旋翼

旋翼

航空器的升力部件
旋翼是直升機的重要部件。直升機機艙上面可以旋轉的機翼[1]。在直升機飛行過程中,旋翼起産生升力和拉力雙重作用。不僅如此,旋翼還起到類似于飛機副翼、升降舵的作用。旋翼有多種類型,主要有四種:鉸接式旋翼、無鉸式旋翼、半鉸式旋翼、無軸承式旋翼。
    中文名:旋翼 外文名: 别名:升力螺旋槳 解釋:航空器的升力部件 類别:航空

簡介

旋翼是直升機和旋翼機等旋翼航空器的主要升力部件。

旋翼由槳毂和數片槳葉構成。槳毂安裝在旋翼軸上,形如細長機翼的槳葉則連在槳毂上。

(1)旋翼的旋轉方向

當旋翼旋轉時,有的旋翼是右旋,有的是左旋。若伸出右手,大拇指向上(指向旋翼升力方向),四指握拳方向與旋翼旋轉方向一緻,則該旋翼為右旋;若伸出左手,其四指握拳方向與旋翼旋轉方向一緻,則為左旋旋翼。

(2)旋翼的作用

I.産生升力:用以平衡直升機的重力以及機身、平尾、機翼等部件在垂直方向上的分力。

II.産生向前的水平分力:克服空氣阻力使直升機前進。

III.在懸停時,産生側向或向後水平分力,使直升機進行側飛或後飛。

IV.産生分力及力矩對直升機進行控制或機動飛行,類似于飛機上的各種操縱

分類

一副旋翼最少有兩片槳葉,最多可達8片。旋翼直徑最小約5米,最大達35米。按槳葉與槳毂連接方式的不同,旋翼大體上分為鉸接式、無鉸式和無軸承式4種。

鉸接式

槳葉通過水平鉸、垂直鉸與槳毂相連接。在一般情況下,槳葉除旋轉運動外,還有繞水平鉸的上下揮舞運動、繞垂直鉸的前後擺動(擺振運動)及通過操縱軸向鉸的變距運動(見自動傾斜器)。這種型式的旋翼槳葉根部的彎曲載荷較小,但結構複雜,維護不便。

無鉸式(固接式)

取消水平鉸和垂直鉸,但仍有軸向鉸。槳葉在揮舞方向和擺振方向相對于槳毂是固支的。槳葉的揮舞運動和擺振運動表現為槳葉根部(或槳毂支臂)的彎曲變形。與鉸接式相比,它的結構簡單,但槳葉和槳毂的彎曲載荷較大。從70年代初開始,由于在旋翼上應用了疲勞強度較高的複合材料和钛合金,這種型式的旋翼增多。

半無鉸式(半固接式)

它的特點是隻有兩片槳葉,彼此連成整體,共用一個中心水平鉸,沒有垂直鉸(好像一個跷跷闆,常稱跷跷闆式旋翼),但仍有軸向鉸。這種型式旋翼的結構也比較簡單,但操縱性較差。

無軸承式

這種型式的旋翼不僅沒有水平鉸和垂直鉸,連軸向鉸也被取消。槳葉的變距運動靠槳葉根部(或槳毂支臂)的扭轉變形來實現。它的結構簡單,但要求槳葉根部的材料既有很高的彎曲強度和剛度,又有很低的扭轉剛度。70年代以來,在采用先進複合材料槳葉基礎上,無軸承式旋翼的研究已有一定進展,但仍處于試驗階段。

以上4種型式的旋翼是典型的分類,實用中還有許多中間型式,如法國“海豚”直升機的星型柔性旋翼,就是一種介乎鉸接式與無鉸式之間的型式,即所謂有彈性約束的鉸接式旋翼。

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