�
  • �
  • �
  • �
  • �
  • �
您(nín)当前的位置:首(shǒu)页 > 航飞(fēi)知识

单旋翼带尾桨无人直升(shēng)机的特性

 

在直升机发展初期、没有哪一种布局的直升(shēng)机占有主导地位,不同的(de)设计者根据自(zì)己的理解和喜(xǐ)好,设计出各式各(gè)样的(de)垂直飞(fēi)行器,但是(shì)经过多年的实践(jiàn)。其他布(bù)局(jú)的直升机大多(duō)失去(qù)了热衷者,唯(wéi)有单旋翼带尾桨的直升机(jī)势头未减,占据主(zhǔ)导(dǎo)地位,成(chéng)为目前应用(yòng)最(zuì)为广泛的一种直(zhí)升机。多数起飞重(chóng)量较大的无人直升机也(yě)都采用此种(zhǒng)布局(jú)。单旋翼带尾桨直升机构造简单,操纵灵便,确有(yǒu)其显著的优点。

事实上,同是单旋(xuán)翼带尾桨直升机,不同的(de)机型,虽然共(gòng)性的方面很多(duō),但在气(qì)动(dòng)布局上也可(kě)能存在着较大(dà)的(de)差别,其气动部件的形(xíng)状、安装部位(wèi)、部(bù)件配置、参数(shù)选择等都可能不一样。不(bú)同的气动布局必然会产生不同的气(qì)动(dòng)特点,而不同的气动(dòng)特点(diǎn)又会直(zhí)接影响到直升(shēng)机的性能和操(cāo)纵。国内(nèi)目前使用的(de)单旋翼带尾桨(jiǎng)无(wú)人直升机机型(xíng)较多,对于无人机驾(jià)驶员来说(shuō),了解不同布局的气动(dòng)特点和设计师的特殊(shū)考虑,对于掌握机型特点是有益的。下面对单旋翼带尾桨直升机(jī)的代动布局特点进行简要(yào)介绍。

1.旋翼的布局和工作(zuò)参数选择

1)旋翼旋转方(fāng)向

一(yī)般来说,美国的(de)一(yī)些直升机(jī)喜欢采用俯视逆时针旋翼,法国,俄罗(luó)斯等(děng)多数(shù)国(guó)家喜欢采用(yòng)俯视顺时针旋翼,我国直升机中"黑鹰"和直-8是(shì)俯视逆时针(zhēn)旋翼,其(qí)他机型(xíng)都是俯视顺时针旋翼。从气动特性来说(shuō),两(liǎng)者并没(méi)有明显的差别。但是,对有人机(jī)来讲,如果采(cǎi)用(yòng)并列式双驾驶员(yuán)座舱,并指定左座(zuò)为机长位置(zhì),那么还是采用俯视顺时针旋翼好些。这主(zhǔ)要是在悬停和起、降(jiàng)中,飞行员的视线方向与飞行员小臂的移动方向(xiàng)一致,操纵动作比(bǐ)较自(zì)然的(de)缘(yuán)故。

2)旋翼轴(zhóu)前倾(qīng)角

为了降低燃料消耗率,设计师通常把直升机以(yǐ)巡航速度(dù)飞行时的姿态,选为接近水(shuǐ)平姿态,使阻力最小,这样,飞(fēi)行中旋翼桨盘(pán)就必须(xū)前倾,以便(biàn)形成足(zú)够的水(shuǐ)平拉力与(yǔ)阻力相平(píng)衡。比(bǐ)较方便的做法是将旋翼轴设计(jì)成向前倾斜的,前倾(qīng)角(jiǎo)通(tōng)常为5°左右。但(dàn)是前倾角过大也不好(hǎo),会(huì)造成消速及悬停时直升机的姿(zī)态很大(dà)。严格(gé)地说,前倾旋翼轴对悬(xuán)停操纵与空(kōng)气动力(lì)设计都(dōu)不算有利,今后可能会有更好的解决(jué)方案。

3)旋翼直径

大(dà)的旋翼直径可以有效(xiào)地提高旋翼拉(lā)力,因(yīn)为(wéi)旋翼拉力同旋翼半径的(de)四(sì)次方成正比(bǐ)。旋翼直径大,则(zé)旋(xuán)翼(yì)的(de)桨(jiǎng)盘载荷小(xiǎo)。这样可(kě)以(yǐ)有效(xiào)地降低旋(xuán)翼诱阻功率。但是(shì),旋(xuán)翼直(zhí)径过大,也有其(qí)不利方面,主要有:直升机重量增加、造(zào)价提高、所需的(de)存(cún)放场地大、在丛林等(děng)复杂(zá)地貌条件下机(jī)动(dòng)能力差。为(wéi)此,设计师在设(shè)计过(guò)程中,最终(zhōng)目标是确定(dìng)最小的旋翼直径或者(zhě)确定最大的(de)桨盘载荷(hé),它(tā)必须既能满足性能要求,又能满足直升机的使用要求。

4)旋翼(yì)桨叶的(de)平面形状

早期直升(shēng)机(jī)的旋翼多(duō)采用尖削桨叶,即桨叶尖(jiān)部的(de)弦长比根部更短一些,这可使(shǐ)桨(jiǎng)盘诱导(dǎo)速度更(gèng)为均匀,从而改善悬停性能。采用金属桨叶后(hòu),为了制作方便,一般旋翼都(dōu)采用矩形桨叶。近(jìn)些年(nián),复合材(cái)料受到青睐,由于这种桨叶按变弦长的要求(qiú)制作没(méi)有困难(nán),尖削方案可能重新(xīn)被采用。为了解决大速度(dù)下空气压缩(suō)性的影(yǐng)响和噪(zào)音问题,把桨叶尖部做(zuò)成后掠形(xíng)是可(kě)取的(de)方案。。黑(hēi)鹰"直升机就(jiù)是一个例子。

5)桨叶扭转

采用扭转桨叶可以改善旋翼桨叶拉(lā)力分布,但是,大的扭转虽然对悬停有利,但在(zài)大速(sù)度飞(fēi)行时,会产生(shēng)振动载(zǎi)荷,而且,大的(de)扭(niǔ)转(zhuǎn)对自(zì)转也不利。因此,目前(qián)桨叶的扭转角(jiǎo)多在-5°~-6。之间。

6)桨(jiǎng)叶翼型和桨叶(yè)片数(shù)

一(yī)般来(lái)说,理想的(de)翼型应该既有较好的低速性能,又有较好的高(gāo)速(sù)性能,同时俯仰力矩也(yě)要符(fú)合要(yào)求,还(hái)要考虑防颤振等特殊(shū)要(yào)求。这些条件往往相互矛盾。目(mù)前来看,相对厚度比较薄(báo)的(de)接近对(duì)称型方(fāng)案(àn)占上风。

至于旋翼的桨(jiǎng)叶片数,目前多数单旋翼带尾桨无(wú)人直(zhí)升(shēng)机使(shǐ)用2片桨叶。

2.尾桨形式与(yǔ)布局

1)尾(wěi)桨(jiǎng)的安装位置与(yǔ)旋转方向

尾(wěi)桨(jiǎng)的(de)作用是(shì)平衡旋翼产生的反扭(niǔ)矩,单旋翼直升机的尾桨(jiǎng)都(dōu)是安装在尾(wěi)梁后部或尾(wěi)斜梁或垂尾上,其垂直位置有的比(bǐ)较低(dī),有的则比较高。尾桨的(de)安装位置低,可(kě)以减小传动系统的复杂性,有助于减(jiǎn)轻结(jié)构重量(liàng),但是,尾桨可能处在旋翼(yì)尾流之中,容易(yì)发生不(bú)利的气(qì)动干扰。反(fǎn)过来,尾(wěi)桨的安装位置(zhì)高(gāo),则可以避免或减少气动干扰,提高尾桨效率,对提高前(qián)飞的稳定性(xìng)也是有利的,而且(qiě)悬(xuán)停时直升机坡度较小,但结构较(jiào)低置尾桨(jiǎng)复杂。现(xiàn)在看来(lái),多数直升机都采用高置尾桨。

尾桨旋转方(fāng)向(xiàng)的选择,主(zhǔ)要是从减弱(ruò)旋翼与(yǔ)尾(wěi)桨之间的气动干扰考(kǎo)虑(lǜ)的。一般认为,尾(wěi)桨采用底部向前的旋(xuán)转方向较为(wéi)有利,尾桨(jiǎng)效率也比较(jiào)高(gāo)。

2)推式尾桨和拉式尾桨

在(zài)尾(wěi)桨拉力方(fāng)向不变的情况下,可以把尾桨安装在(zài)垂尾的左侧,也可以安装在垂尾的右(yòu)侧(cè)。如果尾桨拉力方向指向直升机对称面,则为(wéi)推(tuī)式尾桨(jiǎng);如果尾桨拉力(lì)是从对称(chēng)面向(xiàng)外指的,则为拉式尾桨(jiǎng)。采用推式尾桨(jiǎng)还是拉式尾桨,主要(yào)是从尾桨与垂尾的气动干扰方面考(kǎo)虑的。采用拉式(shì)尾桨,垂尾处于(yú)尾桨的诱导(dǎo)速度范围内,在垂尾(wěi)上必然(rán)要产(chǎn)生一个与尾桨拉力方向(xiàng)相(xiàng)反的侧(cè)力,这样会降低尾桨(jiǎng)效率,而(ér)且,还容易发生方向摆(bǎi)动(dòng)等现象。虽然(rán)推式(shì)尾(wěi)桨(jiǎng)与(yǔ)垂尾(wěi)之(zhī)间也会发(fā)生(shēng)气动干扰,但(dàn)总的来看(kàn),采用推式尾桨较(jiào)为有(yǒu)利(lì)。

3)尾桨桨叶的(de)扭转

尾桨(jiǎng)桨(jiǎng)叶的扭(niǔ)转可以在(zài)一定(dìng)程度上提高(gāo)尾桨的工作效率,但有可(kě)能导致尾(wěi)桨涡环的产(chǎn)生并带来相应的副作用,一般不提倡。

0.gif

咨询航拍服务可加昆明俊(jun4)鹰(yīng)无人(rén)机飞控手老鹰(yīng)的(de)微信laoyingfly

相关文章
云(yún)南骏(jun4)鹰航空(kōng)科技(jì)有限公司 版权所有
联系人(rén):高先生(shēng)
电(diàn)话(huà)(微信):18208826648
地址:昆明市西(xī)福路_日韩精品一区二区三区四区和骏鹰(yīng)航空(kōng)科技园(yuán)
网站备案(àn)号: 滇ICP备19003830号-1
�

微信咨(zī)询.png