米兰站网页版-米兰(中国)
  • 米兰站网页版-米兰(中国)
  • 米兰站网页版-米兰(中国)
  • 米兰站网页版-米兰(中国)
  • 米兰站网页版-米兰(中国)
  • 米兰站网页版-米兰(中国)
您(nín)当前的位置:首(shǒu)页 > 航飞(fēi)知识

单旋翼(yì)带(dài)尾桨无人直(zhí)升机的特性

 

在直(zhí)升机发展初(chū)期、没有哪(nǎ)一种布(bù)局(jú)的直升机(jī)占有主(zhǔ)导地位,不同的(de)设计者根据自(zì)己的(de)理解和喜好,设计出各式各(gè)样的垂直飞行器,但是经过多年的(de)实(shí)践。其他布局的(de)直升机大多(duō)失去了热衷者,唯(wéi)有单(dān)旋翼带尾桨的直升机势头未减,占据主导地位(wèi),成(chéng)为(wéi)目(mù)前应用最(zuì)为广(guǎng)泛的(de)一种直(zhí)升(shēng)机。多数起飞重(chóng)量较大的无(wú)人直升机也都采用此种(zhǒng)布局。单旋翼带尾桨(jiǎng)直升机构造简单(dān),操纵灵便,确有其显著(zhe)的优点。

事实上,同是单旋翼带尾桨直升机,不同的机型,虽然共性的方面很多,但在气(qì)动布局上也可能存在着较大(dà)的差别,其气动(dòng)部件(jiàn)的形状、安装部位、部件配置、参数选择等(děng)都(dōu)可能(néng)不一(yī)样。不(bú)同的气动布局必然(rán)会产生(shēng)不同的气动(dòng)特点,而不同的气动特点又(yòu)会直(zhí)接影响到直升机的性能和操纵。国(guó)内目前使用的单旋翼带尾桨无人直升机机型(xíng)较多,对于无人机驾驶员来说,了解不同布局(jú)的气动特点和设计师的特殊(shū)考(kǎo)虑,对于(yú)掌握机型特点是有益的。下面对单旋翼带(dài)尾(wěi)桨(jiǎng)直升机的代动布局特点进(jìn)行(háng)简要介绍(shào)。

1.旋翼的(de)布局和(hé)工作参数选择

1)旋翼旋转方向

一般来说(shuō),美国的一些(xiē)直升机喜(xǐ)欢采(cǎi)用俯视(shì)逆时(shí)针(zhēn)旋(xuán)翼(yì),法国(guó),俄罗斯等(děng)多数国家喜欢采用俯视顺时(shí)针旋翼,我国直升(shēng)机中"黑鹰"和(hé)直-8是(shì)俯视逆时针旋翼,其他机型(xíng)都是俯视顺时针旋翼。从气动特性来说,两者并没有明(míng)显的差(chà)别。但(dàn)是(shì),对有人机来讲(jiǎng),如果(guǒ)采(cǎi)用并列式双(shuāng)驾驶员座舱(cāng),并指定左座为(wéi)机长(zhǎng)位置,那么还是采用(yòng)俯视顺时针旋翼好些。这主(zhǔ)要是在(zài)悬(xuán)停和(hé)起(qǐ)、降中,飞行员的视(shì)线方向(xiàng)与飞行员(yuán)小臂的移动(dòng)方(fāng)向(xiàng)一致(zhì),操纵动作比(bǐ)较自然的(de)缘故。

2)旋翼轴前倾角

为了降低燃料消耗率(lǜ),设(shè)计师通常把直升(shēng)机以巡航(háng)速度飞(fēi)行(háng)时的姿态,选为接近水平姿态,使阻力最小,这(zhè)样,飞行中(zhōng)旋翼桨盘就必须(xū)前倾,以便形成足够的(de)水(shuǐ)平拉力与阻(zǔ)力(lì)相平(píng)衡。比较方便的做法是将(jiāng)旋翼轴设计成向前倾斜的,前倾角通(tōng)常为5°左(zuǒ)右。但是前倾角(jiǎo)过大也不(bú)好,会造成消速及悬停时直升机的姿(zī)态很大。严格地说,前倾旋翼轴对悬停操纵与空气动力设计(jì)都不算(suàn)有利,今后可(kě)能会有更好的解决(jué)方案(àn)。

3)旋翼直径

大的旋(xuán)翼直(zhí)径可以有效地提高旋翼拉力,因(yīn)为(wéi)旋翼拉力同(tóng)旋翼半径的四次方成正(zhèng)比。旋翼直径大,则旋翼(yì)的桨盘载荷小。这样可以(yǐ)有效地降低旋翼诱(yòu)阻(zǔ)功(gōng)率(lǜ)。但(dàn)是,旋翼直径过(guò)大,也有其不利方(fāng)面,主要(yào)有(yǒu):直升机重量增加(jiā)、造价提高、所需的(de)存放(fàng)场地(dì)大(dà)、在丛林(lín)等复(fù)杂地貌条件下(xià)机动能力(lì)差(chà)。为此,设(shè)计师在设计过程中,最终目标是确定最小(xiǎo)的(de)旋(xuán)翼(yì)直径或者确定最(zuì)大(dà)的桨盘载荷(hé),它必须既(jì)能满足性能要求,又能满足直升机的使用要求。

4)旋翼桨叶的平面形状

早期直升机的旋(xuán)翼多(duō)采用尖削桨叶,即(jí)桨叶(yè)尖(jiān)部的(de)弦长比根(gēn)部更短一些,这可使桨(jiǎng)盘诱导速度更为均匀,从而改善悬停性能。采用金属桨叶后,为了制作方(fāng)便,一般旋(xuán)翼都采(cǎi)用矩形桨叶。近些年,复合(hé)材料受(shòu)到青睐,由于这种(zhǒng)桨叶按变弦长的(de)要求制作(zuò)没(méi)有困难(nán),尖削方案可能重新被采(cǎi)用。为(wéi)了解决大速度下空气压(yā)缩(suō)性的影(yǐng)响和噪(zào)音问题,把桨叶尖部做(zuò)成后掠形是(shì)可取的方案(àn)。。黑鹰"直升机就(jiù)是一(yī)个例(lì)子。

5)桨叶扭(niǔ)转

采(cǎi)用扭转桨(jiǎng)叶可以(yǐ)改善旋翼(yì)桨叶(yè)拉力分布,但(dàn)是,大的(de)扭(niǔ)转虽然对悬(xuán)停有利(lì),但在大速度飞(fēi)行(háng)时(shí),会产生振动载荷,而且,大的扭转对自转也不(bú)利。因此,目前桨叶的扭(niǔ)转角多在(zài)-5°~-6。之间(jiān)。

6)桨叶(yè)翼型(xíng)和桨(jiǎng)叶(yè)片数

一般(bān)来说,理(lǐ)想的翼型应该既有较(jiào)好的低速(sù)性能,又有较好的高(gāo)速(sù)性能,同时俯仰力矩(jǔ)也要符合要(yào)求,还要考虑防颤振等特殊(shū)要(yào)求。这些条件往往相互矛(máo)盾。目前来看,相(xiàng)对厚度(dù)比较薄(báo)的(de)接(jiē)近(jìn)对称型方案占上(shàng)风(fēng)。

至于旋翼(yì)的桨叶片数,目(mù)前多数单旋(xuán)翼带尾(wěi)桨无(wú)人直升机使用(yòng)2片桨叶。

2.尾桨(jiǎng)形式(shì)与(yǔ)布局

1)尾(wěi)桨的安装位(wèi)置与旋转方向

尾桨的作用(yòng)是平(píng)衡旋翼产生的反扭(niǔ)矩,单旋翼(yì)直升机(jī)的尾桨(jiǎng)都是安装在尾梁后部或(huò)尾斜梁或垂(chuí)尾上,其垂(chuí)直位置有(yǒu)的比(bǐ)较低,有的则比较(jiào)高。尾桨的安装位置低,可以减(jiǎn)小传动(dòng)系(xì)统的(de)复杂性,有助于减轻(qīng)结(jié)构重量,但是,尾桨可能处在旋翼尾流(liú)之中,容易发(fā)生不利(lì)的气动干扰。反过来,尾桨的安(ān)装位置(zhì)高,则可以避免或减少气(qì)动干扰,提高尾桨效率,对提高前(qián)飞的(de)稳定(dìng)性也是有利(lì)的,而且悬停时直(zhí)升机(jī)坡度较(jiào)小,但结构较(jiào)低(dī)置(zhì)尾桨(jiǎng)复杂(zá)。现在(zài)看(kàn)来(lái),多数直升机都采用高置尾(wěi)桨。

尾(wěi)桨旋转方向的选择,主要是从减弱旋翼与尾桨之间的(de)气动(dòng)干扰考(kǎo)虑(lǜ)的(de)。一般认为,尾桨采(cǎi)用底部(bù)向前的旋转(zhuǎn)方向较为有利(lì),尾桨效率也比较高。

2)推式尾(wěi)桨(jiǎng)和拉(lā)式(shì)尾桨

在尾桨拉力方向不变(biàn)的情况下(xià),可以把尾桨安装(zhuāng)在垂(chuí)尾的(de)左侧,也可以安装在垂尾的右侧。如果尾桨拉力方向(xiàng)指(zhǐ)向直升机(jī)对称面(miàn),则(zé)为推式尾桨;如(rú)果尾(wěi)桨拉力是从(cóng)对称面向(xiàng)外指的,则为(wéi)拉式尾桨。采(cǎi)用推(tuī)式尾(wěi)桨(jiǎng)还是拉式尾桨,主要是从尾桨与垂(chuí)尾(wěi)的气动干扰方面考虑的。采用拉式尾桨(jiǎng),垂尾处于尾桨的诱导速度范围内,在垂尾上必然要产生一个与尾桨拉力方向相反的侧力,这样会降低尾桨效率(lǜ),而且,还容易(yì)发生方向摆动等现象(xiàng)。虽然(rán)推式(shì)尾(wěi)桨与垂(chuí)尾(wěi)之间也会发生气动干扰,但(dàn)总的来看(kàn),采用推式尾桨较为有利。

3)尾桨桨叶的扭转

尾桨桨叶的扭转(zhuǎn)可以在一定程度上提高尾桨的(de)工作(zuò)效率,但有可能导致尾桨(jiǎng)涡环的产(chǎn)生(shēng)并(bìng)带来相应的副(fù)作用,一(yī)般不提倡。

0.gif

咨询(xún)航拍服务可加昆明俊鹰无人机飞控手老鹰的(de)微信laoyingfly

相关文(wén)章
云南米兰站网页版和骏鹰航空科技有(yǒu)限(xiàn)公(gōng)司 版权所有
联系人:高先生
电话(微信):18208826648
地址:昆明市(shì)西福路米兰站网页版和骏鹰航空科(kē)技园
网站备案号: 滇ICP备(bèi)19003830号-1
米兰站网页版-米兰(中国)

微(wēi)信咨询(xún).png

米兰站网页版-米兰(中国)

米兰站网页版-米兰(中国)