【簡介:】直升機(jī)主要由機(jī)體和升力(含旋翼和尾槳)、動力、傳動三大系統(tǒng)以及機(jī)載飛行設(shè)備等組成。旋翼一般由渦輪軸發(fā)動機(jī)或活塞式發(fā)動機(jī)通過由傳動軸及減速器等組成的機(jī)械傳動系統(tǒng)來驅(qū)動
直升機(jī)主要由機(jī)體和升力(含旋翼和尾槳)、動力、傳動三大系統(tǒng)以及機(jī)載飛行設(shè)備等組成。旋翼一般由渦輪軸發(fā)動機(jī)或活塞式發(fā)動機(jī)通過由傳動軸及減速器等組成的機(jī)械傳動系統(tǒng)來驅(qū)動,也可由槳尖噴氣產(chǎn)生的反作用力來驅(qū)動。優(yōu)點(diǎn)直升機(jī)的突出特點(diǎn)是可以做低空(離地面數(shù)米)、低速(從懸停開始)和機(jī)頭方向不變的機(jī)動飛行,特別是可在小面積場地垂直起降。由于這些特點(diǎn)使其具有廣闊的用途及發(fā)展前景。在軍用方面已廣泛應(yīng)用于對地攻擊、機(jī)降登陸、武器運(yùn)送、后勤支援、戰(zhàn)場救護(hù)、偵察巡邏、指揮控制、通中國直-15試飛信聯(lián)絡(luò)、反潛掃雷、電子對抗等。在民用方面應(yīng)用于短途運(yùn)輸、醫(yī)療救護(hù)、救災(zāi)救生、緊急營救、吊裝設(shè)備、地質(zhì)勘探、護(hù)林滅火、空中攝影等。海上油井與基地間的人員及物資運(yùn)輸是民用的一個(gè)重要方面。缺點(diǎn)當(dāng)前直升機(jī)相對飛機(jī)而言,振動和噪聲較高、維護(hù)檢修工作量較大、使用成本較高,速度較低,航程較短。直升機(jī)今后的發(fā)展方向就是在這些方面加以改進(jìn)單旋翼式直升飛機(jī)(23張)直升機(jī)發(fā)動機(jī)驅(qū)動旋翼提供升力,把直升機(jī)舉托在空中,單旋翼直升機(jī)的主發(fā)動機(jī)同時(shí)也輸出動力至尾部的小螺旋槳,機(jī)載陀螺儀能偵測直升機(jī)回轉(zhuǎn)角度并反饋至尾槳,通過調(diào)整小螺旋槳的螺距可以抵消大螺旋槳產(chǎn)生的不同轉(zhuǎn)速下的反作用力。雙旋翼直升機(jī)通常采用旋翼相對反轉(zhuǎn)的方式來抵消旋翼產(chǎn)生的不平衡升力。首先直升機(jī)要先起飛才能向前后左右移動,所以要使圖中的傾斜盤整體向上移動,兩個(gè)槳夾就有了一定角度那么順時(shí)針旋轉(zhuǎn)就有了向下的力,飛機(jī)就起飛了,但這時(shí)左右旋翼產(chǎn)生的生力相同,所以直升機(jī)只能向上運(yùn)動,如果把傾斜盤看成表盤,如果它前傾,傾斜盤上半部分是轉(zhuǎn)動的,那么兩個(gè)連桿只有在12點(diǎn)和6點(diǎn)方向差別最大(一個(gè)在上,一個(gè)在下)6點(diǎn)的拉桿把槳夾向上推那么增大了原來旋翼的角度所以產(chǎn)生的向下的力變大了,12點(diǎn)的向下拉,減小了旋翼角度那么向下的力減小,這時(shí)兩個(gè)旋翼受力不再平衡,右邊力大。左邊力小那么直升機(jī)應(yīng)該向左飛,但是旋轉(zhuǎn)的旋翼遵循陀螺效應(yīng),要順時(shí)針轉(zhuǎn)過90度產(chǎn)生效果,所以旋翼變成6點(diǎn)方向的力大于12點(diǎn)方向,所以直升機(jī)向前飛。其他方向同理模型旋翼頭雙旋翼式雙旋翼直升機(jī)有兩種,一種是共軸雙旋翼,即兩個(gè)旋翼同一個(gè)軸心,如俄國生產(chǎn)的卡-27直升機(jī)等;另一種是分軸雙旋翼,即兩個(gè)旋翼分開比較遠(yuǎn),各有各自的軸,典型代表是美國的支奴干直升機(jī)。雙旋翼直升機(jī)還可以根據(jù)兩根旋翼軸的相對位置分為縱列雙旋翼直升機(jī)和并列雙旋翼直升機(jī)。通過稱為“傾斜盤”的機(jī)構(gòu)可以改變直升機(jī)的旋翼的槳葉角,從而實(shí)現(xiàn)旋翼周期變距,以此改變旋翼旋轉(zhuǎn)平面不同位置的升力來實(shí)現(xiàn)改變直升機(jī)的飛行姿態(tài),再以升力方向變化改變飛行方向。同時(shí),直升機(jī)升空后發(fā)動機(jī)是保持在一個(gè)相對穩(wěn)定的轉(zhuǎn)速下,控制直升機(jī)的上升和下降是通過調(diào)整旋翼的總距來得到不同的總升力的,因此直升機(jī)實(shí)現(xiàn)了垂直起飛及降落。[1]直-94操縱系統(tǒng)編輯直升機(jī)的操縱系統(tǒng)有別于固定翼航空器,通常由以下部分組成:[3]總距操縱桿簡稱總距桿,用來控制旋翼槳葉總距變化。總距操縱桿一般布置在駕駛員座位的左側(cè),繞支座軸線上、下轉(zhuǎn)動。駕駛員左手上提桿時(shí),使自動傾斜器整體上升而增大旋翼槳葉總距(即所有槳葉的槳距同時(shí)增大相同角度)使旋翼拉力增大,反之拉力減小,由此來控制直升機(jī)的升降運(yùn)動。通常在總距操縱桿的手柄上設(shè)置旋轉(zhuǎn)式油門操縱機(jī)構(gòu),用來調(diào)節(jié)發(fā)動機(jī)油門的大小,以便使發(fā)動機(jī)輸出功率與旋翼槳葉總距變化后的旋翼需用功率相適應(yīng)。因此,該操縱桿又被稱為總距油門桿。[3]周期變距操縱桿(駕駛桿)簡稱駕駛桿。與固定翼航空器的駕駛桿作用相似,通過操縱線系與自動傾斜器相連接。一般位于駕駛員座椅的中央前方。駕駛員沿橫向和縱向操縱周期變距操縱桿時(shí),自動傾斜器會出現(xiàn)相應(yīng)方向的傾斜,從而導(dǎo)致旋翼拉力方向也發(fā)生相應(yīng)方向的傾斜,由此得到需要的推進(jìn)力以及橫向和縱向操縱力,進(jìn)而改變直升機(jī)的運(yùn)動狀態(tài)和自身姿態(tài)。[3]腳蹬與固定翼航空器的方向舵腳蹬作用相似,都是控制航向工具。由于直升機(jī)的類型比較多,腳蹬起作用的方式也各不相同。對于單旋翼帶尾槳直升機(jī),腳蹬經(jīng)操縱線系與尾槳的槳距控制裝置相連,通過控制尾槳槳距的大小來調(diào)節(jié)尾槳產(chǎn)生的側(cè)向力,達(dá)到控制航向的目的。對于單旋翼無尾槳直升機(jī),則是通過腳蹬控制機(jī)身尾部出氣量的大小來調(diào)節(jié)側(cè)向力。對于雙旋翼直升機(jī),腳蹬控制的則是兩旋翼總槳距的差動,即一個(gè)增大一個(gè)減小,使得兩旋翼反扭矩不能平衡,從而使機(jī)身發(fā)生航向偏轉(zhuǎn)。[3]單旋翼帶尾槳直升機(jī)的操縱系統(tǒng)說明表[3]名稱 直接操縱對象 主要作用 副作用 前飛時(shí)的用途 懸停時(shí)的用途周期變距桿-橫向 改變旋翼前后槳葉的槳距 通過自動傾斜器橫向傾斜旋翼槳盤 增加下降率 使航空器轉(zhuǎn)彎 側(cè)向移動周期變距桿-縱向 改變旋翼左右槳葉的槳距 通過自動傾斜器橫向傾斜旋翼槳盤 增加下降率 操縱俯仰姿態(tài) 前后移動總距操縱桿 通過自動傾斜器同步改變旋翼槳葉槳距 增加和減小旋翼拉力 增加和減小扭矩和發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速 調(diào)整垂直速度 調(diào)整懸停高度和垂直速度腳蹬 尾槳總距 產(chǎn)生偏航速率 增加或降低扭矩和發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速(小于旋翼總距操縱的影響) 調(diào)整側(cè)滑角 控制偏航速率和航向單旋翼式單旋翼帶尾槳(Ducted Fan)一個(gè)水平旋翼負(fù)責(zé)提供升力,尾部一個(gè)小型垂直旋翼(尾槳)負(fù)責(zé)抵消旋翼產(chǎn)生的反扭矩。例如,歐洲直升機(jī)公司制造的EC-135直升機(jī)。[4]單旋翼無尾槳(NOTAR)一個(gè)水平旋翼負(fù)責(zé)提供升力,機(jī)身尾部側(cè)面有空氣排出,與旋翼的下洗氣流相互作用產(chǎn)生側(cè)向力來抵消旋翼產(chǎn)生的反扭矩。例如,美國麥道直升機(jī)公司生產(chǎn)的MD520N直升機(jī)。[4]雙旋翼式縱列式(Tandem)兩個(gè)旋翼前后縱向排列,旋轉(zhuǎn)方向相反。例如,美國波音公司制造的CH-47“支努干”運(yùn)輸直升機(jī)。[4]橫列式(Transverse)兩個(gè)旋翼左右橫向排列,旋翼軸間隔較遠(yuǎn),旋轉(zhuǎn)方向相反。比如,前蘇聯(lián)米里設(shè)計(jì)局研制的Mi-12直升機(jī)。[4]共軸式(Coaxial)兩個(gè)旋翼上下排列,在同一個(gè)軸線上反向旋轉(zhuǎn)。例如,前蘇聯(lián)卡莫夫設(shè)計(jì)局研制新概念直升機(jī)(9張)的卡-50武裝直升機(jī)。[4]新概念式新概念直升機(jī)是一種在短時(shí)間內(nèi)完成四驅(qū)車和直升機(jī)間的互變的一種飛機(jī),它是美國得克薩斯州的AVX飛機(jī)公司的最新設(shè)設(shè)計(jì)成果。[4]美國國防部正考慮將這一新概念武器推廣并應(yīng)用于軍事,未來戰(zhàn)場上將能看到這種現(xiàn)實(shí)版的“變形金剛”。這一新概念直升機(jī)可以在短短一分鐘內(nèi)完成四驅(qū)車和直升機(jī)間的轉(zhuǎn)變,可靈活地在前線陣地運(yùn)送部隊(duì),幫助士兵躲避地雷、路邊炸彈等的威脅。[4]直升機(jī)有許多其他飛行器難以辦到或不可能辦到的優(yōu)勢,受到廣泛應(yīng)用,直升機(jī)由于可以垂直起飛降落不用大面積機(jī)場主要用于觀光旅游、火災(zāi)救援、海上急救、緝私緝毒、消防、商務(wù)運(yùn)輸、醫(yī)療救助、通信以及噴灑農(nóng)藥殺蟲劑消滅害蟲、探測資源,等國民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)部門。世界直升機(jī)的隊(duì)伍逐漸壯大。概述武裝類武裝直升機(jī)裝有武器并執(zhí)行作戰(zhàn)任務(wù)的直升機(jī)。亦稱攻擊直升機(jī)或強(qiáng)擊直升機(jī)。主要用于攻擊地面、水面和水下目標(biāo),為運(yùn)輸直升機(jī)護(hù)航,也可與敵直升機(jī)進(jìn)行空戰(zhàn)。具有機(jī)動靈活,反應(yīng)迅速,適于低空、超低空抵近攻擊,能在運(yùn)動和懸停狀態(tài)開火等特點(diǎn),多配屬陸軍航空兵,是航空兵實(shí)施直接火力支援的新型機(jī)種。武裝直升機(jī)可分為專用型和多用型兩種。專用型武裝直升機(jī)是專門為進(jìn)行攻擊任務(wù)而設(shè)計(jì)的,其機(jī)身窄長,機(jī)艙內(nèi)只有前后或并列乘坐的2名乘員(甚至1名乘員),作戰(zhàn)能力較強(qiáng);NH90多用途武裝直升機(jī)除用來遂行攻擊任務(wù)外,還可用于運(yùn)輸、機(jī)降、救護(hù)等。反坦克作戰(zhàn)是武裝直升機(jī)的主要用途之一,因此武裝直升機(jī)又被稱為“坦克殺手”,它與坦克對抗時(shí),在視野速度、機(jī)動性及武器射程等諸方面明顯處于優(yōu)勢地位。艦載武裝直升機(jī)還可擴(kuò)大艦艇或艦隊(duì)的作戰(zhàn)范圍,增強(qiáng)作戰(zhàn)能力。武裝直升機(jī)一般攜帶機(jī)槍、航炮、炸彈、火箭和導(dǎo)彈等多種武器,最大平飛時(shí)速300千米以上,續(xù)航時(shí)間2-3小時(shí)。武裝直升機(jī)廣泛用于現(xiàn)代局部戰(zhàn)爭,在戰(zhàn)爭中發(fā)揮了重要作用,受到世界各國的十分關(guān)注。直升機(jī)基本上算是一種空中運(yùn)輸部隊(duì),它可以將2個(gè)部隊(duì)搭載到行動范圍上的任何一個(gè)方格之上,無論旁邊是否有敵軍部隊(duì)。直升機(jī)只能運(yùn)載步行部隊(duì)─無法運(yùn)載機(jī)械化部隊(duì)。民用類城市的戰(zhàn)略資源貯存區(qū)中,必須要有原油以及橡膠才能生產(chǎn)直升機(jī)。掛載魚雷的直9現(xiàn)代直升機(jī)的最早概念其實(shí)是來自于畫家兼工程師的萊昂納多?達(dá)芬奇,他在公元16世紀(jì)描繪了一臺以螺旋槳驅(qū)動的飛行器。不過一直等到公元1939年時(shí),第一臺實(shí)用型的直升機(jī)才被設(shè)計(jì)出來。直升機(jī)比起固定翼飛行器來說有個(gè)獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn),就是它可以垂直起降,這使得直升機(jī)可以在無法建造跑道的狹窄地區(qū)中執(zhí)行任務(wù)。在今日,直升機(jī)在民間運(yùn)用為救援用運(yùn)輸工具,或是進(jìn)行執(zhí)法勤務(wù)。直升機(jī)在軍事上的用途有許多種,由大型的運(yùn)輸機(jī)到人員運(yùn)輸機(jī)到移動迅速的飛行坦克不等,后者主要是擔(dān)任由空中支援地面作戰(zhàn)的角色。[5]7發(fā)展史編輯發(fā)展的起點(diǎn)中國的竹蜻蜓中國的竹蜻蜓和意大利人達(dá)芬奇的直升機(jī)草圖,為現(xiàn)代直升機(jī)的發(fā)明提供了啟示,指出了正確的思維方向,它們被公認(rèn)是直升機(jī)發(fā)展史的起點(diǎn)。竹蜻蜓又叫飛螺旋和“中國陀螺”,這是我們祖先的奇特發(fā)明。有人認(rèn)為,中國在公元前400年就有了竹蜻蜓,另一種比較保守的估計(jì)是在明代(公元1400年左右)。這種叫竹蜻蜓的民間玩具,一直流傳到如今?,F(xiàn)代直升機(jī)盡管比竹蜻蜓復(fù)雜千萬倍,但其飛行原理卻與竹蜻蜓有相似之處?,F(xiàn)代直升機(jī)的旋翼就好像竹蜻蜓的葉片,旋翼軸就像竹蜻蜓的那根細(xì)竹棍兒,帶動旋翼的發(fā)動機(jī)就好像我們用力搓竹棍兒的雙手。竹蜻蜓的葉片前面圓鈍,后面尖銳,上表面比較圓拱,下表面比較平直。當(dāng)釋放誘餌氣流經(jīng)過圓拱的上表面時(shí),其流速快而壓力小;當(dāng)氣流經(jīng)過平直的下表面時(shí),其流速慢而壓力大。于是上下表面之間形成了一個(gè)壓力差,便產(chǎn)生了向上的升力。當(dāng)升力大于它本身的重量時(shí),竹蜻蜓就會騰空而起。直升機(jī)旋翼產(chǎn)生升力的道理與竹蜻蜓是相同的。《大英百科全書》記載道:這種稱為“中國陀螺”的“直升機(jī)玩具”在15世紀(jì)中葉,也就是在達(dá)芬奇繪制帶螺絲旋翼的直升機(jī)設(shè)計(jì)圖之前,就已經(jīng)傳入了歐洲?!逗喢鞑涣蓄嵃倏迫珪返?卷寫道:“直升機(jī)是人類最早的飛行設(shè)想之一,多年來人們一直相信最早提出這一想法的是達(dá)?芬奇,但現(xiàn)在都知道,中國人比中世紀(jì)的歐洲人更早做出了直升機(jī)玩具。”達(dá)芬奇的畫意大利人達(dá)芬奇在1483年提出了直升機(jī)的設(shè)想并繪制了草圖。19世紀(jì)末,在意大利的米蘭圖書館發(fā)現(xiàn)了達(dá)芬奇在1475年畫的一張關(guān)于 達(dá)芬奇的直升機(jī)(3張)直升機(jī)的想象圖。這是一個(gè)用上漿亞麻布制成的巨大螺旋體,看上去好像一個(gè)巨大的螺絲釘。這種飛機(jī)器由四個(gè)人操縱,在達(dá)?芬奇時(shí)代流行的旋轉(zhuǎn)玩具可能引發(fā)了這位大發(fā)明家的設(shè)計(jì)靈感,他建議以旋轉(zhuǎn)一繞垂直軸的螺旋面來達(dá)到垂直的飛行。它以彈簧為動力旋轉(zhuǎn),當(dāng)達(dá)到一定轉(zhuǎn)速時(shí),就會把機(jī)體帶到空中。駕駛員站在底盤上,拉動鋼絲繩,以改變飛行方向。事實(shí)上,達(dá)?芬奇稱自己的發(fā)明也只是提供一個(gè)直升動力,而不是真正能工作的飛機(jī)。西方人都說,這是最早的直升機(jī)設(shè)計(jì)藍(lán)圖。盡管現(xiàn)代科學(xué)家認(rèn)為達(dá)?芬奇設(shè)計(jì)的“直升機(jī)”可能永遠(yuǎn)不會起飛,但這一設(shè)計(jì)仍舊是達(dá)?芬奇最著名的發(fā)明之一。直到今天,人們還將達(dá)?芬奇視為雙旋翼直升機(jī)概念的鼻祖。2.世界上最小的直升機(jī)是日本研制的一種單人超小型直升機(jī)。直升機(jī)安裝有一臺37千瓦的強(qiáng)制冷發(fā)動機(jī),主旋翼直徑約6米,自重僅為115公斤。1.世界上第一架直升機(jī)是由德國科學(xué)家??擞?937年設(shè)計(jì)制造的FW-61橫列式雙旋翼直升機(jī)。該機(jī)首次由女飛行員萊西駕駛,以68公里/小時(shí)的速度由柏林飛到倫敦,震動了整個(gè)航空界。3.世界上最大的直升機(jī)是前蘇聯(lián)于20世紀(jì)60年代研制生產(chǎn)的米-12“信鴿”重型運(yùn)輸直升機(jī)。該機(jī)最大起飛重量為105噸,主旋翼直徑為35米,機(jī)身長達(dá)37米,貨艙長28米,可運(yùn)送中型坦克和火炮,安裝有4臺4.78兆瓦的發(fā)動機(jī),載重40噸。世界最大的直升飛機(jī)4.X2直升機(jī)最高時(shí)速將達(dá)到了463公里/小時(shí)。5.飛得最高的直升機(jī)是法國的SA-3158型“美洲鴕”直升機(jī)。1972年6月21日,飛行員吉恩?鮑萊特駕駛“美洲鴕”,創(chuàng)造了飛行高度達(dá)1.2442萬米的世界紀(jì)錄。6.飛得最遠(yuǎn)的直升機(jī)是美國的OH-6直升機(jī)。1966年4月6~7日,該機(jī)由飛行員費(fèi)瑞駕駛,創(chuàng)造了直線航程3561.55公里的世界紀(jì)錄。7.最早的直升機(jī)機(jī)降作戰(zhàn)是1951年3月美軍在朝鮮戰(zhàn)場的旺方山戰(zhàn)斗實(shí)施的。此次戰(zhàn)斗中,美軍使用直升機(jī)將20余人機(jī)降在陣地上,配合地面部隊(duì)奪占對方陣地。這也是直升機(jī)參加實(shí)戰(zhàn)的最早記載。8.世界上第一架武裝直升機(jī)是由H-13直升機(jī)改裝而成。1953年美國在H-13直升機(jī)上安裝了無控火箭、榴彈發(fā)射器、機(jī)槍和反坦克炮進(jìn)行試驗(yàn),從而提高了直升機(jī)的戰(zhàn)斗性能,為以后武裝直升機(jī)的發(fā)展創(chuàng)造了條件。9.世界上第一種隱形直升機(jī)是美國研制生產(chǎn)的RAH-66“科曼奇”武裝直升機(jī)。該機(jī)是美國陸軍未來的主力機(jī)種,可執(zhí)行武裝偵察、反坦克和空戰(zhàn)等多種作戰(zhàn)與保障任務(wù)。10.第一種使用彈射救生系統(tǒng)的直升機(jī)是前蘇聯(lián)研制生產(chǎn)的卡-50“噱頭”直升機(jī)。該機(jī)同時(shí)還奪得了第一種單座攻擊直升機(jī)和第一種共軸式攻擊直升機(jī)兩項(xiàng)世界第一。蘇聯(lián)直升機(jī)米-4直升機(jī)是蘇聯(lián)米里設(shè)計(jì)局研制的直升機(jī),1952年8月試飛,1953年交付使用,共生產(chǎn)3500架。機(jī)頭安裝工率為1249.5千瓦氣冷式活塞發(fā)動機(jī)。采用4點(diǎn)式單輪起落架。長16.8米,高5.18米。實(shí)用升限為5500米,航程400千米,最大載重1740千克??扇菁{14名士兵。裝備機(jī)槍、機(jī)炮、火箭彈、聲吶、魚類... ...,現(xiàn)已退役。 價(jià)格 羅賓遜R22 beta ii 價(jià)格: ¥193萬元 施瓦澤300CB 價(jià)格: ¥243萬元 施瓦澤300C 價(jià)格: ¥317萬元 是一種非常安全可靠的活塞式直升機(jī),容易駕駛且穩(wěn)定性好??商峁┤齻€(gè)座位,適用于訓(xùn)練、私人用途、娛樂、警察、電力與管線巡查等行業(yè) 羅賓遜R44(雷鳥II) R44 RavenII 價(jià)格: ¥393萬元 當(dāng)前銷售的唯一的四座活塞式直升機(jī),目前國內(nèi)已有數(shù)架,也是當(dāng)前銷售量最大的輕型直升機(jī)。 恩斯特龍F(tuán)28F f28f 價(jià)格: ¥318萬元 恩斯特龍F(tuán)280FX f280fx 價(jià)格: ¥330萬元
直升機(jī)結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì) 這本書可能會對你有幫助