直升机操纵

与固定翼飞机不同的是,直升机一般没有专门的活动舵面,用于飞行操作。其原因在于,在小速度飞行或悬停时,只有当气流速度很大时,舵面或副翼才能产生足够的空气动力,所以作用也很小。单旋翼带尾桨直升机的操纵主要依靠旋翼和尾桨,双旋翼直升机则依靠双副旋翼。这说明旋翼仍然是飞机的舱面和副翼。
阐述了直升机的操纵特点,介绍了直升机座舱内的操纵机构。直升飞机驾驶员座舱的操纵机构和配置直升飞机驾驶员座舱的主要操纵机构为:驾驶杆(或周期变距杆)、脚蹬、油门总距杆。另外,还配备了油门调节环、直升飞机水平调整片开关和其他把手(见下图)。
操纵杆位于驾驶员座椅前,通过操纵线系与旋翼自动倾斜器相连。偏离中立位置的操纵杆表示:
直升飞机低着头前进;
倒退-直升飞机向上后退;
转向左边——直升机向左边倾斜,并向左边移动;
右方-直升机向右方倾斜并向右方移动。
在单旋翼尾桨直升机上,驾驶员踢脚蹬操纵尾桨变距改变尾桨的推拉力,对直升机进行航向操纵。脚蹬位于座椅的前部下。
一般情况下,油门总距杆位于驾驶者座位的左方,由驾驶者左手操纵,该杆能同时操纵旋翼总距杆和发动机油门,实现总距门和油门的联合操纵。
本实用新型定位于油门总距杆的端部,在总距杆不动的情况下,由驾驶员左手拧动本实用新型,可在较小的发动机转速范围内调节发动机功率。
调平操纵(又称平移)的主要原因是由于直升机在飞行过程中与飞机舵面载荷不同,所受的载荷也不同。若直升机旋翼采用可逆操纵系统,则操纵杆会受到周期(每一转)变化的载荷,并且该载荷会随着飞行状态的改变而发生一定的变化。为了减少操纵杆的负荷,大部分直升机的操纵系统都装有液压增压器。操作液压助力器可以进行不可逆操作,也就是说,除了操纵系统的摩擦外,旋翼不再向操纵杆传递任何力。
通过在操纵系统中安装纵向和横向加载弹簧,可以获得改变飞行状态时操纵杆力的规律性变化。由于机架的平衡(阻力和力矩)发生了变化,操纵杆的位置便会随着飞行状态的改变而改变,而连接操纵杆的加载弹簧则会随着操纵杆位置的改变而改变,因此操纵杆的力随飞行速度的变化也会有规律地变化,这对飞行员来说非常重要。
为了消除由于飞行状态变化而产生的操纵杆的弹簧负荷,可以对弹簧张力进行调节,其作用与飞机上的调节片相当,因此,这一类调节机构在直升机上常被称为调节片,或平滑机构。通过调节片操作开关或电动操作按钮来控制弹簧张力。
该自动翻转器的主要部件有:用滚珠轴承将螺纹圈连接到螺纹圈上,螺纹圈压在套环上,套环具有横向操作拉杆和纵向操作拉杆,滑筒用于控制总桨距。直升飞机的操纵杆在运动时,旋转环与不旋转环一起向前、向后、向左、向右或任意方向倾斜。
由于旋转环与桨叶之间采用垂直拉杆连接,因此旋转环的旋转面倾斜,会使桨叶绕纵轴作周期转动,即每转一周,即每桨叶与桨距之间作周期变化。为了了解桨距的变化情况,需要对直升机垂直和水平两种飞行状态分别进行分析。
纵向飞行是通过改变总距离来实现的,换句话说,就是通过同时改变所有桨叶的迎角来实现的。当所有桨叶同时增大或减小同一攻角时,升力将相应增大或减小,因此直升机也将相应进行垂直升降。驾驶舱内驾驶座左侧操纵总距为油门总距杆。由下图可知,若上提油门总距杆,则不旋转环和旋转环向上抬升,每片桨叶桨距增大,直升飞机上升。如果把油门降到总距杆上,直升机就垂直下降。
直升飞机水平飞行时,旋翼旋转平面倾斜,旋翼总气动力向量倾斜,得到水平分力。旋转面倾斜靠周,期变桨距可得。表明每个旋转周期(每转一个星期),每个桨叶的桨距先增大到一个数值,再减小到一个最小值,然后反复循环。各个方向的螺距有周期性变化,见下图。以下研究了自动倾斜器在未倾斜或向前倾斜时对叶片产生的各力。
在旋翼旋转时,每个桨叶上的作用力如图所示:Y叶片,G叶片,Y叶片,J惯性力和J离心力。
层桨结构类似于旋翼,但比旋翼简单得多。船尾的每个桨叶都像是船桨的叶片,其旋转是铀的旋转。因为尾桨转速高,在工作时会产生较大的离心力。
船尾桨无自动倾斜器,无周期变距问题。通过脚踏改变尾桨总距的方法来控制尾桨。司机蹬脚后,齿轮通过传动链带动蜗杆螺帽转动,蜗杆螺帽沿着旋转轴推动滑动杆滑动(见上图),滑动杆由轴承固定在三爪传动臂上,另一端用槽槽连接支撑座,防止滑动杆转动。三爪传动臂随尾桨叶一起转动,通过三根拉杆使三片桨叶同时绕其本身纵轴旋转,此时,根据脚蹬方向和动作量大小,可增大或减小尾桨叶的距离。
直升飞机操作图
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