垂直飞行介绍

垂直飞行介绍第1页，课件共37页，创作于2023年2月

1.1介绍第2页，课件共37页，创作于2023年2月人类历史上第一次成功飞行WRIGHTBROTHER1903VERTICALFLIGHTBEGANWITHTHE“CHINESETOPS”第3页，课件共37页，创作于2023年2月第4页，课件共37页，创作于2023年2月第5页，课件共37页，创作于2023年2月1.2垂直起降和短距离滑跑起飞飞行器（V/STOL）V/STOLISACOMBINATIONOFVTOLANDSTOL(VERTICALTAKE-OFFANDLANDINGANDSHORTTAKE-OFFANDLANDIND)燃气涡轮发动机的相对重量较小，它的应用使得该种飞行器得到了迅速的发展，其推力重量比也超过了1。

第6页，课件共37页，创作于2023年2月垂直起降和短距离滑跑起飞飞行器的种类

1.自转旋翼机（AUTOGYRO）这是世界上最早的可飞行的旋转机翼飞行器（CieraC4—1923年），机上装有常规的发动机和螺旋桨用于产生前进力以及一个无动力可以自由转动的机翼。它不是一种直接垂直起降的飞行器，它需要一定的前飞速度来产生升力。前飞时桨盘向后倾斜，升力方向向上。这种飞行器的最初设计构想是为了在低前飞速度时提供较好的安全性。第7页，课件共37页，创作于2023年2月2.直升机（HELICOPTER）自1937年第一次试飞成功以来，直升飞机成为应用最广泛的垂直起降和短距离滑跑起飞的飞行器，它是第一种可以垂直起降的飞行器，同时也是最有效的可悬停的飞机。升力、前进力、操纵完全由旋翼系统来实现，属于低速飞行器。3.复合飞机（COMPOUNDAIRCRAFT）复合飞机是直升机和固定翼飞机的综合体，在前飞状态时，升力由机翼产生，旋翼卸载，因而可以产生较大的前飞速度，通常还可以通过使用螺旋桨或发动机喷气产生更大的前动力。第8页，课件共37页，创作于2023年2月4.倾斜翼飞机（TILTWING）倾斜翼飞机是将螺旋桨/旋翼整体旋转，旋转角度可以达到90度而机身仍保持水平，使处于螺旋桨/旋翼气流尾部的机翼不会发生失速。第9页，课件共37页，创作于2023年2月

1.3直升机的种类1.双桨纵列式直升机这种直升机具有两个主旋翼轴，分别安装在机身的前端和后端，两个旋翼轴的叶片转动方向相反，其反扭矩互相抵消。TANDEMOVERLAPPINGCH47Chinook(CivildesignationB2334).第10页，课件共37页，创作于2023年2月直升机的种类2.双桨横列式直升机同样有两个主旋翼轴，安装在机身两侧，两旋翼转动不一定互相啮合，且带一定角度。SIDEBYSIDEINTERMESHINGV22第11页，课件共37页，创作于2023年2月直升机的种类3.共轴反桨式直升机两个主旋翼上下安装在同一个主轴上，由一台或两台发动机驱动。两个主旋翼转动方向相反，可以互相抵消反扭矩，使机身不随旋翼转动.ALSOCALLED----CONTRA-ROTATINGKamanK-Max.第12页，课件共37页，创作于2023年2月直升机的种类4.单旋翼直升机最多见的直升机是只有一个主旋翼轴系统，另外在机身后部与主旋翼不同平面内安装一尾桨系统用于平衡因主旋翼转动引起的反扭矩，同时尾桨还可以用于实现直升机的方向操纵。第13页，课件共37页，创作于2023年2月直升机的种类5.NotarDesignedtoovercometheoperatingproblemsassociatedwithtailrotors,theNotar(NOTailRotor)helicopterusestheclassicaldesignlayout,buthasaductedairsupplyandverticalstabiliserstocounteracttorquereactionandprovidedirectionalcontrol.AtypicalexampleistheMD600NExplorer.第14页，课件共37页，创作于2023年2月思考题各种类型的直升机各有什么优缺点?第15页，课件共37页，创作于2023年2月1.4直升机与固定翼飞机的比较直升机与固定翼飞机相比有着许多根本性的不同点，其中主要的不同之处是四个基本力中的升力、推力和阻力的产生方法不一样。什么是4个基本力?升力、重力、推力和阻力第16页，课件共37页，创作于2023年2月固定翼飞机固定翼飞机的机翼与机身安装在一起，因此要想使飞机起飞必须使整个飞机运动产生足够的速度。升力由运动的翼型产生，要改变升力的大小，则必须改变翼型与相对气流之间的攻角，在固定翼飞机上，要想实现改变攻角必须通过改变机身沿横轴的俯仰角的大小。第17页，课件共37页，创作于2023年2月直升机直升机升力的大小可通过改变桨叶的迎角来实现，不必改变机身的姿态。第18页，课件共37页，创作于2023年2月

1.5主要技术术语1.桨盘面积（DISCAREA）：桨叶转动时叶尖形成的圆周面积2.叶尖旋转平面（TIPPATHPLANE）：所有桨叶转动时叶尖形成的平面3.桨盘负载（DISCLOADING）：直升机起飞重量与桨盘面积的比值4.叶片负载（BLADELOADING）：直升机起飞重量与所有叶片面积和的比值5.桨盘固态性（DISCSOLIDITY）：所有桨叶的面积和与桨盘面积的比值，也称旋翼实度第19页，课件共37页，创作于2023年2月6.挥舞（FLAPPING）：在升力的作用下桨叶绕水平关节的垂直运动7.阻尼：（DRAGGING）：在阻力作用下桨叶绕垂直关节的水平运动。也称摆振8.垂直飞行（VERTICALFLIGHT）：直升机在垂直方向的上升和下降，由总距杆操纵9.转换飞行（TRANSLATIONALFLIGHT）：除垂直方向以外任何方向的飞行，由周期变距杆操纵10.变距（FEATHERING）：改变桨叶角以改变桨叶攻角11.升力不对称性（DISSYMMETRYOFLIFT）：在某些飞行姿态下桨叶产生的升力不对称12.相位滞后（PHASELAG）：是指当有一个外力（改变桨叶角）作用到桨叶上时，桨叶的挥舞效应将沿着转动方向滞后90º才出现。这种现象也叫陀螺进动性第20页，课件共37页，创作于2023年2月13.桨叶前缘：是指整个翼型中最先与气流相接触的部分。14.桨叶后缘：（TRAILINGEDGE）是指翼型中逐渐收敛的锥形部分能使气流流过翼型表面产生流线型效应的点。15.翼型的弦线：是一条假想的从翼型的前缘点到后缘点的连线，它用作测量翼型角度的基准线。16.攻角：（ANGLEOFATTACK）也叫迎角（ANGLEOFINCIDENCE），是指翼型的弦与相对气流之间的夹角。17.桨叶角：（PITCH）是指桨叶翼型的弦与桨毂旋转平面之间的夹角，也称作变距角或安装角。第21页，课件共37页，创作于2023年2月第22页，课件共37页，创作于2023年2月第23页，课件共37页，创作于2023年2月第24页，课件共37页，创作于2023年2月第25页，课件共37页，创作于2023年2月第26页，课件共37页，创作于2023年2月第27页，课件共37页，创作于2023年2月第28页，课件共37页，创作于2023年2月第29页，课件共37页，创作于2023年2月ConingAngle

Theangulardifferencebetweenthefeatheringaxisoftherotorbladeandtheplaneofrotation.Itmayalsobedefinedastheangulardifferencebetweenthefeatheringaxisoftherotorbladeandthetippathplane.Factorsaffectingconingangle.第30页，课件共37页，创作于2023年2月影响锥体角的因素升力直升机重量离心力第31页，课件共37页，创作于2023年2月

AXIS第32页，课件共37页，创作于2023年2月第33页，课件共37页，创作于2023年2月TotalRotorThrust(TRT)Astherotorturnseachbladewillbeproducingliftindividually.Providedeachbladeproducesequallift,theTotalRotorThrustwillactthroughthehubatrightanglestotheplaneofrotation.Thisforcecanbedepicteddiagrammaticallyasasingleforceactingthroughthecentreofthediscandperpendiculartothe‘TipPathPlane’

(IsalsoreferredtoasRotorUsefulForce–RUF).第34页，课件共37页，创作于2023年2月第35页，课件共37页，创作于2023年2月复习题1.相位滞后是指：桨叶在转动中形成的前置和后摆当有一个外力作用到主桨上时，其作用效果在沿转动方向转动90°后才能体现。液压伺服内导向活门的机