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自转旋翼机的基本构造和原理1样稿.docx

上传人:读书之乐 2020/11/25 文件大小:2.14 MB

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自转旋翼机的基本构造和原理1样稿.docx

文档介绍

文档介绍:自转旋翼机基础结构和原理
自转旋翼机基础结构包含: 机身、旋翼、尾翼、起落装置、动力装置、座舱仪表。图3-1所表示。
图3-1 自转旋翼机基础结构
一、机身
机身关键功效是为其它部件提供安装结构。机身常见材料是金属材料和复合材料。能够是焊接或是螺栓连接,也能够采取搭配组合方法来实现。
二、旋翼
旋翼关键功效是为自转旋翼机提供必需升力和控制能力。常见结构是带桨毂倾斜控制跷跷板式旋翼。翘翘板式旋翼,也就是两片桨叶刚性地连接在一起,当一片桨叶向上运动时,另一片桨叶向下运动。
图3-2 跷跷板式结构旋翼头
三、尾翼
尾翼由垂直尾翼和水平尾翼组成。关键功效是为自转旋翼机提供稳定性及偏转控制。
四、起落装置
起落装置功用是提供航空器起飞、着陆和地面停放之用。它能够吸收着陆冲击能量,降低冲击载荷,改善滑行性能。
自转旋翼机通常有三个起落架,其中两个关键起落架在重心周围机身两侧,起关键支撑作用,另一个起落架在机头或机尾。若在机尾,则称为后三点式,较适合在粗糙道面上行进;若在机头,则称为前三点式,为大多数自转旋翼机所采取,而且该前轮可经过方向舵脚蹬控制偏转,方便地面滑行时灵活转弯。轮式起落架通常设有减震装置,能吸收大部分着陆能量,能够在硬性路面上进行滑行起飞和降落。能在水上起降自转旋翼机,采取浮桶式起落架。
五、动力装置
为自转旋翼机提供动力,推进其前进装置称为动力装置。它由发动机、燃料系统和导管、附件仪表等组成。在地面,动力装置提供旋翼系统预旋动力;飞行时,动力装置不为旋翼系统提供动力。
六、座舱仪表
座舱仪表是提供给飞行员观察和判定飞行状态,以做出正确操纵控制。它们通常包含发动机仪表(如转速表、油压表等)、气动仪表(如空速表、升降速度表等)、电子仪表(如地平仪、导航仪)等。不一样自转旋翼机依据结构复杂程度选装不一样配置仪表。图3-6为常见自转旋翼机座舱仪表。
图3-6 常见自转旋翼机座舱仪表
自转旋翼机工作原理
自转旋翼机是经过旋翼来产生升力,所以,了解旋翼空气动力产生和改变,是掌握自转旋翼机运动规律和操纵原理基础。本章介绍旋翼、桨叶工作参数,分析旋翼升力、阻力产生和影响原因,和桨叶运动空气动力。
第一节 旋翼和桨叶
一、旋翼
(一) 旋翼直径和桨盘载荷
旋翼直径:旋翼旋转时,桨尖所划圆圈直径,叫做旋翼直径,用D表示。图4-1所表示。
图4-1 旋翼直径
桨盘面积:桨叶旋转所划圆面积,叫桨盘面积,用F表示。
桨盘载荷:自转旋翼机飞行重量和桨盘面积比值,叫做桨盘载荷。即
式中:P-桨盘载荷(千克/米2)
G-旋翼机飞行重量(千克)
F-旋翼桨盘面积(米2)
(二) 旋翼实度(或称充填系数)
全部桨叶面积之和同桨盘面积比值,叫做旋翼实度,用σ表示。
式中 K-片数
F-一片桨叶面积(米2)
(三) 旋翼转速和桨毂旋转平面
旋翼转速:旋翼每分钟旋转圈数,叫旋翼转速,用n表示。旋翼转动快慢又可用角速度(Ω)表示。角速度以每秒钟转过弧度为单位(弧度/秒)。二者关系为:
Ω=2π(n/60)=πn/30(弧度/秒)
圆周速度(Ωr):桨叶某一切面在旋转中切向速度。其数值等于旋翼旋转角速度和该切面至旋转中心距离乘积,即Ωr。
桨毂旋转平面:桨毂旋转时和桨毂轴垂直旋转平面,叫桨毂旋转平面。在研究问题时,它是桨叶和旋翼很关键基准面。
(四) 旋翼有效工作面积
旋翼工作时,整个桨盘面积并不全部有效地产生拉力。桨叶尖端因为存在桨尖涡流,桨盘上下压力差减小,产生拉力很小。桨毂不产生拉力,所以,在计算有效面积时应减去旋翼桨盘面积中心和边缘部分。有效面积约为桨盘面积
92%-96%。
(五) 旋翼迎角
旋翼迎角:相对气流和桨毂旋转平面之间夹角,叫旋翼迎角。
二、桨叶
(一) 桨叶平面形状
桨叶通常有矩形、梯形、混合梯形和桨尖含有后掠形,现在旋翼机普遍采取矩形桨叶。图4-2所表示。
图4-2 桨叶平面形状
(二) 桨叶切面形状
桨叶通常为平凸型、双凸型和对称型,。自转旋翼机通常采取S翼型,如8H-12翼型。
图4-3 桨叶切面型状
(三) 桨叶工作参数
1. 桨叶切面安装角
桨叶弦线和桨毂旋转平面之间夹角,叫桨叶安装角,用φ表示。图4-4所表示。相对于桨毂旋转平面,桨叶前缘高于后缘,φ为正。
桨距: 处切面(该切面称特征切面)安装角。
总距:各片桨叶桨距平均值叫旋翼总距,用φ7表示。
图4-4 桨叶安装角
2. 桨叶切面迎角
桨叶旋转时,桨叶切面相对气流合速度(W)和其翼弦之间夹角,用α表示。相对气