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[摘录]直升机机动飞行原理简述

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发表于 2011-1-6 11:31:06 | 显示全部楼层 |阅读模式
下面的简单原理描述实际上对于我们模型直升机机的机动或者3D飞行动作的分析具有深刻的指导意义,通过掌握一些基本的物理力学分析方法。不但可以使我们轻松的分解那些高深莫测的3D动作以便于联系这些动作,而且对于我个人(joyrus)来说在设计3D模型直升机时的数据分析提供了可靠的方法和依据。

直升机实施机动飞行时按其飞行轨迹可分成为:
水平面内的机动,如加速和减速、盘旋、转弯、水平“8”字机动、蛇形机动等;

铅垂平面内的机动,如急跃升和俯冲;
空间立体机动,如盘旋下降、战斗转弯,跃升中的回转和转弯。

  这些动作属于简单特技。 属于复杂特技的有:筋斗、横滚、兰威斯曼特技和若干其他特技,如倒飞等。在一定条件下这些特技动作,能在某些型号直升机上完成。另外,按照直升机运动的特性,机动飞行分为稳定和不稳定两种,其加速度保持不变的称为稳定机动,如稳定盘旋;而变加速度机动,则称作不稳定机动。下面分析几种典型机动飞行。

水平直线加速机动

W020080224601552804314.gif

水平直线加速机动

当速度加大后,机身阻力也随之加大,若要保持同样大小的加速度,则要求增大桨盘倾斜角和旋翼拉力。如果得不到满足,则直升机平飞加速度就会随之减小至零,而直升机就会在一个较大的飞行速度下平飞。

水平转弯  

W020080224601552962899.gif

垂直机动飞行

  垂直机动飞行通常需要变化高度、速度、总距以及飞行姿态和曲率半径。假设某型直升机在铅垂平面内作一圆圈飞行,即所谓垂直筋斗;见下图。为了简化分析,假设直升机在筋斗过程中速度保持不变,直升机只受重力的作用(这种假设实际上不可能,因为还有 其他力的影响)。当半径和速度保持不变时(见下左图)表明直升机的向心力是恒定的。 在筋斗的底部重力与旋翼拉力的方向是相反的;在垂直向上、向下时,重力与拉力垂直;在筋斗顶部,重力与拉力方向相同。这就清楚表明旋翼产生的拉力要持续变化,才能保 持向心力恒定并指向圆圈中心。 当直升机在筋斗底部的时候,旋翼必须向上产生3倍于直升机自身重量的拉力,并且桨 盘要向前倾斜28.5度或向后倾斜24.5度。这样的要求,对于大多数直升机来说是难以办到的。

W020080224601553127262.gif

有的直升机为了显示筋斗飞行,仅仅只能作一个在变化速度下的非圆圈形飞行轨迹,如上右图,这已属于非正常使用范围。

空间立体机动

   实际飞行中的各种机动飞行,很难被限定在垂直或水平面内,往往同时包含爬升(下 滑)、转弯、加速(减速),可以通过能量转换法进行一般讨论。
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