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  • 1 # 使用者4645885161158

    直升機旋翼是為直升機飛行產生升力和操縱力的直升機核心部件。傳統的直升機旋翼由連線到槳轂上的兩片或多片槳葉組成。槳葉通常來自發動機的扭矩保持旋轉運動。旋翼產生直升機飛行所必需的升力、拉力和操縱力,集多項功能於一身,同時旋翼也是直升機的主振源。能高效地完成垂直飛行是直升機旋翼的基本特點。直升機的飛行效能、駕駛品質、振動、噪音水平、壽命及可*性等問題的解決或改善,都依賴於對旋翼系統的空氣動力學特性和動力學特性的掌握,及旋翼設計分析方法、製造、試驗與測試手段的提高。

    旋翼槳葉是細長的柔性結構,在直升機飛行中高速旋轉著,並處於左右不對稱的非定常氣流環境之中,產生比固定機翼複雜得多的氣動載荷、慣性載荷、交變內應力、氣動-彈性耦合及各種干擾問題。旋翼從概念上分為:傳統的旋翼和新原理旋翼。其中傳統的旋翼目前主要分為單槳式旋翼和雙槳縱列式、橫列式、共軸式旋翼;新原理旋翼主要有"前行槳葉概念"旋翼(也稱為"ABC旋翼")、X旋翼和傾轉旋翼。

    所謂"ABC旋翼"是採用兩副尺寸完全相同,但旋轉方向相反的共軸式剛性旋翼。這種旋翼不僅省去了複雜的鉸鏈,更重要的是在直升機前飛速度增大的過程中,上、下兩副旋翼的氣動力能相互補償,保持總升力不變。在飛行過程中,當速度不斷增加時,後行槳葉解除安裝,升力逐漸轉移到前行槳葉上,前行槳葉處於高動壓流場中,能更好地發揮其作用,而且後行槳葉不易出現失速。因此,旋翼的氣動效率能夠提高。"ABC旋翼"的設計原理新,而且充分發揮了前行槳葉的作用,因而旋翼效率高,能產生更大的升力,同時又避免後行槳葉失速。

    X旋翼是美國西科斯基公司七十年代研究提出的一種新原理旋翼。這種旋翼有4片槳葉,它既是旋翼,也是機翼。當直升機起飛、著陸和懸停時,這4片槳葉象直升機旋翼一樣工作,直升機向前飛行時則被鎖住,變成與機身成45度角的前掠和後掠固定機翼。4片槳葉是空心的,內有氣室,槳葉前後緣都有噴氣縫,可向外吹氣,實現環量控制,以保持足夠的升力。這種旋翼可避免後行槳葉的失速現象發生,旋翼效率比較高。

    傾轉旋翼是將兩副旋翼連同驅動它們的發動機一起,分別安裝在固定機翼的兩端。兩副旋翼的旋翼軸均可轉動90度角。當飛機垂直起飛和著陸時,旋翼軸垂直於地面,呈直升機飛行狀態;達到一定飛行速度後,旋翼軸向前傾轉90度,呈水平狀態,旋翼當作拉力螺旋槳使用,能象固定翼飛機那樣以較高的速度前飛。

    從結構上分,旋翼由槳葉和槳轂兩部分組成,其中槳葉翼型有傳統的對稱翼型和彎曲翼型兩種。槳轂主要有鉸接式槳轂,半無鉸式槳轂,無鉸式槳轂,無軸承槳轂等。

    鉸接式槳轂的特點是:槳葉是透過揮舞鉸、擺振鉸、變距鉸與槳轂相連線;半無鉸式槳轂的特點是:保留揮舞鉸和變距鉸,而僅取消擺振鉸;無鉸式槳轂的特點是:取消揮舞鉸和擺振鉸,但仍有變距鉸;無軸承槳轂的特點是:不僅沒有揮舞鉸和擺振鉸,連變距鉸也被取消,槳葉的變距運動*槳葉根部(或槳轂支臂)的扭轉達來實現,它結構簡單,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。星形柔性槳轂的特點是:槳轂撓性件適應槳葉在三個主要自由度上運動,即在揮舞平面、擺振平面和變距平面內部有柔性。

    直升機旋翼技術是綜合多門學科的高技術,其中主要包括:槳葉氣動特性及外形最佳化設計,新型旋翼動力學設計,全複合材料結構鋪層設計,新原理旋翼的設計,工藝製造技術,以及試驗技術等。

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