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直升机的动力装置作用

发布时间:2022-07-26 17:12:04

Ⅰ 飞机为什么会飞它的动力来源是什么

飞机是重于空气的飞行器,当飞机飞行在空中就会产生作用于飞机的空气动力,飞机就是靠空气动力升空飞行的。动力是锅轮发动机,一种是锅扇发动机.

Ⅱ 直升机一般都有两个发动机,我想知道两个发动机分别起什么作用

两个发动机的功能完全是一样的,并车工作带动同一个旋翼,一方面是两台发动机能够提高功率,另一方面作为安全冗余,当一台发动机故障时,仅用另一台还可以保证应急降落。留意一下前些日子有直升机单发着舰的报道。有的直升机甚至有三个发动机,如美国总统新选购的座机“陆战队一号”。
尾桨没有专门的发动机,是通过尾梁内的传动轴从发动机获取的功率。
直升机的前后左右运动是通过“旋转斜板”装置改变整个旋翼盘面的倾角来实现的。此控制方式称为“周期矩控制”。
双旋翼则是轴有内外两层,分别带动两个旋翼。

Ⅲ 直升机靠什么动力前进不要解释靠什么动力上升。

说到底,直升机仍然靠发动机的动力前进的。
与固定翼不同的是,固定翼靠发动机产生推、拉力,在高速行进中由机翼提供升力。而普通直升机除了升力由旋翼提供外,向前、后、左、右的机动,仍由旋翼一并提供。
尤如你原地不动,从旁边提起一桶水,水桶不仅上升,还同时向拉力方向作水平方向的位移。这就是拉力方向不垂直于地面时,产生的分力,由分力带动了物体作水平方向的移动。这类似于直升机的水平机动。一个力可以分解成两个不同方向的分力。
直升机前进时,调整旋翼旋转面前倾,向上的分力维持高度,向前的分力拉动飞机前进,向左右、向后也是同理。
正常巡航时,前倾旋转面即可。高速前进时,仅靠前倾旋转面还不够,还要前倾机身,配合旋转面前倾角度加大,以获得更大程度的前进分力。所以你看到直升机身大角度前倾时,往往是其最快飞行速度。但是,正由于其巨大的浆叶和旋转面,无论配再强劲的发动机也无济于事,三、四百公里己算不错了!
尾旋主要自动平衡轴向扭力,并控制方向。由于其低速飞行,尾部力矩较长,因此,转向效果远胜固定翼。

Ⅳ 直升飞机的特点是什么有什么功能为什么

直升机是飞机的一种,其最大特点是以一个或多个大型水平旋转的旋翼提供向上升力。直升机可以垂直升降,也可以停留在半空不动(悬停),或向后飞行,这一突出特点使得直升机在很多场合大显身手。直升机突出的反坦克能力更是是它成为现代战争不可缺少的一环。直升机的缺点是旋翼阻力大,速度低,耗油量高,航程短,在战争中雷达反射面积大,易遭受地面单兵作战武器的袭击。

飞行原理
普通固定翼飞机飞行浮力源自固定在机身上的机翼。当定翼飞机向前飞,机翼与空气的相对运动产生向上升的浮力。直升机的浮力也来自相同的原理;但是直升机上的机翼并不是固定在飞机上,随著飞机向前运动;而是在机顶上旋转。所以直升机上的“螺旋桨”其实是旋转中的机翼,正确名称为“旋翼”。当旋翼提供浮力的同时,也会令飞机与旋翼作相反方向旋转,必须以相反的力平衡。多数做法是以小型的螺旋桨或风扇在机尾作相反方向的推动,也有新型直升机是靠在尾部吹出空气,用附壁效应产生的推力平衡,好处是大幅减少噪音,而且也可以避免尾部螺旋桨碰损的可能性,提高飞机安全性。部分大型直升机则使用向不同方向旋转的旋翼,互相抵消对机体产生的旋转力。

历史
人类有史以来就向往着能够自由飞行。古老的神话故事诉说着人类早年的飞行梦,而梦想的飞行方式都是原地腾空而起,像现代直升机那样既能自由飞翔又,能悬停于空中,并且随意实现定点着陆。例如哪阿拉伯人的飞毯,希腊神的战车,都是垂直起落飞行器。然而它们毕竞只存在于神话故事中,那个时代的科学技术水平太低,不可能创造出载人的飞行器,可以说,那是人类飞行的幻想时期。即使在幻想时期,仍然产生了直升机的基本思想, 昭示了现代直升机的原理。最有价值、最具代表性的是中国古代的玩具“竹蜻蜒”和意大利人达•芬奇的画。

竹蜻蜒有据可查的历史记载于晋朝(公元265—420‘年).葛洪所著的《抱朴子》一书中。它利用螺旋桨的空气动力实现垂直升空,演示了现代直升机旋翼的基本工作原理。《简明不列颠网络全书》第9卷写道:“直升机是人类最早的飞行设想之一,多年来人们一直相信最早提出这一想法的是达•芬奇,但现在都知道,中国人比中世纪的欧洲人更早做出了直升机玩具。” 这种玩具于14世纪传到欧洲,带去了中国人的创造。 欧洲人将它作为航空器来研究和发展。“

英国航空之父”乔治•凯利(1773一1857年)曾制造过几个竹蜻蜓,用钟表发条作为动力来驱动旋转,飞行高度曾达27m。 随着生产力的发展和人类文明的进步, 直升机的发展史由幻想时期进入了探索时期。欧洲产业革命之后,机械工业迅速倔起,尤其是本世纪初汽车和轮船的发展,为飞行器准备了发动机和可供借鉴的螺旋桨。经过航空先驱者们勇敢而艰苦的创造和试验,1903年莱特(Wright)兄弟创造的固定翼飞机滑跑起飞成功。在此期间,尽管在发展直升机方面他付出了很多的艰辛和努力,但由于直升机技术的复杂性和发动机性能不佳,它的成功飞行比飞机迟了30多年。

20世纪初为直升机发展的探索期,多种试验性机型相继问世。试验机方案的多样性表明了探索阶段的技术不成熟性。经过多年实践,这些方案中只有纵列式和共轴双旋翼式保留了下来,至今仍在应用。双桨横列式方案未在直升机家族中延续,但在倾转旋翼/机翼式垂直起落飞行器中得到了继承和发展。

俄国人尤利耶夫另辟捷径,提出了利用尾桨来配平旋翼反扭矩的设计方案并于1912年制造出了试验机。这种单旋翼带尾桨式直升机成为至今最流行的形式,占到世界直升机总数的95%以上。

经过20世纪初的努力探索,为直升机发展积累了可贵的经验并取得显著进展,有多架试验机实现了短暂的垂直升空和短距飞行,但离实用还有很大距离。

飞机工业的发展,使航空发动机的性能迅速提高,为直升机的成功提供了重要条件。旋翼技术的第一次突破,归功于西班牙人Ciervao他为了创造“不失速”的飞机以解决固定翼飞机的安全问题,采用自转旋翼代替机翼,发明了旋翼机。旋翼技术在旋翼机上的成功应用和发展,为直升机的诞生提供了另一个重要条件。

1907年8月,法国人保罗•科尔尼研制出一架全尺寸载人直升机,并在同年11月13日试飞成功。这架直升机被称为“人类第一架直升机”。 1938年,年轻的德国人汉纳赖奇驾驶一架双旋翼直升机在柏林体育场进行了一次完美的飞行表演。这架直升机被直升机界认为是世界上第一种试飞成功的直升机。 1936年,德国福克公司在对早期直升机进行多方面改进之后,公开展示了自己制造的FW-61直升机,1年后该机创造了多项世界纪录。

1939年春,美国的伊戈尔•西科斯基完成了VS-300直升机的全部设计工作,同年夏天制造出一架原型机。这种单旋翼带尾桨直升机构型成为现在最常见的直升机构型。

20世纪40年代,美国沃特-西科斯基公司研制的一种2座轻型直升机R-4,它是世界上第1种投入批量生产的直升机,也是美国陆军航空兵、海军、海岸警卫队和英国空军、海军使用的第一种军用直升机。该机的公司编号为VS-316,VS-316A。美国陆军航空兵的编号为R-4,美国海军和海岸警卫队的编号为HNS-1,英国空军将其命名为“食蚜虻”1(Hoverfly1),英国海军将其命名为“牛虻”(Gadfly)。

到30年代末期,在法国、德国、美国和苏联都有直升机试飞成功,并迅速改进达到了能够实用的程度。第二次世界大战的军事需要,加速了这一进程,促使直升机发展由探索期进入实用期,直升机开始投入生产线生产。到二战结束时,德国工厂已生产了30多架直升机,美国交付的 R5、 R6直升机已达400多架。

20世纪的后半期直升机进入航空实用期,直升机的应用领域不断扩展,数量迅速增加。至今已有几万架直升十机服务于国民经济的各个部门和军事领域。直到今天,经过人类100多年的不懈努力,直升机技术技术不断突破,使其应用效能和飞行性能不断改善,从而更适合于使用的拓展,技术上也逐步趋于成熟。

20世纪90年代,直升机发展进入全新的阶段,出现了目视、声学、红外及雷达综合隐身设计的武装侦察直升机。典型机种有:美国的RAH-66和S-92,国际合作的“虎”、NH90和EH101等,这些新型的直升机又被人们称为第四代直升机。这一时期的直升机,采用了先进的发动机全权数字控制系统及自动监控系统,并与机载计算机管理系统集成在一起。其重要特性是采用了先进的增稳增控装置,用电传、光传操纵取代了常规的操纵系统,采用高度集成化的电子设备。计算机技术、信息技术及智能技术。同时,直升机电子设备朝着高度集成化方向发展。先进的捷联惯导、卫星导航设备及组合导航技术,先进的通讯、识别及信息传输设备,先进的目标识别、瞄准、武器发射等火控设备及先进的电子对抗设备,采用了总线信息传输与数据融合技术,并正向传感器融合方向发展。机上的电子、火控及飞行控制系统等通过多余度数字数据总线交连,实现了信息共享。采用了多功能集成显示技术,用少量多功能显示器代替大量的单个仪表,通过键盘控制显示直升机的飞行信息,利用中央计算机对通讯、导航、飞行控制、敌我识别、电子对抗、系统监视、武器火控的信息进行集成处理从而进行集成控制。采用这类先进的集成电子设备,大大简化了直升机座舱布局和仪表板布置,系统部件得到简化,重量大大减轻。更主要的是极大地减轻了飞行员工作负担,改善了直升机的飞机品质和使用性能。

分类
单旋翼尾桨直升机
最常见的直升机类型,一个水平旋翼负责提供飞机升力,尾部一个小型垂直螺旋桨负责抵消旋翼的反作用力。代表型号:苏联米里设计局研制的米-26运输直升机以及美国麦道公司研制的AH-64武装直升机。

单旋翼无尾桨直升机
一个水平旋翼负责提供飞机升力,并从尾部吹出空气,用附壁效应产生的推力抵消旋翼的反作用力。代表型号:美国麦道公司生产的MH-6直升机。

双旋翼直升机
纵列式
两个旋翼前后纵向排列,旋转方向相反,多见于大型运输直升机。代表型号:美国波音公司制造的CH-47“支努干”运输直升机。

共轴式
两个旋翼上下排列在同一个轴上,并且没有尾桨,优点是稳定性好,但技术复杂,因而较为少见。代表型号:苏联卡莫夫设计局研制的卡-50武装直升机。

侧旋翼直升机
又称为倾斜旋翼直升机,结合了固定翼飞机和直升机两者特点的混合技术直升机。起飞时采用水平并置的双旋翼,飞行中将旋翼向前旋转90度变成两个真正的螺旋桨,按照普通固定翼飞机的模式飞行。这样做的好处是可以减小飞行阻力,提高飞行速度,最高可以超过600公里/小时,同时省油,提高航程,缺点是结构复杂,故障率高,因而极为少见。代表型号:美国贝尔公司和波音公司联合制造的V-22运输直升机。

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(一)直升机的发展简史

中国的竹蜻蜓

中国的竹蜻蜓和意大利人达?芬奇的直升机草图,为现代直升机的发明提供了启示,指出了正确的思维方向,它们被公认是直升机发展史的起点。

竹蜻蜓又叫飞螺旋和“中国陀螺”,这是我们祖先的奇特发明。有人认为,中国在公元前400年就有了竹蜻蜓,另一种比较保守的估计是在明代(公元1400年左右)。这种叫竹蜻蜓的民间玩具,一直流传到现在。

现代直升机尽管比竹蜻蜓复杂千万倍,但其飞行原理却与竹蜻蜓有相似之处。现代直升机的旋翼就好象竹蜻蜓的叶片,旋翼轴就像竹蜻蜓的那根细竹棍儿,带动旋翼的发动机就好像我们用力搓竹棍儿的双手。竹蜻蜓的叶片前面圆钝,后面尖锐,上表面比较圆拱,下表面比较平直。当气流经过圆拱的上表面时,其流速快而压力小;当气流经过平直的下表面时,其流速慢而压力大。于是上下表面之间形成了一个压力差,便产生了向上的升力。当升力大于它本身的重量时,竹蜻蜓就会腾空而起。直升机旋翼产生升力的道理与竹蜻蜓是相同的。

《大英网络全书》记载道:这种称为“中国陀螺”的“直升机玩具”在15世纪中叶,也就是在达?芬奇绘制带螺丝旋翼的直升机设计图之前,就已经传入了欧洲。

《简明不列颠网络全书》第9卷写道:“直升机是人类最早的飞行设想之一,多年来人们一直相信最早提出这一想法的是达?芬奇,但现在都知道,中国人比中世纪的欧洲人更早做出了直升机玩具。”

意大利达芬奇的画

意大利人达芬奇在1483年提出了直升机的设想并绘制了草图。

19世纪末,在意大利的米兰图书馆发现了达芬奇在1475年画的一张关于直升机的想象图。这是一个用上浆亚麻布制成的巨大螺旋体,看上去好象一个巨大的螺丝钉。它以弹簧为动力旋转,当达到一定转速时,就会把机体带到空中。驾驶员站在底盘上,拉动钢丝绳,以改变飞行方向。西方人都说,这是最早的直升机设计蓝图。

人类第一架直升机

1907年8月,法国人保罗?科尔尼研制出一架全尺寸载人直升机,并在同年11月13日试飞成功。这架直升机被称为“人类第一架直升机”。这架名为“飞行自行车”的直升机不仅靠自身动力离开地面0.3米,完成了垂直升空,而且还连续飞行了20秒钟,实现了自由飞行。

保罗?科尔尼研制的直升机带两副旋翼,主结构为一根V形钢管,机身由V形钢管和6个钢管构成的星形件组成,并采用钢索加强,以增加框架结构的刚度。V形框架中部安装一台24马力的 Antainette 发动机和操作员座椅。机身总长6.20米,重260千克。V形框架两端各装一副直径为6米的旋翼,每副旋翼有2片桨叶。

世界上第一种试飞成功的直升机

1938年,年轻的德国姑娘汉纳赖奇驾驶一架双旋翼直升机在柏林体育场进行了一次完美的飞行表演。这架直升机被直升机界认为是世界上第一种试飞成功的直升机。

1936年,德国福克公司在对早期直升机进行多方面改进之后,公开展示了自己制造的FW-61直升机,1年后该机创造了多项世界纪录。这是一架机身类似固定翼飞机,但没有固定机翼的大型双旋翼横列式直升机,它的两副旋翼用两组粗大的金属架分别向右上方和左上方支起,两副旋翼水平安装在支架顶部。桨叶平面形状是尖削的,用挥舞铰和摆振铰连接到桨毂上。用自动倾斜器使旋翼旋转平面倾斜进行纵向操纵,通过两副旋翼朝不同方向倾斜实现偏航操纵。旋翼桨叶总距是固定不变的,通过改变旋翼转速来改变旋翼拉力。利用方向舵和水平尾翼来增加稳定性。FW61旋翼毂上装有周期变距装置,在旋翼旋转过程中可改变桨叶桨距。还有一根可变动桨距的操纵杆来改变旋翼面的倾斜度,以实现飞行方向控制。FW61就是靠这套周期变距装置和操纵杆保证了它的机动飞行。该机旋翼直径7米。动力装置是一台功率140马力的活塞发动机。这是世界上第一架具有正常操纵性的直升机。该机时速100~120公里,航程200公里,起飞重量953千克。

第一架实用直升机

1939年春,美国的伊戈尔?西科斯基完成了VS-300直升机的全部设计工作,同年夏天制造出一架原型机。这是一架单旋翼带尾桨式直升机,装有三片桨叶的旋翼,旋翼直径8.5米,尾部装有两片桨叶的尾桨。其机身为钢管焊接结构,由V型皮带和齿轮组成传动装置。起落架为后三点式,驾驶员座舱为全开放式。动力装置是一台四气缸、75马力的气冷式发动机。这种单旋翼带尾桨直升机构型成为现在最常见的直升机构型。

自首次系留飞行以来,西科斯基不断对VS-300进行改进,逐步加大发动机的功率。1940年5月13日,VS-300进行了首次自由飞行,当时安装了90马力的富兰克林发动机。

世界上第一种投入批生产的直升机

R-4是美国沃特-西科斯基公司20世纪40年代研制的一种2座轻型直升机,是世界上第1种投入批量生产的直升机,也是美国陆军航空兵、海军、海岸警卫队和英国空军、海军使用的第一种军用直升机。

该机的公司编号为VS-316,VS-316A。美国陆军航空兵的编号为R-4,美国海军和海岸警卫队的编号为HNS-1,英国空军将其命名为“食蚜虻”1(Hoverfly1),英国海军将其命名为“牛虻”(Gadfly)。

早期的活塞式发动机和木质桨叶直升机

在20世纪40年代至50年代中期是实用型直升机发展的第一阶段,这一时期的典型机种有:美国的S-51、S-55/H-19、贝尔47;苏联的米-4、卡-18;英国的布里斯托尔-171;捷克的HC-2等。这一时期的直升机可称为第一代直升机。

贝尔47是美国贝尔直升机公司研制的单发轻型直升机,研制工作开始于1941年,试验机贝尔30于1943年开始飞行,1945年改名为贝尔47,1946年3月8日获得美国民用航空署(CAA)的适航证,这是世界上第一架取得适航证的民用直升机。该机是单旋翼带尾桨式布局、两叶桨叶的跷跷板式旋翼。旋翼下面有稳定杆,与桨叶呈直角。普通的自动倾斜器可进行总距和周期变距操纵。尾梁后部有两个桨叶的全金属尾桨。

卡-18是苏联卡莫夫设计局设计的单发双旋翼共轴式轻型多用途直升机,于1957年年中首次飞行,此后不久投入批生产。采用两副旋转方向相反的3桨叶共轴式旋翼,桨叶为木质结构。装1台275马力的九缸星形活塞式发动机。机身为钢管焊接结构,具有轻金属蒙皮和硬壳式尾梁。座舱内可容纳1名驾驶员和3名旅客。采用四轮式起落架,前起落架机轮可以自由转向。

这个阶段的直升机具有以下特点:动力源采用活塞式发动机,这种发动机功率小,比功率低(约为1.3千瓦/千克),比容积低(约247.5千克/米3)。采用木质或钢木混合结构的旋翼桨叶,寿命短,约为600飞行小时。桨叶翼型为对称翼型,桨尖为矩形,气动效率低,旋翼升阻比为6.8左右,旋翼效率通常为0.6。机体结构采用全金属构架式,空重与总重之比较大,约为0.65。没有必要的导航设备,只有功能单一的目视飞行仪表,通信设备为电子管设备。动力学性能不佳,最大飞行速度低(约为200千米/小时),振动水平在0.25g左右,噪声水平约为110分贝,乘坐舒适性差。

涡轴发动机和金属桨叶直升机

20世纪50年代中期至60年代末是实用型直升机发展的第二阶段。这个阶段的典型机种有:美国的S-61、贝尔209/AH-1、贝尔204/UH-1,苏联的米-6、米-8、米-24,法国的SA321“超黄蜂”等。这个时期开始出现专用武装直升机,如AH-1和米-24。这些直升机称为称为第二代直升机。

这个阶段的直升机具有以下特点:动力源开始采用第一代涡轮轴发动机。涡轮轴发动机产生的功率比活塞式发动机大得多,使直升机性能得到很大提高。第一代涡轮轴发动机的比功率约为3.62千瓦/千克,比容积为294.9千瓦/米3左右。直升机旋翼桨叶由木质和钢木混合结构发展成全金属桨叶,寿命达到1200飞行小时。桨叶翼型为非对称的,桨尖简单尖削与后掠,气动效率有所提高,旋翼升阻比达到7.3,旋翼效率提高到0.6。机体结构为全金属薄壁结构,空重与总重之比降低到0.5附近。已采用减振的吸能起落架和座椅。机体外形开始考虑流线化,以减小气动阻力。直升机座舱开始采用纵列式布置,使机身变窄。性能明显改善,最大飞行速度达到200~250千米/小时,振动水平降低到0.15g左右,噪声水平为100分贝,乘坐舒适性有所改善。

第三代直升机

20世纪70年代至80年代是直升机发展的第三阶段,典型机种有:美国的S-70/UH-60“黑鹰”、S-76、AH-64“阿帕奇”,苏联的卡-50、米-28,法国的SA365“海豚”,意大利的A129“猫鼬”等。

在这一阶段,出现了专门的民用直升机。为了深入研究直升机的气动力学和其它问题,这时也设计制造了专用的直升机研究机(如S-72和贝尔533)。各国竞相研制专用武装直升机,促进了直升机技术的发展。

这个阶段的直升机具有以下特点:涡轮轴发动机发展到第二代,改用了自由涡轴结构,因此具有较好的转速控制特征,改善了起动性能,但加速性能没有定轴结构的好。发动机的重量和体积有所减小,寿命和可靠性均有提高。典型的发动机耗油率为0.36千克/千瓦小时,与活塞式发动机差不多。旋翼桨叶采用复合材料,其寿命比金属桨叶有大幅度提高,达到3600小时左右。翼型不再借用固定翼飞机的翼型,而是为直升机专门研制的翼型,即二维曲线变化翼型。桨尖呈抛物线后掠。桨毂广泛使用弹性轴承,有的成无铰式。尾桨已开始采用效率高又安全的涵道尾桨。旋翼升阻比达8.5左右,旋翼效率提高到0.7左右。机体次结构也采用复合材料制造,复合材料占机体总重的比例通常为10%左右,直升机的空重/总重比一般为0.5。对于军用直升机,特别是武装直升机来说,提出了抗弹击和耐坠毁要求。美军方提出了军用直升机耐毁标准MIL-STD-1290,已成为军用直升机的设计标准。为满足这些标准,军用直升机采用了乘员装甲保护,专门设计了耐坠毁起落架、座椅和燃油系统。电子系统已发展到半集成型。直升机采用大规模集成电路通讯设备、集成的自主导航设备、集成仪表、电子式与机械式混合操纵机构等。机上的电子设备之间靠一条双向数字数据总线交连,通过这条总线可进行信息发射和接收。直升机采用混合布置的局部集成驾驶舱。第一代夜视系统的使用使直升机具备了夜间飞行能力。这种较为先进的半集成电子设备使直升机通讯距离显著增大,导航距离与精度明显提高,仪表数量有所减少,飞行员工作负荷得到减轻,也使直升机具备了机动/贴地飞行以及在不利气象/夜间条件下的飞行能力,从而提高了直升机的整体性能。动力学性能明显提高。直升机的升阻比达到5.4,全机振动水平约为0.1g,噪声水平低于95分贝,最大飞行速度达到300千米/小时。

现代直升机

20世纪90年代是直升机发展的第四阶段,出现了目视、声学、红外及雷达综合隐身设计的武装侦察直升机。典型机种有:美国的RAH-66和S-92,国际合作的“虎”、NH90和EH101等,称为第四代直升机。

这个阶段的直升机具有以下特点:采用第3代涡轴发动机,这种发动机虽然仍采用自由涡轴结构,但采用了先进的发动机全权数字控制系统及自动监控系统,并与机载计算机管理系统集成在一起,有了显著的技术进步和综合特性。第3代涡轴发动机的耗油率仅为0.28千克/千瓦小时,低于活塞式发动机的耗油率。其代表性的发动机有T800、RTM322和RTM390。桨叶采用碳纤维、凯芙拉等高级复合材料制成,桨叶寿命达到无限。新型桨尖形状繁多,较突出的有抛物线后掠形和先前掠再后掠的BERP桨尖。这些新桨尖的共同特点是可以减弱桨尖的压缩性效应,改善桨叶的气动载荷分布,降低旋翼的振动和噪声,提高旋翼的气动效率。球柔性和无轴承桨毂获得了广泛应用,桨毂壳体及桨叶的连接件采用复合材料,使结构更为紧凑,重量大为降低,阻力大大减小。旋翼升阻比达到10.5,旋翼效率为0.8。这个阶段应用了无尾桨反扭矩系统,其优点是具有良好的操纵响应特性、振动小、噪声低,不需要尾传动轴和尾减速,使零部件数量大大减小,因而提高了可维护性。复合材料在直升机上获得了前所未有的广泛应用。直升机开始采用复合材料主结构,复合材料的应用比例大幅度上升,通常占机体结构重量的30~50%。这一时期的民用型直升机的空重/总重比约为0.37。高度集成化的电子设备。计算机技术、信息技术及智能技术在直升机上获得应用,直升机电子设备朝着高度集成化方向发展。这一时期的直升机,采用了先进的增稳增控装置,用电传、光传操纵取代了常规的操纵系统,采用先进的捷联惯导、卫星导航设备及组合导航技术,先进的通讯、识别及信息传输设备,先进的目标识别、瞄准、武器发射等火控设备及先进的电子对抗设备,采用了总线信息传输与数据融合技术,并正向传感器融合方向发展。机上的电子、火控及飞行控制系统等通过多余度数字数据总线交连,实现了信息共享。采用了多功能集成显示技术,用少量多功能显示器代替大量的单个仪表,通过键盘控制显示直升机的飞行信息,利用中央计算机对通讯、导航、飞行控制、敌我识别、电子对抗、系统监视、武器火控的信息进行集成处理从而进行集成控制。采用这类先进的集成电子设备,大大简化了直升机座舱布局和仪表板布置,系统部件得到简化,重量大大减轻。更主要的是极大地减轻了飞行员工作负担,改善了直升机的飞机品质和使用性能。直升机的全机升阻比达到6.6,振动水平降到0.05g,噪声水平小于90分贝,最大速度可达到350千米/小时。

(二)

直升机的飞行原理

直升机的头上有个大螺旋桨,尾部也有一个小螺旋桨,小螺旋桨为了抵消大螺旋桨产生的反作用力。直升机发动机驱动旋翼提供升力,把直升机举托在空中,旋翼还能驱动直升机倾斜来改变方向。螺旋桨转速影响直升机的升力,直升机因此实现了垂直起飞及降落。

直升机的发明

1939年,美国人西科尔斯发明了第一架直升机,机身外形和现在的没多大区别,仍被设计者采用。

直升机的用途

直升机因为有许多其他飞行器难以办到或不可能办到的优势,受到广泛应用,直升机由于可以垂直起飞降落不用大面积机场主要用于观光旅游、火灾救援、海上急救、缉私缉毒、消防、商务运输、医疗救助、通信以及喷洒农药杀虫剂消灭害虫、探测资源,等国民经济的各个部门。世界直升机的队伍逐渐壮大。

Ⅳ 苏联卡-29直升机有哪些动力装置

苏联卡-29直升机的动力装置:两台克里莫夫设计局TV3-117BK涡轮轴发动机,功率2-1618千瓦(2-2200轴马力)。

座舱驾驶舱采用承载的双层装甲结构,装卡-37上采用的零-零旨射座椅和旋翼抛投系统,从而大大提高了直升机的生存力。驾驶员座椅安装在复合材料蜂窝/铝合金构架上,硬着陆时可以减震。

机载设备装有红外抑制器,红外假目标投放器,防弹装甲。驾驶舱内装有平视显示器和头盔瞄准器。

武器机身右下侧短翼下炮塔内装一门单管2A42型30毫米机炮。短翼挂架上最多可载16枚激光制导AT-9“旋风”反坦克导弹,射程8~10公里,或80枚S-8无制导火箭弹。

Ⅵ 飞机尾巴上辅助动力装置有什么用

作用:抄
向飞机袭独立地提供电力和压缩空气 ,也有少量的APU可以向飞机提供附加推力。飞机在地面上起飞前,由APU供电来启动主发动机,从而不需依靠地面电、气源车来发动飞机。在地面时APU提供电力和压缩空气,保证客舱和驾驶舱内的照明和空调,在飞机起飞时使发动机功率全部用于地面加速和爬升,改善了起飞性能。降落后,仍由APU供应电力照明和空调,使主发动机提早关闭,从而节省了燃油,降低机场噪声。

Ⅶ 飞机动力装置的核心是什么

飞机动力装置的核心是发动机及其起动、操纵系统。

发动机将燃油的化学能版转换为机械能,然后带动螺权旋桨加速外界空气产生推力或拉力(如活塞式航空发动机和涡轮螺旋桨发动机),或者是直接向后排出燃气获得反作用推力(如喷气发动机和火箭发动机)。

涡轮喷气发动机必须达到一定转速才能正常工作,起动系统的主要作用就是将发动机加速到能工作的转速。根据使用要求的不同,起动方式分为压缩空气起动、电动起动和小型内燃机起动。

(7)直升机的动力装置作用扩展阅读

飞机的结构

1、机身主要用来装载人员、货物、燃油、武器和机载设备,并通过它将机翼、尾翼、起落架等部件连成一个整体。在轻型飞机和歼击机、强击机上,还常将发动机装在机身内。

2、机翼是飞机上用来产生升力的主要部件,一般分为左右两个翼面。

3、尾翼分垂直尾翼和水平尾翼两部分。

4、起落装置的功用是使飞机在地面或水面进行起飞、着陆、滑行和停放。着陆时还通过起落装置吸收撞击能量,改善着陆性能。

5、飞机操纵系统是指从座舱中飞行员驾驶杆(盘)到水平尾翼、副翼、方向舵等操纵面,用来传递飞行员操纵指令,改变飞行状态的整个系统。

Ⅷ 俄罗斯米-171直升机的动力装置是怎样的

2台TV3-117VM防尘燃气涡轮发动机,起飞功率21397千瓦(21900轴马力)。发动机由AN-9B吸气式辅助动力装置起动。

着陆装置货运布局时,舱内沿舱壁有27个折叠座椅,货物可装在货舱内或吊挂在机身下。客运布局时,货舱改装成客舱,舱内设有10-13个舒适的双人座椅,载客量为20~26人。驾驶舱内3名空勤人员。

机载设备BAKLAN-20指挥无线电台,YADRO-1G1通信无线电台、ARK-15M短波无线电罗盘和ARK-UD搜索无线电罗盘、DISS-32-90多普勒导航仪、AGK-77主自动地平仪和AGR-74V备用自动地平仪、BKK-18自动地平仪姿态监控器、A-037无线电高度表、A-723远程导航设备、8A-813气象雷达。

(除下列数据外,其它均与米-17同)

Ⅸ 飞机主要哪些部件组成各部件作用是什么

一,飞机的原理飞行
飞机是重于空气的飞行器,当飞机飞行在空中,就会产生作用于飞机的空气动力,飞机就是靠空气动力升空飞行的。
二,飞行的主要组成部分及功用
到目前为止,除了少数特殊形式的飞机外,大多数飞机都由机翼、机身、尾翼、起落装置和动力装置五个主要部分组成。
1.
机翼——机翼的主要功用是产生升力,以支持飞机在空中飞行,同时也起到一定的稳定和操作作用。在机翼上一般安装有副翼和襟翼,操纵副翼可使飞机滚转,放下襟翼可使升力增大。机翼上还可安装发动机、起落架和油箱等。不同用途的飞机其机翼形状、大小也各有不同。
2.
机身——机身的主要功用是装载乘员、旅客、武器、货物和各种设备,将飞机的其他部件如:机翼、尾翼及发动机等连接成一个整体。
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动的升降舵组成,有的高速飞机将水平安定面和升降舵合为一体成为全动平尾。垂直尾翼包括固定的垂直安定面和可动的方向舵。尾翼的作用是操纵飞机俯仰和偏转,保证飞机能平稳飞行。
4.起落装置——飞机的起落架大都由减震支柱和机轮组成,作用是起飞、着陆滑跑,地面滑行和停放时支掌飞机。
5.动力装置——动力装置主要用来产生拉力和推力,使飞机前进。其次还可为飞机上的其他用电设备提供电源等。现在飞机动力装置应用较广泛的有:航空活塞式发动机加螺旋桨推进器、涡轮喷气发动机、涡轮螺旋桨发动机和涡轮风扇发动机。除了发动机本身,动力装置还包括一系列保证发动机正常工作的系统。
*飞机上除了这五个主要部分外,根据飞机操作和执行任务的需要,还装有各种仪表、通讯设备、领航设备、安全设备等其他设备。

Ⅹ 直升机的飞行原理和空气动力

2.3 飞机上的空气动力作用及原理

飞机之所以能在空气中飞行,最基本的条件是,当它在空中飞行时必须产生一种能克服飞机自身重力并将它托举在空中的力。现代大型运输机的起飞重量 (质量 )一般可达 300 t左右,空气真有那么大的力量能把飞机托举起来吗 ?

作用在飞机上的空气动力包括升力和阻力两部分。升力主要靠机翼来产生,并用来克服飞机自身的重力,而阻力要靠发动机产生的推力来平衡,这样才能保证飞机在空中水平等速直线飞行。为了更好地说明机翼上产生的空气动力,首先研究一下风筝和平板上的空气动力问题。

2 , 3. 1 平板上的空气动力

很多人都有过在空旷的地面上放风筝的经历,当你拉着风筝迎风奔跑时,风筝就会在风力的作用下缓缓上升,此时风就对风筝产生了一定的空气动力。这个空气动力即包含了一个克服风筝重力使风筝向上升起的“升力” Y(其方向垂直于气流相对速度 v方向 ),又包含了一个阻止风筝前进的“阻力” D(其方向与物体运动方向相反 ),如图 2—11(a)所示。升力和阻力的合力就是作用在风筝上的空气动力。

为了对风筝上的空气动力作进一步的分析,我们把风筝从顶上向下切一刀,取风筝的一个剖面来代替风筝加以研究,如图 2—11(b)所示,研究一下当它和风速成不同的夹角时,作用在它上面的空气动力情况。图中风筝的剖切面与平板剖面相似,如图 2—11(c)所示,因此,下面将通过对平板剖面的研究来说明在风筝上产生空气动力的机理。

图 2-11风筝与风筝剖面

1 .平板剖面与相对速度夹角为零

当平板剖面与相对速度夹角为零时,气流绕剖面的流动情况如图 2—12所示。当气流流到平板前端时,气流分成两股分别沿剖面上下对称、平滑地向后流去。气流在流动过程中所受的阻滞很小,平板剖面所受的空气动力 R主要是空气沿平板流动时空气与平板之间的摩擦阻力。但总的来说,当平板剖面与气流方向平行时,剖面上产生的空气动力很小,产生的阻力也很小。由于气流对称地流过平板上下剖面,所以不会产生垂直于气流方向的力,即升力。

图 2-12平板剖面与相对速度夹角为零

2 .平板剖面与相对速度夹角为 90°

当平板剖面与相对速度夹角为 90°时,气流绕剖面的流动情况如图 2—13所示。当气流流到平板剖面的前面时,由于受到剖面的阻拦,速度降低。压强增大,在乎板的前面形成高压区 (用“ +’’号表示 ),在压力作用下,迫使气流绕过平板剖面的上下两端对称地向后流去。在流动过程中,由于惯性作用上下两股气流还没有来得及汇合就继续向后冲去,因此,在乎板的后面形成低压区 (用“一’’号表示 )。由于平板前面压强大,而后面压强小,于是在乎板前后就产生了一个压强差,形成了一个很强的“压差阻力”,再加上空气与平板之间产生的摩擦力,就产生了一个作用在平板剖面的总的向后的空气动力 R。这个空气动力是阻止平板向前运动的,因此全部都是阻力。

如图 2—13所示,由于低压区的空气受向前冲的气流的带动,产生了许多旋涡,这种气流脱离物体 (如平板剖面 )的现象叫“气流分离”。

图 2-13平板剖面与相对气流夹角为 90°

3 .平板剖面与相对速度成一定角度

当平板剖面与相对速度成一定夹角时,气流绕剖面的流动情况如图 2—14所示。此时气流沿平板的流动变得上下不对称了。当气流流到平板剖面的前面时,受到剖面的阻拦,速度降低。压强增大,气流分成上下两股绕剖面向后流动,并在平板后面形成低压区.产生气流分离,平板前后形成了压强差,再考虑到空气与平板之间产生的摩擦力 F,就形成了总的空气动力 R。

图 2-14 平板剖面与相对速度成一定角度

由于平板剖面与气流流速成一定夹角,使流经平板剖面的气流上下不再对称,因此产生的空气动力 R的方向也就不再垂直于平板剖面,而是与平板剖面有一定的角度。由于压强差总 是从高压指向低压,因此平板上压强差的作用方向应垂直于平板剖面,并从剖面前方指向剖面 后方,在加上向后的摩擦阻力,所以作用在乎板上的总的空气动力 R应指向剖面的后上方。如果把 R分解成垂直于气流方向的力 y和平行于气流方向的力 D,则 y就是用来克服平板重力的升力,平板或风筝就是靠这个力支持在空中的。而 D的方向与平板的运动方向相反,因此是阻碍平板运动的阻力。

2 . 3. 2 机翼升力的产生和增升装置

1 升 力的 产生

飞机机翼上产生空气动力的情况与平板相似,所不同的是机翼“翼剖面”的形状一般为流线形。“翼剖面”,通常也叫“翼型”,是指沿平行于飞机对称平面的切平面切割机翼所得到的剖面,如图 2—15所示的阴影部分即为一机翼的翼剖面 ——翼型。翼型最前端的一点叫“前缘”,最后端的一点叫“后缘”,前缘和后缘之间的连线叫“翼弦”。翼弦与相对气流速度 v之间的夹角ɑ叫“迎角”。

空气动力作用点; 2-前缘; 3-后缘; 4-翼弦
图 2-15 翼型和作用在翼型上的空气动力

如果要想在翼型上产生空气动力,和平板一样,必须让它与空气有相对运动,或者说必须有具有一定速度的气流流过翼剖面。现在将一个翼型放在流速为 v的气流中,如图 2—15所示。假设翼型有一个不大的迎角ɑ,当气流流到翼型的前缘时,气流分成上下两股分别流经翼型的上下翼面。由于翼型的作用,当气流流过上翼面时流动通道变窄,气流速度增大,压强降低,并低于前方气流的大气压;而气流流过下翼面时,由于翼型前端上仰,气流受到阻拦,且流动通道扩大,气流速度减小,压强增大,并高于前方气流的大气压。因此,在上下翼面之间就形成了一个压强差,从而产生了一个向上的升力 Y。

机翼上产生升力的大小,与翼型的形状和迎角有很大关系,迎角不同产生的升力也不同。一般来讲,不对称的流线翼型在迎角为零时仍可产生升力,而对称翼型和平板翼型这时产生的升力却为零。

图 2-16 失速现象

随着迎角的增大,升力也会随之增大,但当迎角增大到一定程度时,气流就会从机翼前缘开始分离,尾部会出现很大的涡流区,这时,升力会突然下降,而阻力却迅速增大,这种现象称为“失速”,如图 2—16所示。失速刚刚出现时的迎角叫“临界迎角”。飞机不应以接近或大于临界迎角的状态飞行,此时,会使飞机产生失速,甚至造成飞行事故。

2 .影响飞机升力的因素

在设计飞机时,应尽量使飞机的升力大而阻力小,这样才能获得比较好的飞行性能。那么怎样才能提高飞机的升力呢 ?要解决这个问题,首先得了解影响升力的因素有哪些。

(1) 机翼面积的影响

飞机的升力主要由机翼产生,而机翼的升力又是由于机翼上下翼面的压强差产生的,因此,如果压强差所作用的机翼面积越大,则产生的升力也就越大。机翼面积通常用“ S”来表示。需要注意的是,机翼面积应包括同机翼相连的那部分机身的面积。机翼所产生的升力与机翼面积成正比。

(2) 相对速度的影响

我们都有这样的体验,风速越大,那么我们所感受到的风力也就越大。飞机的空气动力也是一样,当相对速度 v越大时,产生的空气动力也就越大,机翼上产生的升力也就越大。但升力与相对速度并不是成简单的正比关系,而是与相对速度的平方成正比。

(3) 空气密度的影响

升力的大小和空气密度ρ成正比,密度越大,则升力也越大,当空气很稀薄时,机翼上产生的升力也就很小了。

(4) 机翼剖面形状和迎角的影响

机翼的剖面形状和迎角不同,则产生的升力也不同。因为不同的剖面和不同的迎角,会使机翼周围的气流流动状态 (包括流速和压强 )等发生变化,因而导致升力的改变。早期的飞机,由于人们没有体会到翼型的作用,所以,曾采用平板和弯板翼型,后来,随着理论研究和实践研究的不断深入,人们已经认识到翼型的重要性和它对升力所起的作用,因此,创造了很多适合于各种不同需要的翼型,并通过实验确定出各种不同翼型的空气动力特性。

翼型和迎角对升力的影响,可以通过升力系数“ Cy”表现出来。升力系数的变化反映着在一定的翼型的情况下,升力随迎角的变化情况如图 2—27所示,同时也说明不同的翼型有不同的升力特性。

结合前面的各项影响因素,通过理论和实验证明,升力的公式可以写为

(2—6)

式中, Y为升力 (单位 N);

C y 为升力系数;

ρ为密度 (单位 kg/ m 3);

v 为速度 (单位 m/ s);

S 为机翼面积 (单位 m 2)。

3 .增升装置

在设计一架飞机时,主要从飞机作高速飞行或巡航飞行时的观点来确定飞机的布局参数,当飞机高速飞行或巡航飞行时,即使迎角很小,由于速度较大,因此仍能保证有足够的升力来维持飞机的水平飞行。但在低速飞行时,尤其是在起飞或着陆时,由于速度较低,即使有较大的迎角,升力仍然很小,使飞机不能正常飞行。况且,迎角的增大是有限度的,超过临界迎角以后就会产生失速现象,给飞行造成危险。因此,需要采用“增升装置”,使飞机在尽可能小的速度下产生足够的升力,提高飞机的起飞和着陆性能。

前面已经提到飞机的升力与机翼面积、翼剖面形状、迎角和气流相对流动速度等因素有关。因此,可以通过以下几项增升原则来进一步提高飞机的升力,即

(1) 改变机翼剖面形状,增大机翼弯度;

(2) 增大机翼面积;

(3) 改变气流的流动状态,控制机翼上的附面层,延缓气流分离。

飞机的增升装置通常安装在机翼的前缘和后缘部位,安装在机翼后缘的增升装置叫“后缘襟翼”,其应用最为广泛。如图 2—17所示是三种典型的后缘襟翼的例子。如图 2—17(a)所示是一种最简单的襟翼,它是靠增大翼型弯度来增大升力的。当襟翼放下时,翼剖面变得更弯,因此增大了上翼面的气流速度,提高了升力,但同时阻力也随之增大,而且比升力增大的还要多。故而增升效果不佳。

图 2-17 几种典型的后缘式襟翼
另一种是后退开缝式襟翼,当襟翼打开时,其襟翼向后退的同时,它的前缘又和机翼后缘之间形成一条缝隙,如图 2—17(b)所示为富勒式襟翼它有三重增升效果:一是增加了机翼弯度;二是增大了机翼面积;三是由于开缝的作用,使下翼面的高压气流以高速流向上翼面,使上翼面附面层中的气流速度增大,延缓了气流分离,起到了增升作用。后退开缝式襟翼的增升效果很好,在现代高速飞机和重型运输机上得到了广泛的应用

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