文档介绍：第四章前飞时旋翼桨叶的工作原理
旋翼和桨叶的相对气流
桨叶的挥舞运动
桨叶的摆振运动
桨叶的变距运动及旋翼操纵原理
旋翼处于斜流状态:
桨盘迎角不等于
旋翼构造轴系OXsYsZs
在前行桨叶一侧:
右旋旋翼: 指向右方
左旋旋翼: 指向左方
第一节旋翼和桨叶的相对气流
1-1 旋翼的相对气流
平行于构造平面的速度系数,
前进比:
垂直于构造平面的速度系数,
流入比:
讨论:各飞行状态下旋翼构造迎角、前进比和入流比
(悬停飞行、垂直飞行、平飞)
1-2 桨叶的相对气流
前飞时桨叶相对气流图
方位角、前行桨叶、后行桨叶
桨叶剖面的相对气流速度:来自
旋转、前进、诱速、桨叶挥舞
周向分量= r + Rsin
径向分量= Rcos
轴向分量= r + Rsin
反流区
范围:0 r - Rsin,只在后行一侧,是直径为R的圆。
第二节桨叶的吹风挥舞运动
2-1 挥舞铰—容许桨叶上下挥舞
气流不对称桨叶升力不对称
形成侧翻力矩及根部大弯矩
设置挥舞铰桨叶随升力增减而
上下挥舞速度使剖面迎角变化
桨叶升力趋于均衡消除了侧翻力矩
挥舞铰处弯矩为0 。
挥舞引起桨叶剖面的迎角改变:
2-2 挥舞运动方程
计入挥舞惯性力,写出力矩平衡方程:
式中:
离心力力矩
挥舞惯性力矩
重力力矩很小且是常数,不计;升力力矩暂不详列,得:
或
与质量-弹簧-阻尼系统方程相对比
可得出结论:
1,挥舞运动是典型的周期性振动
激振力矩是空气动力力矩,离心力矩
是恢复力矩,阻尼力矩含在气动力矩中。
方程的解可写为
高阶项量值很小,可只取到一阶为止。
挥舞固有频率正是旋翼的旋转角频率,因而一阶挥舞是
对于一阶空气动力谐波的共振(因阻尼很大,不发散)。
3 挥舞运动消除了旋翼倾翻力矩
将挥舞角表达式代入挥舞运动方程,
得
对比得
此式表明,桨叶的升力力矩不随方位角变化,旋转中保持常值。
挥舞运动自动消除了气流不对称引起的旋翼侧倾力矩。
讨论:气动力矩是常值,怎么会是激振力?
2-3 挥舞运动的几何图象
挥舞角表达式中
锥度角
是常数项,与方位角无关,
表示各片桨叶向上抬起相同
的角度,形成倒锥轨迹,称为
旋翼锥体。
后倒角和侧倾角
令:
表示桨叶在不同方位角处的挥舞角变化,
也代表旋锥体倾斜量:
各桨叶在方位处都抬高度,在处都下垂度,表明旋翼锥体向后倾倒了角。称为旋翼后倒角。
同理,桨叶在方位处
下垂了,在处上台
了, 称为侧倾角。