为什么直升机有两个螺旋桨 为什么直升机有两个螺旋桨工作原理(为什么直升机有两个螺旋桨?)

有两个螺旋桨的直升机叫双旋翼直升机,双旋翼直升机有两种,一种是共轴双旋翼,即两个旋翼同一个轴心,如俄国生产的卡-27直升机等;另一种是分轴双旋翼,即两个旋翼分开比较远,各有各自的轴,典型代表是美国的支奴干直升机。双旋翼直升机还可以根据两根旋翼轴的相对位置分为纵列双旋翼直升机和横列双旋翼直升机以及横列交叉双旋翼直升机。双旋翼直升机通常采用旋翼相对反转的方式来抵消旋翼产生的不平衡升力。然而我们还可以看到一种直升机,既没有双螺旋桨又没有尾桨,那么这种直升机是如何应对反作用力的呢?

直升机大家都不陌生,虽然没有坐过,但是直升机起飞前的场景在电视中看过不少。为什么直升机有两个螺旋桨 为什么直升机有两个螺旋桨工作原理?

高中物理知识告诉我们:流速大的地方压强小。因此直升机是怎么飞起来的其实很好解释,飞机飞行时,旋翼不断旋转,空气流过桨叶上表面,流管变细,流速加快,压力减小;空气流过桨叶下表面时,流管变粗,流速变慢,压力增大。这样一来,桨叶的上下表面就形成了压力差,桨叶上产生一个向上的拉力。

为什么直升机有两个螺旋桨 为什么直升机有两个螺旋桨工作原理(为什么直升机有两个螺旋桨?)

那么问题来了,牛顿第三定律告诉我们“相互作用的两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等,方向相反,作用在同一条直线上”。所以当直升机驱动旋翼旋转时,旋翼也必然会对直升机产生一个反作用力矩,如果只有一个旋翼,没有其他措施,直升机机体会进入“不由自主”的旋转。那怎么办?

解决这个问题最常见也是最直接的办法就是再加一个尾桨或螺旋桨。

有两个螺旋桨的直升机叫双旋翼直升机,双旋翼直升机有两种,一种是共轴双旋翼,即两个旋翼同一个轴心,如俄国生产的卡-27直升机等;另一种是分轴双旋翼,即两个旋翼分开比较远,各有各自的轴,典型代表是美国的支奴干直升机。双旋翼直升机还可以根据两根旋翼轴的相对位置分为纵列双旋翼直升机和横列双旋翼直升机以及横列交叉双旋翼直升机。

通过称为"倾斜盘"的机构可以改变直升机的旋翼的桨叶角,从而实现旋翼周期变距,以此改变旋翼旋转平面不同位置的升力来实现改变直升机的飞行姿态,再以升力方向变化改变飞行方向。双旋翼直升机通常采用旋翼相对反转的方式来抵消旋翼产生的不平衡升力。

为什么直升机有两个螺旋桨 为什么直升机有两个螺旋桨工作原理(为什么直升机有两个螺旋桨?)

给单旋翼直升机加一个尾桨也可以解决反作用力的问题。直升机发动机驱动旋翼提供升力,把直升机举托在空中,单旋翼直升机的主发动机同时也输出动力至尾部的小螺旋桨,机载陀螺仪能侦测直升机回转角度并反馈至尾桨,通过调整小螺旋桨的螺距可以抵消大螺旋桨产生的不同转速下的反作用力。

为什么直升机有两个螺旋桨 为什么直升机有两个螺旋桨工作原理(为什么直升机有两个螺旋桨?)

然而我们还可以看到一种直升机,既没有双螺旋桨又没有尾桨,那么这种直升机是如何应对反作用力的呢?

单旋翼无尾桨简称NOTAR,是英文NOTAILROTOR的缩写。一个水平旋翼负责提供升力,机身尾部侧面有空气排出,与旋翼的下洗气流相互作用产生侧向力来抵消旋翼产生的反扭矩。其特征在于在尾梁内设置一级或多级由尾传动轴驱动的恒速风扇,在尾梁的喷口处有一可来回摆动的垂直方向舵,方向舵的一个侧面为曲面,另一侧面为平面。当风扇高速旋转时,气流由喷口高速喷出,用调整方向舵曲面的迎气气流角度来控制偏航及抗旋翼扭矩,同时,风扇提供飞机的大部分前飞推力。

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