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直升机的工作原理是什么(深入解析直升机工作原理)

来源: admin 2020-12-16 22:01 显示全部楼层 |阅读模式

直升机的飞行主要依靠的是主旋翼高速转动产生的拉力,而与此同时,主旋翼也会相应地对机身产生一个反作用力,使机身向着反方向运动。如果是双旋翼系统,可以通过另一幅旋翼来抵消反扭力,单旋翼直升机则大多装有尾桨,一是可以平衡主旋翼带来的反作用力,其次是为直升机的方向改变提供操纵力。

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直升机常见的尾桨形式有桨叶和桨縠组成的常规式尾桨:

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以及风扇和涵道组成的涵道式尾桨:

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不过这两种尾桨形式都存在一定的缺点,常规式尾桨外露易伤人,涵道式尾桨消耗功率大,于是人们开始尝试将尾桨去除,制造无尾桨的直升机。

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无尾桨直升机的工作原理并不复杂,主要是用一个空气系统代替常规尾桨,该部分由进气口、喷气口、压力风扇、带缝尾梁等组成。

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无尾桨直升机的尾部是一整根通风管,根部装有涡轮风扇,将空气压入尾梁;尾梁的一侧开缝,压缩的空气沿着尾梁外壁喷出,根据康达效应,缝中气流绕尾梁流动之后的最终效果就是产生了一个侧向力,这个侧向力会抵消掉大约60%的反扭矩。

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尾梁的顶部还有一个可动喷口,引导尾梁内的压缩空气喷出,形成剩余的反扭力和操纵力,这也就是无尾桨直升机的工作原理。

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无尾桨技术有利也有弊,好处是对于地面人员来说更安全了,内置风扇的噪音也比开放式的风扇更小,由于不存在机械传动,对飞行员来说操作负担也更小了。

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不过无尾桨直升机仍然存在一些弊端,那就是消耗的功率很大,尤其是悬停的时候,这是因为无尾桨直升机尾部压缩空气的涡轮直径小,需要消耗比普通尾桨更多的功率,并且压缩空气在尾梁内折返,能量损耗比较大,这就导致无尾桨直升机比一般的直升机更费油。

目前搭载了无尾桨系统的直升机都由麦道公司生产,例如知名的麦道MD600,该机可广泛用于新闻采集、行政运输、空中医疗救护、空中游览及空中执法支援等飞行活动。

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