目標識別、瞄準、武器發射等火控設備及先進的電子對抗設備,採用了匯流排信息傳輸與數據融合技術,並正向感測器融合方向發展。機上的電子、火控及飛行控制系統等通過多餘度數字數據匯流排交連,實現了信息共享。採用了多功能集成顯示技術,用少量多功能顯示器代替大量的單個儀表,通過鍵盤控制顯示直升機的飛行信息,利用中央計算機對通訊、導航、飛行控制、敵我識別、電子對抗、系統監視、武器火控的信息進行集成處理從而進行集成控制。採用這類先進的集成電子設備,大大簡化了直升機座艙布局和儀錶板布置,系統部件得到簡化,重量大大減輕。更主要的是極大地減輕了飛行員工作負擔,改善了直升機的飛機品質和使用性能。直升機的全機升阻比達到6.6,振動水平降到0.05g,雜訊水平小於90分貝,最大速度可達到350千米/小時。
(二)
直升機的飛行原理
直升機的頭上有個大螺旋槳,尾部也有一個小螺旋槳,小螺旋槳為了抵消大螺旋槳產生的反作用力。直升機發動機驅動旋翼提供升力,把直升機舉托在空中,旋翼還能驅動直升機傾斜來改變方向。螺旋槳轉速影響直升機的升力,直升機因此實現了垂直起飛及降落。
直升機的發明
1939年,美國人西科爾斯發明了第一架直升機,機身外形和現在的沒多大區別,仍被設計者採用。
直升機的用途
直升機因為有許多其他飛行器難以辦到或不可能辦到的優勢,受到廣泛應用,直升機由於可以垂直起飛降落不用大面積機場主要用於觀光旅遊、火災救援、海上急救、緝私緝毒、消防、商務運輸、醫療救助、通信以及噴灑農葯殺蟲劑消滅害蟲、探測資源,等國民經濟的各個部門。世界直升機的隊伍逐漸壯大。
Ⅳ 蘇聯卡-29直升機有哪些動力裝置
蘇聯卡-29直升機的動力裝置:兩台克里莫夫設計局TV3-117BK渦輪軸發動機,功率2-1618千瓦(2-2200軸馬力)。
座艙駕駛艙採用承載的雙層裝甲結構,裝卡-37上採用的零-零旨射座椅和旋翼拋投系統,從而大大提高了直升機的生存力。駕駛員座椅安裝在復合材料蜂窩/鋁合金構架上,硬著陸時可以減震。
機載設備裝有紅外抑制器,紅外假目標投放器,防彈裝甲。駕駛艙內裝有平視顯示器和頭盔瞄準器。
武器機身右下側短翼下炮塔內裝一門單管2A42型30毫米機炮。短翼掛架上最多可載16枚激光制導AT-9「旋風」反坦克導彈,射程8~10公里,或80枚S-8無制導火箭彈。
Ⅵ 飛機尾巴上輔助動力裝置有什麼用
作用:抄
向飛機襲獨立地提供電力和壓縮空氣 ,也有少量的APU可以向飛機提供附加推力。飛機在地面上起飛前,由APU供電來啟動主發動機,從而不需依靠地面電、氣源車來發動飛機。在地面時APU提供電力和壓縮空氣,保證客艙和駕駛艙內的照明和空調,在飛機起飛時使發動機功率全部用於地面加速和爬升,改善了起飛性能。降落後,仍由APU供應電力照明和空調,使主發動機提早關閉,從而節省了燃油,降低機場雜訊。
Ⅶ 飛機動力裝置的核心是什麼
飛機動力裝置的核心是發動機及其起動、操縱系統。
發動機將燃油的化學能版轉換為機械能,然後帶動螺權旋槳加速外界空氣產生推力或拉力(如活塞式航空發動機和渦輪螺旋槳發動機),或者是直接向後排出燃氣獲得反作用推力(如噴氣發動機和火箭發動機)。
渦輪噴氣發動機必須達到一定轉速才能正常工作,起動系統的主要作用就是將發動機加速到能工作的轉速。根據使用要求的不同,起動方式分為壓縮空氣起動、電動起動和小型內燃機起動。
(7)直升機的動力裝置作用擴展閱讀
飛機的結構
1、機身主要用來裝載人員、貨物、燃油、武器和機載設備,並通過它將機翼、尾翼、起落架等部件連成一個整體。在輕型飛機和殲擊機、強擊機上,還常將發動機裝在機身內。
2、機翼是飛機上用來產生升力的主要部件,一般分為左右兩個翼面。
3、尾翼分垂直尾翼和水平尾翼兩部分。
4、起落裝置的功用是使飛機在地面或水面進行起飛、著陸、滑行和停放。著陸時還通過起落裝置吸收撞擊能量,改善著陸性能。
5、飛機操縱系統是指從座艙中飛行員駕駛桿(盤)到水平尾翼、副翼、方向舵等操縱面,用來傳遞飛行員操縱指令,改變飛行狀態的整個系統。
Ⅷ 俄羅斯米-171直升機的動力裝置是怎樣的
2台TV3-117VM防塵燃氣渦輪發動機,起飛功率21397千瓦(21900軸馬力)。發動機由AN-9B吸氣式輔助動力裝置起動。
著陸裝置貨運布局時,艙內沿艙壁有27個折疊座椅,貨物可裝在貨艙內或吊掛在機身下。客運布局時,貨艙改裝成客艙,艙內設有10-13個舒適的雙人座椅,載客量為20~26人。駕駛艙內3名空勤人員。
機載設備BAKLAN-20指揮無線電台,YADRO-1G1通信無線電台、ARK-15M短波無線電羅盤和ARK-UD搜索無線電羅盤、DISS-32-90多普勒導航儀、AGK-77主自動地平儀和AGR-74V備用自動地平儀、BKK-18自動地平儀姿態監控器、A-037無線電高度表、A-723遠程導航設備、8A-813氣象雷達。
(除下列數據外,其它均與米-17同)
Ⅸ 飛機主要哪些部件組成各部件作用是什麼
一,飛機的原理飛行
飛機是重於空氣的飛行器,當飛機飛行在空中,就會產生作用於飛機的空氣動力,飛機就是靠空氣動力升空飛行的。
二,飛行的主要組成部分及功用
到目前為止,除了少數特殊形式的飛機外,大多數飛機都由機翼、機身、尾翼、起落裝置和動力裝置五個主要部分組成。
1.
機翼——機翼的主要功用是產生升力,以支持飛機在空中飛行,同時也起到一定的穩定和操作作用。在機翼上一般安裝有副翼和襟翼,操縱副翼可使飛機滾轉,放下襟翼可使升力增大。機翼上還可安裝發動機、起落架和油箱等。不同用途的飛機其機翼形狀、大小也各有不同。
2.
機身——機身的主要功用是裝載乘員、旅客、武器、貨物和各種設備,將飛機的其他部件如:機翼、尾翼及發動機等連接成一個整體。
3.
尾翼——尾翼包括水平尾翼和垂直尾翼。水平尾翼由固定的水平安定面和可動的升降舵組成,有的高速飛機將水平安定面和升降舵合為一體成為全動平尾。垂直尾翼包括固定的垂直安定面和可動的方向舵。尾翼的作用是操縱飛機俯仰和偏轉,保證飛機能平穩飛行。
4.起落裝置——飛機的起落架大都由減震支柱和機輪組成,作用是起飛、著陸滑跑,地面滑行和停放時支掌飛機。
5.動力裝置——動力裝置主要用來產生拉力和推力,使飛機前進。其次還可為飛機上的其他用電設備提供電源等。現在飛機動力裝置應用較廣泛的有:航空活塞式發動機加螺旋槳推進器、渦輪噴氣發動機、渦輪螺旋槳發動機和渦輪風扇發動機。除了發動機本身,動力裝置還包括一系列保證發動機正常工作的系統。
*飛機上除了這五個主要部分外,根據飛機操作和執行任務的需要,還裝有各種儀表、通訊設備、領航設備、安全設備等其他設備。
Ⅹ 直升機的飛行原理和空氣動力
2.3 飛機上的空氣動力作用及原理
飛機之所以能在空氣中飛行,最基本的條件是,當它在空中飛行時必須產生一種能克服飛機自身重力並將它托舉在空中的力。現代大型運輸機的起飛重量 (質量 )一般可達 300 t左右,空氣真有那麼大的力量能把飛機托舉起來嗎 ?
作用在飛機上的空氣動力包括升力和阻力兩部分。升力主要靠機翼來產生,並用來克服飛機自身的重力,而阻力要靠發動機產生的推力來平衡,這樣才能保證飛機在空中水平等速直線飛行。為了更好地說明機翼上產生的空氣動力,首先研究一下風箏和平板上的空氣動力問題。
2 , 3. 1 平板上的空氣動力
很多人都有過在空曠的地面上放風箏的經歷,當你拉著風箏迎風奔跑時,風箏就會在風力的作用下緩緩上升,此時風就對風箏產生了一定的空氣動力。這個空氣動力即包含了一個克服風箏重力使風箏向上升起的「升力」 Y(其方向垂直於氣流相對速度 v方向 ),又包含了一個阻止風箏前進的「阻力」 D(其方向與物體運動方向相反 ),如圖 2—11(a)所示。升力和阻力的合力就是作用在風箏上的空氣動力。
為了對風箏上的空氣動力作進一步的分析,我們把風箏從頂上向下切一刀,取風箏的一個剖面來代替風箏加以研究,如圖 2—11(b)所示,研究一下當它和風速成不同的夾角時,作用在它上面的空氣動力情況。圖中風箏的剖切面與平板剖面相似,如圖 2—11(c)所示,因此,下面將通過對平板剖面的研究來說明在風箏上產生空氣動力的機理。
圖 2-11風箏與風箏剖面
1 .平板剖面與相對速度夾角為零
當平板剖面與相對速度夾角為零時,氣流繞剖面的流動情況如圖 2—12所示。當氣流流到平板前端時,氣流分成兩股分別沿剖面上下對稱、平滑地向後流去。氣流在流動過程中所受的阻滯很小,平板剖面所受的空氣動力 R主要是空氣沿平板流動時空氣與平板之間的摩擦阻力。但總的來說,當平板剖面與氣流方向平行時,剖面上產生的空氣動力很小,產生的阻力也很小。由於氣流對稱地流過平板上下剖面,所以不會產生垂直於氣流方向的力,即升力。
圖 2-12平板剖面與相對速度夾角為零
2 .平板剖面與相對速度夾角為 90°
當平板剖面與相對速度夾角為 90°時,氣流繞剖面的流動情況如圖 2—13所示。當氣流流到平板剖面的前面時,由於受到剖面的阻攔,速度降低。壓強增大,在乎板的前面形成高壓區 (用「 +』』號表示 ),在壓力作用下,迫使氣流繞過平板剖面的上下兩端對稱地向後流去。在流動過程中,由於慣性作用上下兩股氣流還沒有來得及匯合就繼續向後沖去,因此,在乎板的後面形成低壓區 (用「一』』號表示 )。由於平板前面壓強大,而後面壓強小,於是在乎板前後就產生了一個壓強差,形成了一個很強的「壓差阻力」,再加上空氣與平板之間產生的摩擦力,就產生了一個作用在平板剖面的總的向後的空氣動力 R。這個空氣動力是阻止平板向前運動的,因此全部都是阻力。
如圖 2—13所示,由於低壓區的空氣受向前沖的氣流的帶動,產生了許多旋渦,這種氣流脫離物體 (如平板剖面 )的現象叫「氣流分離」。
圖 2-13平板剖面與相對氣流夾角為 90°
3 .平板剖面與相對速度成一定角度
當平板剖面與相對速度成一定夾角時,氣流繞剖面的流動情況如圖 2—14所示。此時氣流沿平板的流動變得上下不對稱了。當氣流流到平板剖面的前面時,受到剖面的阻攔,速度降低。壓強增大,氣流分成上下兩股繞剖面向後流動,並在平板後面形成低壓區.產生氣流分離,平板前後形成了壓強差,再考慮到空氣與平板之間產生的摩擦力 F,就形成了總的空氣動力 R。
圖 2-14 平板剖面與相對速度成一定角度
由於平板剖面與氣流流速成一定夾角,使流經平板剖面的氣流上下不再對稱,因此產生的空氣動力 R的方向也就不再垂直於平板剖面,而是與平板剖面有一定的角度。由於壓強差總 是從高壓指向低壓,因此平板上壓強差的作用方向應垂直於平板剖面,並從剖面前方指向剖面 後方,在加上向後的摩擦阻力,所以作用在乎板上的總的空氣動力 R應指向剖面的後上方。如果把 R分解成垂直於氣流方向的力 y和平行於氣流方向的力 D,則 y就是用來克服平板重力的升力,平板或風箏就是靠這個力支持在空中的。而 D的方向與平板的運動方向相反,因此是阻礙平板運動的阻力。
2 . 3. 2 機翼升力的產生和增升裝置
1 升 力的 產生
飛機機翼上產生空氣動力的情況與平板相似,所不同的是機翼「翼剖面」的形狀一般為流線形。「翼剖面」,通常也叫「翼型」,是指沿平行於飛機對稱平面的切平面切割機翼所得到的剖面,如圖 2—15所示的陰影部分即為一機翼的翼剖面 ——翼型。翼型最前端的一點叫「前緣」,最後端的一點叫「後緣」,前緣和後緣之間的連線叫「翼弦」。翼弦與相對氣流速度 v之間的夾角ɑ叫「迎角」。
空氣動力作用點; 2-前緣; 3-後緣; 4-翼弦
圖 2-15 翼型和作用在翼型上的空氣動力
如果要想在翼型上產生空氣動力,和平板一樣,必須讓它與空氣有相對運動,或者說必須有具有一定速度的氣流流過翼剖面。現在將一個翼型放在流速為 v的氣流中,如圖 2—15所示。假設翼型有一個不大的迎角ɑ,當氣流流到翼型的前緣時,氣流分成上下兩股分別流經翼型的上下翼面。由於翼型的作用,當氣流流過上翼面時流動通道變窄,氣流速度增大,壓強降低,並低於前方氣流的大氣壓;而氣流流過下翼面時,由於翼型前端上仰,氣流受到阻攔,且流動通道擴大,氣流速度減小,壓強增大,並高於前方氣流的大氣壓。因此,在上下翼面之間就形成了一個壓強差,從而產生了一個向上的升力 Y。
機翼上產生升力的大小,與翼型的形狀和迎角有很大關系,迎角不同產生的升力也不同。一般來講,不對稱的流線翼型在迎角為零時仍可產生升力,而對稱翼型和平板翼型這時產生的升力卻為零。
圖 2-16 失速現象
隨著迎角的增大,升力也會隨之增大,但當迎角增大到一定程度時,氣流就會從機翼前緣開始分離,尾部會出現很大的渦流區,這時,升力會突然下降,而阻力卻迅速增大,這種現象稱為「失速」,如圖 2—16所示。失速剛剛出現時的迎角叫「臨界迎角」。飛機不應以接近或大於臨界迎角的狀態飛行,此時,會使飛機產生失速,甚至造成飛行事故。
2 .影響飛機升力的因素
在設計飛機時,應盡量使飛機的升力大而阻力小,這樣才能獲得比較好的飛行性能。那麼怎樣才能提高飛機的升力呢 ?要解決這個問題,首先得了解影響升力的因素有哪些。
(1) 機翼面積的影響
飛機的升力主要由機翼產生,而機翼的升力又是由於機翼上下翼面的壓強差產生的,因此,如果壓強差所作用的機翼面積越大,則產生的升力也就越大。機翼面積通常用「 S」來表示。需要注意的是,機翼面積應包括同機翼相連的那部分機身的面積。機翼所產生的升力與機翼面積成正比。
(2) 相對速度的影響
我們都有這樣的體驗,風速越大,那麼我們所感受到的風力也就越大。飛機的空氣動力也是一樣,當相對速度 v越大時,產生的空氣動力也就越大,機翼上產生的升力也就越大。但升力與相對速度並不是成簡單的正比關系,而是與相對速度的平方成正比。
(3) 空氣密度的影響
升力的大小和空氣密度ρ成正比,密度越大,則升力也越大,當空氣很稀薄時,機翼上產生的升力也就很小了。
(4) 機翼剖面形狀和迎角的影響
機翼的剖面形狀和迎角不同,則產生的升力也不同。因為不同的剖面和不同的迎角,會使機翼周圍的氣流流動狀態 (包括流速和壓強 )等發生變化,因而導致升力的改變。早期的飛機,由於人們沒有體會到翼型的作用,所以,曾採用平板和彎板翼型,後來,隨著理論研究和實踐研究的不斷深入,人們已經認識到翼型的重要性和它對升力所起的作用,因此,創造了很多適合於各種不同需要的翼型,並通過實驗確定出各種不同翼型的空氣動力特性。
翼型和迎角對升力的影響,可以通過升力系數「 Cy」表現出來。升力系數的變化反映著在一定的翼型的情況下,升力隨迎角的變化情況如圖 2—27所示,同時也說明不同的翼型有不同的升力特性。
結合前面的各項影響因素,通過理論和實驗證明,升力的公式可以寫為
(2—6)
式中, Y為升力 (單位 N);
C y 為升力系數;
ρ為密度 (單位 kg/ m 3);
v 為速度 (單位 m/ s);
S 為機翼面積 (單位 m 2)。
3 .增升裝置
在設計一架飛機時,主要從飛機作高速飛行或巡航飛行時的觀點來確定飛機的布局參數,當飛機高速飛行或巡航飛行時,即使迎角很小,由於速度較大,因此仍能保證有足夠的升力來維持飛機的水平飛行。但在低速飛行時,尤其是在起飛或著陸時,由於速度較低,即使有較大的迎角,升力仍然很小,使飛機不能正常飛行。況且,迎角的增大是有限度的,超過臨界迎角以後就會產生失速現象,給飛行造成危險。因此,需要採用「增升裝置」,使飛機在盡可能小的速度下產生足夠的升力,提高飛機的起飛和著陸性能。
前面已經提到飛機的升力與機翼面積、翼剖面形狀、迎角和氣流相對流動速度等因素有關。因此,可以通過以下幾項增升原則來進一步提高飛機的升力,即
(1) 改變機翼剖面形狀,增大機翼彎度;
(2) 增大機翼面積;
(3) 改變氣流的流動狀態,控制機翼上的附面層,延緩氣流分離。
飛機的增升裝置通常安裝在機翼的前緣和後緣部位,安裝在機翼後緣的增升裝置叫「後緣襟翼」,其應用最為廣泛。如圖 2—17所示是三種典型的後緣襟翼的例子。如圖 2—17(a)所示是一種最簡單的襟翼,它是靠增大翼型彎度來增大升力的。當襟翼放下時,翼剖面變得更彎,因此增大了上翼面的氣流速度,提高了升力,但同時阻力也隨之增大,而且比升力增大的還要多。故而增升效果不佳。
圖 2-17 幾種典型的後緣式襟翼
另一種是後退開縫式襟翼,當襟翼打開時,其襟翼向後退的同時,它的前緣又和機翼後緣之間形成一條縫隙,如圖 2—17(b)所示為富勒式襟翼它有三重增升效果:一是增加了機翼彎度;二是增大了機翼面積;三是由於開縫的作用,使下翼面的高壓氣流以高速流向上翼面,使上翼面附面層中的氣流速度增大,延緩了氣流分離,起到了增升作用。後退開縫式襟翼的增升效果很好,在現代高速飛機和重型運輸機上得到了廣泛的應用